离子的置换、机械变形等因素引起点电荷不平衡而存在缺陷。当晶格缺陷部位的电子跃迁所需能量低于可见光的能量时,就会因电子跃迁选择性吸收可见光而呈色。晶格中能选择性吸收可见光的缺陷部位称色心。由于阴离子空位,晶格中的电子因吸收某种颜色的光波而移向阴离子空位处以平衡电荷,这种色心称“F心”。一般认为,大部分碱金属和碱土金属化合物的矿物呈色与色心有关。例如,萤石的紫色、石盐的蓝色就是分别因晶格中F、CI的空位导致出现“F心”引起的。2.他色他色是指由于矿物含带色机械混入物等杂质所引起的颜色,这些杂质包括气、液包裹体、其它矿物微粒及炭质、有机质等固态包裹体。例如,纯净的石英为无色透明,但当含有大量微粒铬云母或绿泥石时呈绿色,含众多小气泡时则呈乳白色,后两种颜色均属他色。他色随混入杂质的种类不同而异,与矿物本身的化学成分和晶体结构无关,即不是矿物固有的颜色,不能作为鉴定矿物的主要依据。但对于某些矿物来说,他色可以作为鉴定矿物的辅助依据,并可以帮助分析矿物的形成条件。3.假色假色是指自然光在矿物的表面或内部的某种物理界面(氧化膜、裂隙、包裹体与主矿物的界面等)发生干涉、衍射、散射等某些光学效应所引起的颜色。假色主要包括色和晕色:前者是指由于矿物表面形成氧化膜而引起光线干涉的现象,如斑铜矿的新鲜面为暗铜红色,但其氧化表面常呈蓝紫混杂的睛色。后者是指由于矿物内部一系列平行密集的裂隙面或解理面对光波的层层反射,引起光波干涉所呈现的彩虹般色调,如在方解石、重晶石等无色透明矿物的解理面上可见晕色。假色一般对鉴定矿物无什么意义,但对某些矿物的鉴定具有辅助意义,如上述提及的斑铜矿表面的色。二、条痕矿物的条痕是指矿物粉末的颜色。条痕在鉴定矿物中,通常具有较大意义,条痕可以消除假色,减弱他色,因而比矿物的颜色更为固定,如赤铁矿的颜色可以是铁黑色,也可以是红褐色,但其条痕则总是樱红(红棕)色。另外,根据条痕的变化有助于鉴别矿物因类质同象而形成的亚种,如含Fe较多的闪锌矿条痕呈褐色;而含Fe少的闪锌矿条痕呈淡黄或黄白色。需要指出,条痕对于不透明矿物和彩色或深色的透明一半透明矿物而言,是重要的鉴定特征之一:但对于浅色、白色或无色的透明矿物而言,条痕的鉴定意义不大,因为它们的条痕都是白色或近于白色。三、光泽光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。按矿物反射能力由强到弱,光泽分为以下4个级序:1.金属光泽金属光泽是指反光能力很强,如同抛光后平滑金属表面所具有的光泽。具有金属键或向金属键过渡的离子键的不透明矿物多具此光泽,如自然金属元素矿物和黄铁矿、方铅矿等硫化物矿物。.21
·21· 离子的置换、机械变形等因素引起点电荷不平衡而存在缺陷。当晶格缺陷部位的电子跃迁 所需能量低于可见光的能量时,就会因电子跃迁选择性吸收可见光而呈色。晶格中能选择 性吸收可见光的缺陷部位称色心。由于阴离子空位,晶格中的电子因吸收某种颜色的光波 而移向阴离子空位处以平衡电荷,这种色心称“F 心”。一般认为,大部分碱金属和碱土金 属化合物的矿物呈色与色心有关。例如,萤石的紫色、石盐的蓝色就是分别因晶格中 F -、 Cl-的空位导致出现“F 心”引起的。 2. 他色 他色是指由于矿物含带色机械混入物等杂质所引起的颜色,这些杂质包括气、液包裹 体、其它矿物微粒及炭质、有机质等固态包裹体。例如,纯净的石英为无色透明,但当含 有大量微粒铬云母或绿泥石时呈绿色,含众多小气泡时则呈乳白色,后两种颜色均属他色。 他色随混入杂质的种类不同而异,与矿物本身的化学成分和晶体结构无关,即不是矿 物固有的颜色,不能作为鉴定矿物的主要依据。