单晶体形态与集合体形态的分析介绍

结晶学主要是研究理想的晶体形态。所谓理想晶体是指外形为规则的几何多面体，面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。但实际上晶体受到外在条件的影响，常常不能按照理想的条件发育。即使在晶体形成之后也还常受到外界的溶蚀和破坏。

一、晶体的结晶习性

一种晶体具有一定的成分与结构，一定的化学成分与内部结构反映到外形上，常具有一定的晶体习性。宏观上看一种晶体的单体习性，因其在三维空间延伸的不同而分为以下几种。

1.一向伸长

即在三维空间只有一个方向特别发育而呈柱状、针状或毛发状等，如电气石、金红石，如图2-9-1（a）所示。

2.二向延长

即在三维空间有两个方向特别发育，晶体呈片状、板状，如重晶石等，如图2-9-1（b）所示。

3.三向等长

即在三维空间发育基本相同，晶体呈粒状，如石榴石、金刚石等，如图2-9-1（c）所示。

图2-9-1　宝石矿物的晶体习性

二、晶体的形貌

按照晶体外形发育的完好程度可分为自形、半自形和他形3种，其晶面也有不同的纹饰。

1.自形

自形是指在形成过程中有足够的空间，晶体可自由生长发育，形成完好晶面包围的多面体形态，如图2-9-2中的磷灰石、黑云母。

图2-9-2　矿物的自形程度

ap.磷灰石；pl1.黑云母自形；a.角闪石；
pl2.斜长石半自形；or.正长石；q.石英他形

2.半自形

半自形是指晶体被一部分的晶面包围，而另一部分晶面受阻，晶面不完好，如图2-9-2中的角闪石、斜长石。

3.他形

他形是指晶体在形成过程中，受到外界干扰或无自由空间，而形成不规则的晶体，如图2-9-2中的正长石、石英。

4.晶体表面微形貌

晶体表面微形貌是指晶体由于生长或溶蚀，在晶体表面留下的纹饰。有的晶面花纹肉眼可见，有的则需要借助于光学仪器才能见到。

（1）晶面条纹。晶面条纹是在许多晶体上肉眼可见的条纹，具有一定方向排列，宽狭有所不同。如图2-9-3（a）为石英晶体在六方柱面上常有的横纹，它是由六方柱和菱面体｝交替生长的结果，可称聚形纹；图2-9-3（b）为黄铁矿晶面的聚形纹；图2-9-3（c）为电气石晶体柱面纵纹，是由平行C轴方向由细小的晶面所组成，这些又狭又细的相邻晶面略有倾斜，构成条纹，这些小面又称临接面。

图2-9-3　几个宝石矿物晶体的晶面条纹

（2）生长层。生长层是在晶面上常有厚薄不一而平行的堆叠层。这是晶体生长时晶面平行向外推移的结果，也是晶体按层生长、晶面平行向外推移理论的验证。图2-9-4为金刚石在不同形成条件下，晶体形态和表面微形貌示意图。

图2-9-4　金刚石在不同形成条件下，｛111｝（上）和｛100｝（下）面的表面微形貌（据Sunagawa，1986）

（3）生长丘。生长丘是指在晶面上稍微突起的小丘状体，在同一晶面上具有相同的小丘成堆出现，如石英菱面体上的三角形丘及白钨矿晶体上的三角形丘等，如图2-9-5所示。(www.xing528.com)

图2-9-5　α-石英晶面上的生长丘

（4）蚀像。蚀像是晶体形成后，因受溶蚀而在晶面上留下的凹坑。这种溶蚀坑往往能反映晶体的对称，并有助于识别单形和对称。如图2-9-6所示为方解石、白云石和石英晶面的蚀像等。

图2-9-6　方解石和白云石菱面体晶面上的蚀像

以上单晶的晶体习性、晶面条纹、晶体形貌除反映晶体的内部结构、对称之外，也都反映了晶体的生成环境及形成后的环境变化，有助于对宝石矿物晶体进行研究和鉴定。

三、集合体形态

同种成分的许多矿物晶体或颗粒聚集在一起形成集合体。矿物集合体在自然界最为常见。根据其结晶程度和大小又可分为两类：一类是肉眼或在放大镜下能辨清颗粒界限的显晶质集合体，另一类是由于结晶程度差、颗粒太小、肉眼或在放大镜下不能辨清颗粒界限的隐晶质集合体。现分别叙述如下。

1.显晶质集合体

如果颗粒为粒状，颗粒直径大小在5mm以上可称粗粒，在1～5mm之间称中粒，小于1mm为细粒。也有呈柱状、针状、纤维状、放射状的显晶质集合体，如阳起石（图2-9-7）。在岩石的空洞中或裂隙中，可形成同一底盘的晶体集合体，称为晶簇状，图2-9-8为水晶晶簇。

图2-9-7　阳起石的放射状集合体

图2-9-8　水晶晶簇

2.隐晶质集合体

根据其外部形态和成因可进一步分为以下几种。

（1）分泌体。分泌体为隐晶质或胶态物质由外向空洞内充填所形成的集合体形态。有的充填满，有的未充填满，还可在中心保留空洞。如图2-9-9（a）中，玛瑙有充填满的，也有未充填满的。

（2）结核体。结核体是与分泌体相反，为围绕一点由中心向外生长而成，如图2-9-9（b）所示。图2-9-10为绿松石的结核剖面，结核大致为一球状体或不规则状体、瘤状体等。其结核内部往往呈放射状或同心圆状。

图2-9-9　分泌体及结核体的生长程序

图2-9-10　绿松石的结核剖面

（3）鲕状集合体和豆状结合体。它是由胶体溶液围绕悬浮物（细砂、气泡、有机物等）聚集到一定大小时，便沉于水底，由于水体流动还可在水底滚动而继续增大。其外形大致呈圆粒状，大者如豆可称豆状体；小者如鱼子称鲕状体，如图2-9-11所示，其内部往往具同心层状构造，个体之间亦为相同物质所胶结。其主要产于浅海处。

（4）钟乳状体。钟乳状体多是由胶体凝聚或真溶液蒸发层层沉淀而成，呈圆锥状或圆柱状、葡萄状、肾状等。图2-9-12为孔雀石的肾状集合体，图2-9-13为方解石的钟乳状体、葡萄状体。其内部剖面亦呈放射状或同心层状结构。

（5）块状体。块状体由很多细小颗粒所组成，其界限肉眼及放大镜都不能看出，形状不规则、呈任意形状的块体出现者称块状，在自然界甚为常见，如石英块体、各种玉石块体等。

图2-9-11　文石的鲕状集合体

图2-9-12　孔雀石的肾状集合体

图2-9-13　方解石的集合体形态