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1、矿物的形态包括矿物的单体、连生体及集合体的形态。其中单体形态是研究的基础。 晶体形态是其成分和内部结构的反映，一定成分和内部结构的矿物，具有一定的晶体形态特征。当然，还要受其生长时的外部环境的影响。矿物不同的矿物具有不同的晶形和形态特征，这是我们识别矿物的一个基本准则。研究矿物的形态，在鉴定矿物、研究其成因、指导找矿及利用矿物资源方面具有十分重要的意义。,矿物的形态,矿 物 形 态,集合体形态,不规则,晶面特征,结晶习性,规则,单体形态,不规则,规则,双晶,平行连晶,粒状,柱状,片状,结核体,晶面条纹,蚀象,显晶质,隐晶质,分泌体,鲕状体,钟乳状,理想形态,一、矿物单体的形态 只有晶质矿物才能
2、呈现单体，所以矿物的单体形态是指矿物单晶体的形态。1理想晶体与实际晶体 在结晶学中，主要讨论的是理想晶体。所谓理想晶体，是指它的内部结构严格地服从空间格子规律，外形应为规则的几何多面体，面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。 实际上晶体在其生长过程中或晶体长成之后，总是不可避免地要受到外界复杂因素的种种影响，致使晶体不能按理想形态发育；此外，晶体在形成之后，还可能受到溶蚀和破坏。因而，实际晶体和理想晶体相比，相差很远，不能表现出理想晶体所具有的全部特征。 实际晶体就内部结构而言，并非严格按照空间格子规律所形成。其外形与理想晶体也常有一定的差距。晶面也非平面，同一单形的晶面也非同形等大，从而形成“
3、歪晶”。,2. 晶体习性 晶体习性：其含义一是同种晶体所习见的形态；二是晶体在三维空间延伸的比例。 在相同的生长条件下，一定成分的同种矿物，总是有它自己的常见形态，矿物晶体的这种性质与其成分、结构和形成环境密切相关。 晶体上出现某种或某几种单形，是因为晶面应平行强键，且是面网密度最大的面网。但由于结晶时的环境不同，不同面网的相对生长速度会有变化，以致最后保留在晶体上的晶面可能不同或有所增减。我们可以利用单形出现的情况来鉴定矿物及分析矿物形成的条件。,不同成因的锆石形态,不同温度下形成的方解石的形态,晶体的另一个习性，是其在三维空间延伸的情况。有以下三种：1）三向等长：晶体沿X、Y、Z轴大致相等
4、发育，呈等轴状或粒状。即 a=b=c，晶体结构在三维空间是相等或差异很小。如石榴子石、黄铁矿。2）二向延展：晶体沿两个方向特别发育，而另一方向发育较差，a=bc，呈板状、片状等。如石墨、云母等。这些矿物常具有坚强的构造层。3）一向伸长：晶体沿一个方向特别发育，即有a=b1cm），小的叫杏仁体（1cm）。,晶腺,杏仁体,生长顺序,分泌体：,返回,钟乳状集合体：由溶液或胶体失水而逐渐形成的集合体。将其形状与常见物体类比而给予不同的名称，如葡萄状、钟乳状等。附着于洞穴顶部形成下垂的钟乳体成为石钟乳；而溶液滴到洞穴底部自下而上生长的成为石笋；石钟乳和石笋连接起来则称为石柱。 钟乳状体长具有同心层状、放
5、射状、致密状或结晶粒状构造，这是凝胶再结晶的结果。,葡萄状集合体,肾状集合体,钟乳状集合体,钟乳状：,返回,葡萄状,肾状,返回,此外，在描述矿物集合体时，还经常用到其它一些术语，如：粉末状矿物集合体、土状集合体以及沉积在矿物或岩石表面的矿物薄膜称之为被膜状集合体，被膜较厚者又叫做皮壳，而由可溶性盐类形成的被膜特称为盐华等。一定的矿物常呈现某种集合体形态，同时，某些集合体形态还常与一定的成因相联系。所以，矿物集合体的形态，一方面可作为鉴定矿物的依据之一，而且也可作为矿物的成因标志之一。,块状集合体：,返回,土状集合体：,返回,被膜状集合体：,返回,三、矿物形态的观察和描述方法 对于单体矿物来说，
