日常生活中,常見(jiàn)的礦物晶體有食鹽、白糖、水晶等等。一般認(rèn)為晶體是具有規(guī)則幾何多面體形狀的固體。但不確切,應(yīng)該講:晶體是具有格子構(gòu)造的固體。因?yàn)榫w具有完整的規(guī)則的外形,其內(nèi)部構(gòu)造亦必定很有規(guī)則,即格子構(gòu)造。
礦物晶體有時(shí)也指礦物晶簇,是指由生長(zhǎng)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(zhǎng)方向與基底近于垂直的晶體,由于首先爭(zhēng)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(zhǎng)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(zhǎng)的幾何淘汰律。
常見(jiàn)的晶簇有:石英晶簇、白晶簇、方解石晶、源質(zhì)晶簇、草酸鈣簇、晶花團(tuán)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(jiàn)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?yàn)榫w內(nèi)部都有著空間格子構(gòu)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(lán)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(zhǎng)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(zhì),硫化銅等晶體的結(jié)構(gòu)屬于六方晶系。
8、立方體晶體:指具有4個(gè)立方體對(duì)角線方向三重軸特征對(duì)稱元素的晶體。包括面心立方晶胞、體心立方晶胞、簡(jiǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)變成固相時(shí)形成晶體,固相之間也可以直接產(chǎn)生轉(zhuǎn)變。
礦物晶體生成的一般過(guò)程是先生成晶核,而后再逐漸長(zhǎng)大。一般認(rèn)為晶體從液相或氣相中的生長(zhǎng)有三個(gè)階段:①介質(zhì)達(dá)到過(guò)飽和、過(guò)冷卻階段;②成核階段;②生長(zhǎng)階段。
在單位時(shí)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(zhì)的過(guò)飽和度或過(guò)冷卻度。過(guò)飽和度和過(guò)冷卻度越高,成核速度越大。成核速度還與介質(zhì)的粘度有關(guān),輪度大會(huì)阻礙物質(zhì)的擴(kuò)散,降低成核速度。 晶核形成后,將進(jìn)一步成長(zhǎng)
水晶是結(jié)晶完好的石英晶體,化學(xué)組成是氧化硅(SiO2)。晶體狀態(tài)的由六方雙錐和六方柱構(gòu)成的帶錐頭的六方體。其顏色多種多樣:無(wú)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(ài)的寶石品種之一,除它的顏色高雅外,我們的祖先還認(rèn)為紫晶可以促使互相諒解,保佑平安和萬(wàn)事如意。國(guó)際寶石學(xué)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(qiáng)磁性。磁鐵礦是最重要的礦物晶體礦石之一。
藍(lán)寶石泛指除紅色以外的任何顏色色調(diào)的寶石級(jí)剛玉。藍(lán)寶石有白、黃、青、藍(lán)、紫、玫瑰等顏色,但以藍(lán)色者最為常見(jiàn)。藍(lán)色是由于剛玉晶體中含有鈦和鐵所致。藍(lán)寶石的主要產(chǎn)地的巴西、緬甸、泰國(guó)和澳大利亞等地。但其產(chǎn)出的地質(zhì)條件卻和紅寶石不一樣,主要產(chǎn)于堿性玄武巖中。我國(guó)山東也有類似成因的藍(lán)寶石礦床,只是藍(lán)寶石晶體的顏色過(guò)深。藍(lán)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(chǎng)上優(yōu)質(zhì)的紅寶石比鉆石還珍貴,紅寶石的著名產(chǎn)地是緬甸、泰國(guó)、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(zhì)條件是高溫、富鋁、缺硅并有鉻的來(lái)源。我國(guó)西藏和云南等地也已發(fā)現(xiàn)類似成因的紅寶石礦床。