但对于某些矿物来说,他色可以作为鉴定 矿物的辅助依据,并可以帮助分析矿物的形成条件。 3. 假色 假色是指自然光在矿物的表面或内部的某种物理界面(氧化膜、裂隙、包裹体与主矿物 的界面等)发生干涉、衍射、散射等某些光学效应所引起的颜色。假色主要包括锖色和晕色: 前者是指由于矿物表面形成氧化膜而引起光线干涉的现象,如斑铜矿的新鲜面为暗铜红色, 但其氧化表面常呈蓝紫混杂的锖色。后者是指由于矿物内部一系列平行密集的裂隙面或解 理面对光波的层层反射,引起光波干涉所呈现的彩虹般色调,如在方解石、重晶石等无色 透明矿物的解理面上可见晕色。 假色一般对鉴定矿物无什么意义,但对某些矿物的鉴定具有辅助意义,如上述提及的 斑铜矿表面的锖色。 二、条痕 矿物的条痕是指矿物粉末的颜色。 条痕在鉴定矿物中,通常具有较大意义,条痕可以消除假色,减弱他色,因而比矿物 的颜色更为固定,如赤铁矿的颜色可以是铁黑色,也可以是红褐色,但其条痕则总是樱红(红 棕)色。另外,根据条痕的变化有助于鉴别矿物因类质同象而形成的亚种,如含 Fe2+较多的 闪锌矿条痕呈褐色;而含 Fe2+少的闪锌矿条痕呈淡黄或黄白色。 需要指出,条痕对于不透明矿物和彩色或深色的透明—半透明矿物而言,是重要的鉴 定特征之一;但对于浅色、白色或无色的透明矿物而言,条痕的鉴定意义不大,因为它们 的条痕都是白色或近于白色。 三、光泽 光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。按矿物反射能力由强到弱,光泽分为以下 4 个级序: 1. 金属光泽 金属光泽是指反光能力很强,如同抛光后平滑金属表面所具有的光泽。具有金属键或 向金属键过渡的离子键的不透明矿物多具此光泽,如自然金属元素矿物和黄铁矿、方铅矿 等硫化物矿物
2.半金属光泽半金属光泽是指反光能力强,类似于粗糙金属表面上的弱金属状光泽。部分自然半金属元素矿物、部分氧化物和硫化物(特别是硫盐)矿物具有此种光泽,如自然砷、赤铁矿、黑钨矿、铜矿等。3.金刚光泽金刚光泽是指反光能力较强,呈金刚石表面所具有的明亮耀眼光泽。具有典型的共价键的矿物、部分含铜型离子及某些过渡型离子的氧化物、含氧盐、硫化物矿物具此光泽,如金刚石、锡石、椭石、浅色闪锌矿、辰砂、雄黄等。4.玻璃光泽玻璃光泽是指反光能力弱,象普通平板玻璃表面所呈现的光泽。以离子键为主的透明矿物,特别是绝大多数的含氧盐矿物具此光泽,如橄榄石、辉石、角闪石、长石、方解石及石英等。由于光泽是指矿物表面对光的反射能力,因此,矿物表面的光滑程度必然会影响到反光的程度。上述4种光泽多是指矿物在平坦的晶面、解理面或磨光面上呈现的光泽。在矿物断口上,或者矿物呈致密状集合体时,常常呈现一些特殊的光泽,即所谓的变异光泽。常见的变异光泽有以下几种:油脂光泽:表面象涂了油脂似的光泽,如石英、霞石等某些浅色透明矿物的断口具之。蜡状光泽:象蜡烛表面般的光泽,出现在某些透明矿物的隐晶质集合体或部分非晶质准矿物块体上。如块状叶蜡石、蛇纹石具此种光泽。土状光泽:光泽暗淡或称无光泽,一般指粉末未状或疏松土块状集合体所呈现的光泽。如高岭石、褐铁矿等具此种光泽。土状光泽大多出现在透明矿物的细粒集合体的表面上,由于矿物细小颗粒及其粒间孔隙的存在,使光线发生漫反射,并被孔隙所“吸收”而导致光泽暗淡。松脂(树脂)光泽:如同黄一黄褐色松脂表面所具有的光泽,如某些浅色闪锌矿、雄黄的断口具此种光泽。丝绢光泽:类似一束蚕丝或丝织品所具有的光泽。为石棉、纤维石膏等透明的纤维状矿物集合体所特有的光泽。