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礦物的共生

礦物的共生

(1.3.2 礦物的共生

自然界的礦物都不是孤立存在的,它們之中的某些礦物經(jīng)常共同出現(xiàn)在同一種巖石或礦石之中。但共同出現(xiàn)在一起的,并不一定就是共生,只有那種由同一時(shí)期、同一成因所造成的礦物共存現(xiàn)象,才能稱為共生,否則只能稱為伴生。例如在銅礦床的氧化帶中,常常可以見到黃銅礦、黃鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦在一起的礦石。但黃銅礦和黃鐵礦是由于內(nèi)力地質(zhì)作用所形成的,而褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦則是黃銅礦、黃鐵礦的氧化產(chǎn)物,是由于外力地質(zhì)作用所形成的。因此,在這種情況下,黃銅礦和黃鐵礦可以視為共生,孔雀石和藍(lán)銅礦也可以視為共生,而它們彼此間卻只能視為伴生。

礦物共生常具有一定的組合規(guī)律。例如在熱液成礦過程中,黑鎢礦常和石英,方鉛礦常和閃鋅礦相組合。在基性巖漿巖中發(fā)現(xiàn)有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦時(shí),就有可能找到在工業(yè)上非常重要的鎳黃鐵礦。了解和掌握這種組合規(guī)律,不但可以幫助我們識(shí)別礦物,而且對(duì)有用礦物的尋找和綜合利用都具有重要的指導(dǎo)意義。

1.3.3礦物的形態(tài)

目前,全世界已發(fā)現(xiàn)且命名的礦物有3800多種(不包括亞種),其中絕大多數(shù)是無(wú)機(jī)物。隨著礦產(chǎn)資源的開采和研究的深入,礦物種類還會(huì)繼續(xù)增加。目前人們能直接觀察到的礦物基本上都產(chǎn)自地球的巖石圈中。通過對(duì)隕石和月巖中礦物的研究,人們發(fā)現(xiàn)隕石、月巖中的礦物種類基本和地殼中的礦物一致。

(1) 晶質(zhì)體和非晶質(zhì)體: 在已知礦物中,除個(gè)別以氣態(tài)(如碳酸氣、硫化氫氣等)或液態(tài)(如水、自然汞等)出現(xiàn)外,絕大多數(shù)均呈固態(tài)。固態(tài)物質(zhì)按其質(zhì)點(diǎn)(原子、離子、分子)的有無(wú)規(guī)則排列,可分為晶質(zhì)體和非晶質(zhì)體。在晶質(zhì)體中,習(xí)慣上還根據(jù)肉眼對(duì)晶粒的能否分辨而分為顯晶質(zhì)和隱晶質(zhì)兩類。大多數(shù)礦物是晶質(zhì)的,但非晶質(zhì)礦物,特別是其中的膠體礦物,也有一定的數(shù)量。

晶質(zhì)體:內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子或分子)都是按規(guī)律排列的。這種規(guī)律表現(xiàn)為質(zhì)點(diǎn)在三維空間作周期性的平移重復(fù),從而構(gòu)成了所謂的格子構(gòu)造,即表示這種重復(fù)規(guī)律的幾何圖形。因此,按照現(xiàn)代的概念,凡是質(zhì)點(diǎn)按規(guī)律排列具有格子構(gòu)造的物質(zhì)即稱為結(jié)晶質(zhì),結(jié)晶質(zhì)在空間的有限部分即為晶體。例如黃鐵礦(FeS),由于其內(nèi)部的Fe+和S-在空間的三個(gè)方向上按等距離排列,所以外表就呈現(xiàn)出立方體的晶形(圖1-3-1)。             1-3-1 黃鐵礦晶體構(gòu)造

非晶質(zhì)體:內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列沒有一定的規(guī)律,所以外表就不具有固定的幾何形態(tài)。例如蛋白石(SiO2.nH2O)、褐鐵礦(Fe2O3.nH2O)等。

晶質(zhì)和非晶質(zhì)在一定的溫度、壓力條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。例如結(jié)晶的鐵氫氧鎂石可以變?yōu)榉蔷з|(zhì),而蛋白石則可以轉(zhuǎn)化為結(jié)晶的石英。

(2)礦物的單體形態(tài): 在自然界,礦物多數(shù)呈集合體出現(xiàn),但是也出現(xiàn)具有規(guī)則幾何多面體形態(tài)的單晶體,所以礦物單體形態(tài)就是指礦物單晶體的形態(tài)。

單晶體形態(tài)可分為兩種,一種是由單一形狀的晶面所組成的晶體,稱為單形。如黃鐵礦的立方體晶形,就是由六個(gè)同樣的正方形晶面所組成的;磁鐵礦的八面體晶形,則是由八個(gè)同樣的等邊三角形晶面所組成的。另一種是由數(shù)種單形聚合而成的晶體,稱為聚形。如石英的晶體通常是由六方雙錐和六方柱這兩種單形聚合而成的(圖1-3-2)。

