实际晶体的形态与晶面条纹

第四节实际晶体的形态与晶面条纹

一、实际晶体的形态

在此之前，我们对晶体形态的讨论都是以理想

晶体为对象的。理想晶体是在理想条件下，晶体围

绕一个生长中心，严格地按照其空间格子，在三维

空间均匀地生长出的晶体(见图1-1-20)。所谓理想

晶体，它在外形上应表现为规则的几何多面体，具

有面平棱直的特性；同时，在一个晶体上属于同一

单形的各个晶面均应同等程度地发育，即具有相同

的形状和大小。

但是实际晶体的生长条件往往很复杂，任何一

个晶体在其生长过程中总会不同程度地受到外界因素的干扰。从微观角度来看，晶体并非是严格地按照空间格子规律所形成的均匀整体，以致晶体不能按理想状态发育。一个真实的单晶体，实际上是由许多理想的均匀块段组成的，而这些块段并非严格地相互平行，从而形成了所谓的“镶嵌构造”、“空位”和“位错”等构造缺陷。另外，构造中部分质点的替换及包体的存在也会导致晶体的构造变形(见图1-1-21)，加之晶体在形成之后，还会继续受到应力和后期热液等各种外界因素的影响，更会增加晶体的非理想程度

可以说，一切实际晶体内部结构都是非理想的，从外形上也偏离了其理想的晶体形态，所不同的只是它们偏离理想状况的程度不同而已。下面就实际晶体宏观外形上常见的一些现象分别加以说明，了解和掌握晶体的理想和实际形态，以及它们之间的差异，对宝石原料的鉴定至关重要。

1．歪晶

在实际晶体中歪晶是极其常见的。所谓歪晶是指在非理想环境下生长的偏离本身理想晶形的晶体。歪晶通常表现为同一单形的各晶面发育不等(即不能同形等大)，部分晶面甚至可能缺失，但它们的晶面夹角与理想晶体的相应晶面夹角保持相同，这就是所谓的“面角守恒定律”。

例如，α—石英晶体，它在理想生长情况下应形成如图1-1-22(a)所示的晶形。但实际上它经常呈现如图1-1-22(b)所示的几种歪晶。可以看出，歪晶中同一单形的晶面的形态及大小虽不相同，但各晶面的交角关系与理想晶体的相同。

2．凸晶

各晶面中心均相对凸起而呈曲面、晶棱弯曲而呈弧线的晶体称为凸晶。所有凸晶都是由几何多面体趋向于球面体的过渡形态。图1-1-23(a)所示为金刚石的菱形十二面体凸晶。凸晶是由于晶体形成后又遭溶解而形成的，因为位于角顶和晶棱上的质点的自由能较位于晶面上者的大，角顶及晶棱部位与溶剂的接触几率也大，因而，它们的溶解速度也较晶面中心为快，从而产生凸晶。

3．弯晶

指整体呈弯曲形态的晶体。弯晶与凸晶的差别在于：凸晶的所有晶面都是向外凸出的，而弯晶当其一侧晶面向外凸出时，相反一侧的晶面就向内凹进，如白云石的马鞍状弯曲晶体，如图1-1-23(b)所示。

二、晶面条纹

晶面上由一系列所谓的邻接面构成的直线条纹，称为晶面条纹。晶面条纹是晶体在生长过程中形成的，在许多晶体上可以看到。例如石英晶体的柱面上常具横纹；电气石晶体柱面上则常具纵纹(见图1-1-24(a))；黄铁矿立方体晶面上也常有条纹，其三对平行晶面上的条纹方向相互垂直(见图1-1-24(b))。

晶面条纹是由邻接面的细窄条带与主要晶面呈阶梯状反复交替生长而造成的。所谓邻接面就是晶体中某些次要晶面，它们与主晶面有一小角度差异，并与主晶面属于不同单形。如α—石英的晶面横纹是由六方柱与菱面体的狭长晶面交替生长形成的I黄铁矿的晶面条纹则

是由立方体与五角十二面体两种单形的晶面交互生长形成的。

除晶面条纹外，在生长过程中晶体表面还可遗留下生长层、螺旋纹和生长丘等表面特征。

另外，在晶体形成之后，由于遭受溶蚀还会在晶体表面形成凹坑(溶蚀坑)，凹坑的形状、方向和分布受内部质点排列方式所控制，能反映出晶体的对称性，它可作为鉴定晶体原石的依据。如钻石表面的等边三角形凹坑(见图1-1-

24(c))。

三、结晶习性

结晶习性指矿物通常呈现的晶体形态，它包括两方面。

一是同种晶体所习见的单形。一种晶体常具有自己的晶体习性，即晶体常呈现某种或某几种单形。例如，尖晶石习见的单形为八面体，萤石在岩浆岩和伟晶岩中常呈八面体，在高温热液中形成的常呈菱形十二面体，在低温热液中形成的常呈立方体。

二是晶体在三维空间延伸的比例。根据晶体在三维空间延伸的情况，可大致分为三种类型：①三向等长，指晶体在三维空间的发育程度基本相等，呈现出粒状或等轴状，如石榴石(图1-1-25(a))、黄铁矿和石英岩中的石英晶体等；②二向延长，指晶体在一个方向上发育较差，而呈板状或片状，如重晶石(图1-1-25(b))和石膏等；③一向延长，指晶体在一个方向上发育特别快，而呈现柱状、长柱状、针状或纤维状，如电气石(图1-1-25(c))、绿柱石、水晶和以包体出现的针状金红石等。

由此可见，矿物晶体所表现的晶体习性是其内部和外部两方面因素共同作用的结果。内部因素是指其自身的内部结构(格子构造)，外部因素是指晶体生长时有关组分的浓度、杂质、温压及空间条件等

四、同种宝石矿物的集合体形态

同种宝石矿物多个单体聚集在一起的集合体形态可以说是千姿百态。一般来讲，单体成粒状、片状和柱状矿物的集合体就分别称之为粒状集合体、片状

集合体和柱状集合体。除此之外还有一些成特殊形态的集合体，宝石中常见的有如下几种。

放射状集合体指呈长柱状或针状的矿物单体，它们以一点为中心，向外成放射状排列而形成的集合体，例如红柱石的放射状集合体，又称为菊花石(见图1—1—26(a))。

纤维状集合体指纤维状的矿物单体，其延长方向相互平行密集排列所形成的集合体，如纤维状石膏、阳起石猫眼等(见图1-1-26(b))。

晶簇指以洞壁或裂隙壁作为共同基地而生长的单晶体群所组成的集合体，如石英晶簇(见图1-1-26(c))和方解石晶簇。

晶腺指具有同心层状构造，且外形近似呈球状的矿物集合体，如胶体成因的条带状玛瑙(见图1-1-26(d))。

葡萄状、肾状集合体指胶体成因的逐层堆积而成的，外形呈钟乳状或肾状的集合体，如孔雀石葡萄状集合体(见图1-1-26(e))(其横断面常具层状和放射状构造，也称其具皮壳状构造)和赤铁矿肾状集合体等。