珍珠光泽:类似珍珠表面或蚌壳内壁所具有的那种多彩柔和的光泽。常出现在白云母、滑石等某些透明矿物的解理面上,主要是由于光线在一系列解理面上的反复反射、相互干涉引起的。光泽是矿物鉴定的主要特征之一。通常把金属光泽和半金属光泽以外的各种光泽,统称为非金属光泽。四、矿物的透明度矿物的透明度是指矿物充许可见光透过的程度。自然界没有绝对不透明或绝对透明的物质,如极薄的金也能透过少部分光,很深的水也可表现为不透明。因此,衡量矿物的透明度必须对矿物的厚度有统一规定。矿物的透明度可以用矿物对入射光的吸收系数(吸收系数越大,矿物的透明度越低)等参数进行精确表达,或者根据矿物薄片(厚度为0.03mm)在偏光显微镜下对透射光的通过程度进行鉴定。在矿物的肉眼鉴定中通常是依据矿物变薄的.22
·22· 2. 半金属光泽 半金属光泽是指反光能力强,类似于粗糙金属表面上的弱金属状光泽。部分自然半金 属元素矿物、部分氧化物和硫化物(特别是硫盐)矿物具有此种光泽,如自然砷、赤铁矿、 黑钨矿、黝铜矿等。 3. 金刚光泽 金刚光泽是指反光能力较强,呈金刚石表面所具有的明亮耀眼光泽。具有典型的共价 键的矿物、部分含铜型离子及某些过渡型离子的氧化物、含氧盐、硫化物矿物具此光泽, 如金刚石、锡石、榍石、浅色闪锌矿、辰砂、雄黄等。 4. 玻璃光泽 玻璃光泽是指反光能力弱,象普通平板玻璃表面所呈现的光泽。以离子键为主的透明 矿物,特别是绝大多数的含氧盐矿物具此光泽,如橄榄石、辉石、角闪石、长石、方解石 及石英等。 由于光泽是指矿物表面对光的反射能力,因此,矿物表面的光滑程度必然会影响到反 光的程度。上述 4 种光泽多是指矿物在平坦的晶面、解理面或磨光面上呈现的光泽。在矿 物断口上,或者矿物呈致密状集合体时,常常呈现一些特殊的光泽,即所谓的变异光泽。 常见的变异光泽有以下几种: 油脂光泽:表面象涂了油脂似的光泽,如石英、霞石等某些浅色透明矿物的断口具之。 蜡状光泽:象蜡烛表面般的光泽,出现在某些透明矿物的隐晶质集合体或部分非晶质 准矿物块体上。如块状叶蜡石、蛇纹石具此种光泽。 土状光泽:光泽暗淡或称无光泽,一般指粉末状或疏松土块状集合体所呈现的光泽。 如高岭石、褐铁矿等具此种光泽。土状光泽大多出现在透明矿物的细粒集合体的表面上, 由于矿物细小颗粒及其粒间孔隙的存在,使光线发生漫反射,并被孔隙所“吸收”而导致 光泽暗淡。 松脂(树脂)光泽:如同黄—黄褐色松脂表面所具有的光泽,如某些浅色闪锌矿、雄黄 的断口具此种光泽。 丝绢光泽:类似一束蚕丝或丝织品所具有的光泽。为石棉、纤维石膏等透明的纤维状 矿物集合体所特有的光泽。 珍珠光泽:类似珍珠表面或蚌壳内壁所具有的那种多彩柔和的光泽。常出现在白云母、 滑石等某些透明矿物的解理面上,主要是由于光线在一系列解理面上的反复反射、相互干 涉引起的。 光泽是矿物鉴定的主要特征之一。通常把金属光泽和半金属光泽以外的各种光泽,统 称为非金属光泽。 四、矿物的透明度 矿物的透明度是指矿物允许可见光透过的程度。自然界没有绝对不透明或绝对透明的 物质,如极薄的金也能透过少部分光,很深的水也可表现为不透明。因此,衡量矿物的透 明度必须对矿物的厚度有统一规定。矿物的透明度可以用矿物对入射光的吸收系数(吸收系 数越大,矿物的透明度越低)等参数进行精确表达,或者根据矿物薄片(厚度为 0.03 mm)在 偏光显微镜下对透射光的通过程度进行鉴定。在矿物的肉眼鉴定中通常是依据矿物变薄的
