日常生活中,常見的礦物晶體有食鹽、白糖、水晶等等。一般認為晶體是具有規(guī)則幾何多面體形狀的固體。但不確切,應該講:晶體是具有格子構造的固體。因為晶體具有完整的規(guī)則的外形,其內(nèi)部構造亦必定很有規(guī)則,即格子構造。
礦物晶體有時也指礦物晶簇,是指由生長在巖石的裂隙或空洞中的許多礦物單晶體所組成的簇狀集合體,它們一端固定于共同的基地巖石上,另一端自由發(fā)育而具有良好的晶行。
晶簇為叢生在同一基底上,一端朝向自由空間的一群品體。晶簇中伸長方向與基底近于垂直的晶體,由于首先爭得自由發(fā)育的空間,往往發(fā)育較大、較好。其他方向晶體的生長受到前一類品體的阻礙,得不到充分發(fā)育。這就是晶體生長的幾何淘汰律。
常見的晶簇有:石英晶簇、白晶簇、方解石晶、源質晶簇、草酸鈣簇、晶花團晶簇、晶洞晶簇等。
晶簇是礦物單晶體在巖石的裂隙或空洞壁上聚生,呈簇狀集合體。它們的一端固著于共同的基底上,另一端則自由發(fā)育而具有良好的晶形。晶簇可以由單一的同種礦物組成。也可由幾種不同礦物組成。常見的如石英晶簇、方解石晶簇等。工業(yè)上利用的壓電水晶、冰洲石等礦物原料常旱晶簇產(chǎn)出。
自然界的礦物晶體種類甚多,不同的礦物有著不同的晶體,而同樣的礦物又有著相同的晶體,這是為什么呢?這是因為晶體內(nèi)部都有著空間格子構造規(guī)律。如我們所熟悉的八面體、三方柱、四方柱、六方柱、三方單錐、四方單錐、三方雙錐、四方雙錐、六方雙錐、菱面體、立方體、五角十二面體、短柱狀、針狀等等晶體。
1、八面體晶體:此類晶體礦物有磁鐵礦、鉻鐵礦、藍方石、方鎂石、尖晶石等。
2、菱面體晶體:此類晶體礦物有菱鐵礦、菱錳礦、白云石等。
3、三方柱晶體:此類晶體礦物有電氣石、輝鉬礦等等。
4、四方柱晶體:此類晶體礦物有鋯石、符山石等等。
5、短柱狀和長柱狀晶體:此類晶體礦物有硼砂、霞石、普通輝石和透閃石、普通角閃石、綠柱石等。
6、針狀晶體:此類晶體礦物有霓石,夕線石、輝鉍礦等。
7、六方柱晶體:祖母綠emerald,含鉻的翠綠色綠柱石。還有石英,碘化銀,鎂單質,硫化銅等晶體的結構屬于六方晶系。
8、立方體晶體:指具有4個立方體對角線方向三重軸特征對稱元素的晶體。包括面心立方晶胞、體心立方晶胞、簡單立方晶胞。鉆石、明礬、金鐵鉛等屬于立方體晶體
礦物晶體是在物相轉變的情況下形成的。物相有三種,即氣相、液相和固相。只有晶體才是真正的固體。由氣相、液相轉變成固相時形成晶體,固相之間也可以直接產(chǎn)生轉變。
礦物晶體生成的一般過程是先生成晶核,而后再逐漸長大。一般認為晶體從液相或氣相中的生長有三個階段:①介質達到過飽和、過冷卻階段;②成核階段;②生長階段。
在單位時間內(nèi),單位體積中所形成的核的數(shù)目稱成核速度。它決定于物質的過飽和度或過冷卻度。過飽和度和過冷卻度越高,成核速度越大。成核速度還與介質的粘度有關,輪度大會阻礙物質的擴散,降低成核速度。 晶核形成后,將進一步成長
水晶是結晶完好的石英晶體,化學組成是氧化硅(SiO2)。晶體狀態(tài)的由六方雙錐和六方柱構成的帶錐頭的六方體。其顏色多種多樣:無色透明的或乳白色半透明的稱水晶,紫色的稱紫晶,煙灰色的屬煙晶,茶褐色的為茶晶,黃色的稱黃水晶,玫瑰色的為薔薇水晶(芙蓉石)等。其中紫晶是最受人們喜愛的寶石品種之一,除它的顏色高雅外,我們的祖先還認為紫晶可以促使互相諒解,保佑平安和萬事如意。國際寶石學界把紫晶列為2月生辰石。
磁鐵礦晶體通常呈八面體,少數(shù)呈菱形十二面體。集合體許多為粒狀和塊狀,鐵黑色,半金屬光澤。硬度5.5~6。比重4.9~5.2。具有強磁性。磁鐵礦是最重要的礦物晶體礦石之一。
藍寶石泛指除紅色以外的任何顏色色調(diào)的寶石級剛玉。藍寶石有白、黃、青、藍、紫、玫瑰等顏色,但以藍色者最為常見。藍色是由于剛玉晶體中含有鈦和鐵所致。藍寶石的主要產(chǎn)地的巴西、緬甸、泰國和澳大利亞等地。但其產(chǎn)出的地質條件卻和紅寶石不一樣,主要產(chǎn)于堿性玄武巖中。我國山東也有類似成因的藍寶石礦床,只是藍寶石晶體的顏色過深。藍寶石的另一種類型產(chǎn)于堿性侵入巖與富鎂碳酸鹽巖的內(nèi)接觸帶夕卡巖中。
紅寶石是指含鉻的具鮮艷紅色的透明到半透明的剛玉,是一種非常珍貴的寶石,目前市場上優(yōu)質的紅寶石比鉆石還珍貴,紅寶石的著名產(chǎn)地是緬甸、泰國、斯里蘭卡、巴西和越南。它主要產(chǎn)于侵入巖體外接觸帶的白色粗粒大理巖中,呈浸染狀斑晶產(chǎn)出。其必要的生成地質條件是高溫、富鋁、缺硅并有鉻的來源。我國西藏和云南等地也已發(fā)現(xiàn)類似成因的紅寶石礦床。