晶體的形態(tài)常受到復(fù)雜的外界條件的影響,而不能嚴(yán)格地按照理想發(fā)育,經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)育不全的現(xiàn)象。同一種礦物因其形成時(shí)物理化學(xué)條件的不同,還可以出現(xiàn)幾種不同的晶形。例如磁鐵礦的晶體除有八面體的單形外,還有菱形十二面體的單形以及八面體和菱形十二面體的聚形(圖1-3-3)。而不同的礦物又可以有相似的晶形,如巖鹽、螢石、黃鐵礦等都可以呈現(xiàn)立方體的晶形。

 

 

 

 

 

 

 

1-3-2 石英的兩種單形聚形圖          1-3-3 磁鐵礦的八面體晶形

                                                

同種礦物的兩個(gè)或兩個(gè)以上的晶體,其中相鄰兩晶體,一個(gè)恰好是另一個(gè)的映像,或者一個(gè)正好相當(dāng)于另一個(gè)旋轉(zhuǎn)180°的位置,則此兩個(gè)或兩個(gè)以上規(guī)則的連生體就稱之為雙晶。例如石膏的燕尾雙晶、螢石的貫穿雙晶以及斜長(zhǎng)石的聚片雙晶等。

根據(jù)礦物空間的發(fā)育狀況即結(jié)晶習(xí)性,可將礦物劃分為一向延長(zhǎng)、二向延長(zhǎng)和三向延長(zhǎng)三種。

一向延長(zhǎng):晶體沿一個(gè)方向發(fā)育,成柱狀(如角閃石)、針狀(如電氣石)。

二向延長(zhǎng):晶體沿兩個(gè)方向發(fā)育,成板狀(如重晶石)、片狀(如云母)。

三向延長(zhǎng):晶體在空間的三個(gè)方向上發(fā)育均等,成等軸粒狀(如磁鐵礦)。

(3)礦物集合體的形態(tài): 在自然界中,晶質(zhì)礦物很少以單體出現(xiàn),而非晶質(zhì)礦物則根本沒有規(guī)則的單體形態(tài),所以常按集合體的形態(tài)來識(shí)別礦物。同時(shí),由于集合體的形態(tài)往往反映了礦物的生成環(huán)境,因而對(duì)研究礦物的成因,有著很大的意義。自然界中礦物的集合體形態(tài)常見的有如下8種。

晶簇狀:一種或多種礦物的晶體,其一端固定在共同的基底之上,另一端則自由發(fā)育成比較完好的晶形,顯示它是在巖石的空洞內(nèi)生成的,這種集合體的形態(tài),稱之為晶簇。如方解石、石英的晶簇(圖1-3-4,圖1-3-5)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖1-3-4 方解石晶簇                     1-3-5 石英晶簇

粒狀:是由各向均等發(fā)育的礦物晶粒所集合而成的。按粒度的大小可分為粗粒、中粒和細(xì)粒三種,當(dāng)顆粒過于細(xì)小,以至肉眼無(wú)法分辨其界限時(shí),一般稱為致密塊狀。如塊狀磁鐵礦;按顆粒集結(jié)的緊密與否又可分為三種,即集結(jié)緊密者稱致密狀,集結(jié)疏松者稱疏松狀,松散未被膠結(jié)者稱散粒狀。

鱗片狀:是由細(xì)小的薄片狀礦物集合而成,如輝鉬礦、石墨等。

纖維狀和放射狀:是由針狀或柱狀礦物集合而成。如果晶體彼此平行排列,稱為纖維狀,如蛇紋石、石棉;如果晶體大致圍繞一個(gè)中心向四周散射者,則稱為放射狀,如電氣石。

結(jié)核狀:集合體呈球狀、透鏡狀或瘤狀者,稱為結(jié)核狀。它是晶質(zhì)或者膠體圍繞某一核心逐漸向外沉淀而成的,因而其橫斷面上常出現(xiàn)放射狀或同心圓狀,如沉積形成的黃鐵礦和菱鐵礦結(jié)核。顆粒像魚子那樣的結(jié)核狀集合體,稱之為鮞狀,如鮞狀赤鐵礦。

鐘乳狀:是溶液或膠體因失去水分而逐漸凝聚所形成,因此它往往具有同心層狀(即皮殼狀)構(gòu)造,如鐘乳狀方解石、孔雀石等。鐘乳狀可再細(xì)分為腎狀,如腎狀赤鐵礦;葡萄狀,如葡萄狀孔雀石和硬錳礦;皮殼狀,如皮殼狀孔雀石。

樹枝狀:它有時(shí)是由于礦物晶體沿一定方向連生而成的,如自然銅;有時(shí)是由于膠體沿巖石微小裂隙滲入凝聚而成的,如氧化錳。

土狀:集合體疏松如土,是由巖石或礦石風(fēng)化而成的,如高嶺石。

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