边缘或碎片的透光程度,并主要结合颜色、条痕和光泽进行综合判断。一般将矿物的透明度粗略地分为透明、半透明和不透明3个等级(表9-1)。表 9-1矿物颜色、条痕、光泽与透明度的关系颜色非金属色(透射色为主)金属色(反射色为主)条痕无色一白色白一彩色深彩色黑色光泽玻璃光泽金刚光泽半金属光泽金属光泽透明度透明透明一半透明不透明半透明一不透明五、矿物的发光性矿物的发光性是指矿物在外界能量的激发下,发出可见光的性质。根据激发源的不同,矿物的发光可分为:光致发光(以紫外线或可见光等为激发源)、阴极射线发光(激发源为电子束)、高能辐射发光(激发源为X射线、射线等)、热发光(亦称热释发光,激发源为热能)、电致发光、摩擦发光、化学发光等。按矿物受外界能量激发后发光持续时间的长短,发光性分为荧光和磷光。前者是指随外界激发能量的撤消迅速终止的发光现象(发光的延后时间<10-"s),如含TR的萤石具有荧光性;后者是指在外界激发能量撤除后,仍可持续一段时间的矿物发光现象(发光的持续时间>10-"s),如含有系元素的磷灰石具有磷光性。矿物发光性主要与矿物含有适量的激活剂杂质(促使矿物发光的物质)有关。组成矿物的原子或离子在受到外界能量的激发,其电子层上的电子由低能轨道向高能轨道跃迁,当处于不稳定的高能轨道的电子返回基态(低能轨道)的过程中,将原来吸收的部分能量以光波的形式释放出来。若当上述高能轨道的电子直接回落到能量差较大的基态,将辐射出人眼不能感知的电磁波:若在电子回落过程中,先落入杂质带来的附加能级再回落至基态,则由于原来能级差较大的基态与激发态之间加入了附加能级,当附加能级使它们的能量差在可见光范围内,电子的逐级回落便会发射可见光而显示发光性。一些矿物具有比较稳定的发光性,因而可以作为它们的鉴定特征之一。如在紫外线照射下,白钨矿显示浅蓝色荧光,独居石发绿色荧光,金刚石在X射线照射下显示天蓝色荧光。这些矿物的发光性也被广泛用于找矿和选矿等其他领域中。第二节矿物的力学性质矿物的力学性质是指矿物在外力的机械作用下(如敲打、刻划、拉压等)所表现出的性质。主要包括解理、裂理、断口、硬度,还有弹性、挠性、延展性和脆性等。其中,解理和硬度在矿物鉴定中具有普遍意义,而其它力学性质通常是某些矿物的重要鉴定特征。一、矿物的解理、裂理、断口1.解理解理是指矿物晶体在外力(如敲打、挤压等)作用下,沿着固定的结晶方向发生破裂成光滑平面的性质,其中的光滑平面称解理面。解理面与另一解理面或其他断面的交线称解·23
·23· 边缘或碎片的透光程度,并主要结合颜色、条痕和光泽进行综合判断。一般将矿物的透明 度粗略地分为透明、半透明和不透明 3 个等级(表 9-1)。 表 9-1 矿物颜色、条痕、光泽与透明度的关系 颜色 非金属色(透射色为主) 金属色(反射色为主) 条痕 无色—白色 白—彩色 深彩色 黑色 光泽 玻璃光泽 金刚光泽 半金属光泽 金属光泽 透明度 透明 透明—半透明 半透明—不透明 不透明 五、矿物的发光性 矿物的发光性是指矿物在外界能量的激发下,发出可见光的性质。 根据激发源的不同,矿物的发光可分为:光致发光(以紫外线或可见光等为激发源)、 阴极射线发光(激发源为电子束)、高能辐射发光(激发源为 X 射线、γ 射线等)、热发光(亦 称热释发光,激发源为热能)、电致发光、摩擦发光、化学发光等。 按矿物受外界能量激发后发光持续时间的长短,发光性分为荧光和磷光。前者是指随 外界激发能量的撤消迅速终止的发光现象(发光的延后时间<10-8 s),如含 TR 的萤石具有 荧光性;后者是指在外界激发能量撤除后,仍可持续一段时间的矿物发光现象(发光的持续 时间>10-8 s),如含有镧系元素的磷灰石具有磷光性。 