6、要观察晶体习性，描述其单形和对称，进行晶体定向。要研究晶面特征，描述晶面花纹、蚀象等。对于规则连生体，要描述其连生类型和规律。 对于集合体，若为显晶质体，首先要圈定单体及判断单体的结晶习性。在集合体中单体间的界限可能是单体的晶面、晶棱、解理面或断口。单体形态确定后，按晶体结晶习性和集合方式描述显晶集合体形态。对隐晶与胶态集合体来说，既要描述起外表，又要描述其内部形态。,思考题,同一种矿物的理想晶体形态和实际（天然）晶体有何异同？为什么鲕状集合体不能称为粒状集合体？聚形纹与聚片双晶纹有何区别？如何判断集合体中的单体形态？钟乳石称为方解石的柱状集合体对吗？为什么？,矿物的物理性质,矿物的物理性质,
7、鉴定矿物,判断成因,矿物利用,矿物的物理性质,矿物的化学组成 和晶体结构,矿物的形成条件,矿物的物理性质,一、矿物的光学性质 矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所表现出来的各种性质。包括矿物的颜色、条痕、光泽和透明度。,一束光通过晶体时的路径示意图,电磁波谱,1. 矿物的颜色,定义：是一种生理感觉，当波长在大约390770nm范围内的电磁波辐射，刺激人们的视神经时，就有颜色的感觉。是对光选择性吸收的结果,矿物的光学效应反射、吸收、透射, 矿物对光全部吸收时，矿物呈黑色 对所有波长的色光均匀吸收，矿物呈不同程度的灰色 基本上都不吸收则为无色或白色 选择吸收某些波长的色光，矿物呈现
8、吸收色光的互补色,矿物的呈色机理：1） 过渡金属元素的内部电子跃迁 当矿物中含有过渡金属元素时，无论是主要还是次要成分，它们都是矿物产生颜色的基础。这是由于过渡金属离子的d 轨道或f 轨道，会发生晶体场分裂。所产生的能量差大约在25000cm-1到14000cm-1的范围，其与某种可见光的波长相当，在d-d或f-f 轨道的电子跃迁，便可吸收某种可见光。色素离子是使矿物呈色的主要离子。如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni及稀土元素。 惰性气体型离子所构成的矿物通常是无色的。因为其p轨道同其最邻近的空轨道间的能量差远比可见光的能量大，其电子在可见光能量的作用下，不能被激发，不发生电子跃迁，
9、从而可见光不能被吸收，因此矿物是无色的。,经常使矿物呈色的过渡型离子,2）元素离子间的电子转移或电荷转换 在晶体结构中相邻离子间在外来能量作用下可产生电子转移，即电子可以从一个原子的轨道上跃迁到另一个原子的轨道上去，离子产生电荷转移，伴随着电子转移有很强烈的吸收。如蓝宝石，Fe2+的一个电子可吸收白光中的橙黄色光而发生跃迁，转移到相邻的Ti4+中去，使 （Fe2+ Ti4+ ）组合变为（Fe3+ Ti3+）组合，晶体则表现为深蓝色。实质上是光化学反应的氧化还原过程。3）晶体结构缺陷造成的电子转移 一些矿物在晶体结构中具有能吸收光而呈现颜色的色心。色心是晶体结构缺陷，主要是晶格位置未被离子占据而形成的空位，故能捕获电子，并使该电子的能量状态发生变化，其激发态和基态之间能量差与可见光相对应。 最常见的色心是F色心（电子色心），它是一电子占据阴离子的空位而形成的。如果电子占据到晶格间隙之中称为F色心，它也能造成矿物呈色。阳离子的空位而形成的色心叫V色心。,