矿物发光性主要与矿物含有适量的激活剂杂质(促使矿物发光的物质)有关。组成矿物 的原子或离子在受到外界能量的激发,其电子层上的电子由低能轨道向高能轨道跃迁,当 处于不稳定的高能轨道的电子返回基态(低能轨道)的过程中,将原来吸收的部分能量以光 波的形式释放出来。若当上述高能轨道的电子直接回落到能量差较大的基态,将辐射出人 眼不能感知的电磁波;若在电子回落过程中,先落入杂质带来的附加能级再回落至基态, 则由于原来能级差较大的基态与激发态之间加入了附加能级,当附加能级使它们的能量差 在可见光范围内,电子的逐级回落便会发射可见光而显示发光性。 一些矿物具有比较稳定的发光性,因而可以作为它们的鉴定特征之一。如在紫外线照 射下,白钨矿显示浅蓝色荧光,独居石发绿色荧光,金刚石在 X 射线照射下显示天蓝色荧 光。这些矿物的发光性也被广泛用于找矿和选矿等其他领域中。 第二节 矿物的力学性质 矿物的力学性质是指矿物在外力的机械作用下(如敲打、刻划、拉压等)所表现出的性 质。主要包括解理、裂理、断口、硬度,还有弹性、挠性、延展性和脆性等。其中,解理 和硬度在矿物鉴定中具有普遍意义,而其它力学性质通常是某些矿物的重要鉴定特征。 一、矿物的解理、裂理、断口 1. 解理 解理是指矿物晶体在外力(如敲打、挤压等)作用下,沿着固定的结晶方向发生破裂成 光滑平面的性质,其中的光滑平面称解理面。解理面与另一解理面或其他断面的交线称解
理缝。云母、方解石、石盐等大多数矿物都具有解理,只是各自发育程度不同。解理是由晶体结构所决定的,也是晶体各向异性的表现,因此,解理是矿物的固有性质。矿物中的解理面,是晶体结构中质点联结力弱的平面。(1)解理的形成原因及其发育部位在原子晶格的矿物中,因各共价键强度近似相等,解理面最容易沿面网密度最大的面网方向出现,因为该方向的面网间距最大,引力相对较弱而易发生破裂。如图9-2所示,在金刚石晶格中,平行(111)方向,质点面的间距为0.155nm,平行(110)方向质点面的间距为0.126nm,平行(100)方向质点面的间距为0.089nm,所以,金刚石受力后沿平行质点面间距最大、联结力最弱的(111)方向形成解理面。在离子晶格的矿物中,解理面出现的部位有2种情况:①质点面间距大,且由异号离子组成的质点面之间是解理面容易出现的部位。如图9-3所示,在石盐晶格中,平行(100)、(010)、(001)方向,每个质点面都是由异号离子构成的,质点面之间既有异号离子的引力,又有同号离子的斥力,导致总的静电引力较弱,且相邻质点面的间距大,因而,石盐的解理面总是平行(100)、(010)、(001)方向出现;而在平行(111)方向,不但质点面间距小,且CI层与Na层相间排列,离子间引力大,不易破裂。O111)方向解理0.155nmOY:T图9-3石盐结构示意图面上投影图9-2金刚石结构在(111)面上的投影(据戈定夷等,1989)(据戈定夷等,1989)具斜线圈代表Na,空心圈代表CI,虚线示解理可能虚线示解理可能产生的位置产生的位置,点线示解理不可能产生的位置②由同号离子组成的相邻质点面之间,是解理面容易出现的部位。如董石的晶体结构中,在平行(111)方向上,一层Ca和两层F交替堆积,结果,在相邻的F构成的质点层之间形成了【111]解理。在多键型晶格的矿物中,解理面平行于内部化学键强度大的质点面出现。例如,在石墨的层状晶体结构中(图9-4),平行(0001)方向的层内原子主要由共价键连接,而层间仅由很弱的分子键连接,因而其解理方向平行(0001)方向出现。在金属晶格的矿物中,由于原子及部分阳离子间为弥漫于整个晶格内的自由电子所联系,自由电子具有极大的可移动性,受力后晶体易发生晶格滑移而不至于引起化学键断裂,所以,这类矿物不出现解理而具有良好的延展性。-24
·24· 理缝。云母、方解石、石盐等大多数矿物都具有解理,只是各自发育程度不同。 解理是由晶体结构所决定的,也是晶体各向异性的表现,因此,解理是矿物的固有性 质。矿物中的解理面,是晶体结构中质点联结力弱的平面。 (1)解理的形成原因及其发育部位 在原子晶格的矿物中,因各共价键强度近似相等,解理面最容易沿面网密度最大的面 网方向出现,因为该方向的面网间距最大,引力相对较弱而易发生破裂。如图 9-2 所示, 在金刚石晶格中,平行(111)方向,质点面的间距为 0.155 nm,平行(110)方向质点面的间 距为 0.126 nm,平行(100)方向质点面的间距为 0.089 nm,所以,金刚石受力后沿平行质 点面间距最大、联结力最弱的(111)方向形成解理面。 在离子晶格的矿物中,解理面出现的部位有 2 种情况: ① 质点面间距大,且由异号离子组成的质点面之间是解理面容易出现的部位。如图 9-3 所示,在石盐晶格中,平行(100)、(010)、(001)方向,每个质点面都是由异号离子构 成的,质点面之间既有异号离子的引力,又有同号离子的斥力,导致总的静电引力较弱, 且相邻质点面的间距大,因而,石盐的解理面总是平行(100)、(010)、(001)方向出现;而 在平行(111)方向,不但质点面间距小,且 Cl-层与 Na+层相间排列,离子间引力大,不易 破裂。 ② 由同号离子组成的相邻质点面之间,是解理面容易出现的部位。如萤石的晶体结构 中,在平行(111)方向上,一层 Ca2+和两层 F -交替堆积,结果,在相邻的 F -构成的质点层 之间形成了{111}解理。 在多键型晶格的矿物中,解理面平行于内部化学键强度大的质点面出现。例如,在石 墨的层状晶体结构中(图 9-4),平行(0001)方向的层内原子主要由共价键连接,而层间仅 由很弱的分子键连接,因而其解理方向平行(0001)方向出现。 在金属晶格的矿物中,由于原子及部分阳离子间为弥漫于整个晶格内的自由电子所联 系,自由电子具有极大的可移动性,受力后晶体易发生晶格滑移而不至于引起化学键断裂, 所以,这类矿物不出现解理而具有良好的延展性。 图 9-2 金刚石结构在(111)面上的投影 (据戈定夷等,1989) 虚线示解理可能产生的位置 图 9-3 石盐结构示意图面上投影 (据戈定夷等,1989) 具斜线圈代表 Na+,空心圈代表 Cl-,虚线示解理可能 产生的位置,点线示解理不可能产生的位置
(2)解理的等级在不同种晶体中,或者在同一晶体的不同方向解理(0001)方向上,由于质点层间的化学键有强弱之分,相应地解理面也有产生难易及光滑程度之别。在矿物学中,通常根据解理面出现的难易、面积的大小及其平整光滑程度,将解理分为以下5个等级:①极完全解理:矿物受力后极易分裂成薄片使-解理面密集发育,且解理面大,平坦光滑程度高。1.解理面密集,如云母、石墨等具极完全解理。图9-4石墨结构示意图②完全解理:矿物受力后易出现明显的解理(据戈定夷等,1989)面,解理面较大,平坦光滑程度较高。如方铅矿、虚线示解理可能产生的位置方解石、董石、石盐等具完全解理。③中等解理:矿物受力后常出现的破裂面由多个不大的解理面断续分布而呈阶梯状。如普通辉石、普通角闪石等具中等解理。④不完全解理:矿物受力后可断续出现少量解理面,而且解理面小而不平坦。如磷灰石、橄榄石等具不完全解理。5极不完全解理:矿物受力后很难产生解理面,仅在显微镜下偶见解理缝,也称无触理。如黄铁矿、α-石英等具极不完全解理。(3)解理的表示方法由于解理面平行于晶体结构中固定的质点面出现,或者说解理面沿着固定的面网方向出现,它的分布必然与面网一样符合晶体的对称性,在矿物学中,解理用单形符号来表示,并具有以下涵义:①表示解理的组数:构成每一单形的晶面数目是固定的,单形符号代表该单形所有晶面的总和。在此用单形符号来表示平行该单形各晶面方向发育的解理面。矿物学中将相互平行的解理(面)归属为一组解理,这样,单形符号实际上表示了解理的组数。如等轴晶系的萤石具(111)解理,即具八面体解理。八面体的八个晶面如图9-5(a)所示,分别是(111)(111)、(111)、(111)、(111)、(111)、(111)、(111),由于其中的每两个对应的晶面呈平行关系,所以,萤石的111)解理共有4组解理[图9-5(b)]。在萤石的(111)晶面或与之平行的解理面上[图9-5(c)1,所见到的I-I、IⅡI-ⅡI、ⅢI-IⅢI解理缝,分别是平行(111)(111)(111)S(111)AX111I I(c)(a)(b)图9-5董石111)解理组数和空间分布示意图·25
·25· (2)解理的等级 在不同种晶体中,或者在同一晶体的不同方向 上,由于质点层间的化学键有强弱之分,相应地解 理面也有产生难易及光滑程度之别。在矿物学中, 通常根据解理面出现的难易、面积的大小及其平整 光滑程度,将解理分为以下 5 个等级: ① 极完全解理:矿物受力后极易分裂成薄片使 解理面密集发育,且解理面大,平坦光滑程度高。 解理面密集,如云母、石墨等具极完全解理。 ② 完全解理:矿物受力后易出现明显的解理 面,解理面较大,平坦光滑程度较高。如方铅矿、 方解石、萤石、石盐等具完全解理。 ③ 中等解理:矿物受力后常出现的破裂面由多个不大的解理面断续分布而呈阶梯状。 如普通辉石、普通角闪石等具中等解理。 ④ 不完全解理:矿物受力后可断续出现少量解理面,而且解理面小而不平坦。如磷灰 石、橄榄石等具不完全解理。 ⑤ 极不完全解理:矿物受力后很难产生解理面,仅在显微镜下偶见解理缝,也称无解 理。如黄铁矿、α–石英等具极不完全解理。 (3)解理的表示方法 由于解理面平行于晶体结构中固定的质点面出现,或者说解理面沿着固定的面网方向 出现,它的分布必然与面网一样符合晶体的对称性,在矿物学中,解理用单形符号来表示, 并具有以下涵义: ① 表示解理的组数:构成每一单形的晶面数目是固定的,单形符号代表该单形所有晶 面的总和。在此用单形符号来表示平行该单形各晶面方向发育的解理面。矿物学中将相互 平行的解理(面)归属为一组解理,这样,单形符号实际上表示了解理的组数。如等轴晶系 的萤石具{111}解理,即具八面体解理。八面体的八个晶面如图 9-5(a)所示,分别是(111)、 (11 — 1)、(1 — 1 — 1)、(1 — 11)、(111 — )、(11 — 1 — )、(1 — 1 — 1 — )、(1 — 11 — ),由于其中的每两个对应的晶面呈平 行关系,所以,萤石的{111}解理共有 4 组解理[图 9-5(b)]。在萤石的(111)晶面或与之平 行的解理面上[图 9-5(c)],所见到的Ⅰ-Ⅰ'、Ⅱ-Ⅱ'、Ⅲ-Ⅲ'解理缝,分别是平行(1 — 11) (a) (b) (c) 图 9-5 萤石{111}解理组数和空间分布示意图 图 9-4 石墨结构示意图 (据戈定夷等,1989) 虚线示解理可能产生的位置