Question

矿物集合体的形态

Answer 1

矿物集合体（mineral aggregate）是指由同种矿物的多个单体构成的聚集体。矿物集合体的形态是指同种矿物个体的形态及其集合方式。自然界的矿物大多以集合体形式产出。研究矿物集合体的形态对矿物鉴定、成因研究以及分选与加工等均有重要参考价值。

根据单个矿物颗粒的大小，矿物集合体可分为肉眼或放大镜下可以辨认单体的显晶集合体（phanerocrystalline aggregate）、显微镜下才能辨认单体的隐晶集合体（cryptocrystalline aggregate）和在显微镜下也不能辨认单体的胶态集合体（colloidal aggregate）。

1.显晶集合体的形态

如果单体的分布无明显定向性，可按单体的结晶习性将显晶集合体的形态划分为粒状（图11-9a）、柱状（图11-9b）、针状、板状（图11-9c）、片状（图11-9d）、鳞片状和叶片状等形态，其描述与相应单体的形态描述十分相似。如果单体的分布有一定方向性，显晶集合体还可划分出以下特殊的形态类型：

纤维状（fibrous）指一系列细长针状或纤维状的矿物单体平行密集排列。角闪石和蛇纹石石棉、纤维石膏等矿物常以此种集合体产出（图11-9e）。

放射状（radiated）指许多长柱状、针状、板状或片状单体围绕某一中心成放射状排列。角岩中的红柱石常呈放射状集合体，称“菊花石”（图11-9f）。

晶簇状（drusy）指丛生于岩石空洞或裂隙中同一基底、另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群的形态（图11-9g）。石英、方解石、辉锑矿等矿物常有晶簇产出。由于受几何淘汰律的制约，一向延长的单晶体在晶簇中往往发育完善，最终能形成与基底近于垂直的、大致平行排列的梳状（comby）。压电水晶、冰洲石等电子和光学矿物材料多取自晶簇中单晶体的顶端。

此外，显晶集合体还可呈束状（packet）（图11-9h）、毛发状（capillary）（图11-9i）和树枝状（dendritic）（图11-9j）等形态。

2.隐晶和胶态集合体的形态

隐晶和胶态集合体可以从溶液中直接结晶或在胶体作用中形成。按形成方式及外貌特征，常将隐晶及胶态集合体划分出以下形态类型：

分泌体（secretion）是真溶液或胶体溶液从岩石空洞的洞壁渗出后将胶体或晶质逐层向中心沉淀而成的。分泌体的外形可继承空洞的形状，常呈卵圆形，具同心层状构造，各层成分和颜色多有不同，中心往往留有空腔或有晶簇。分泌体可按其直径大小分为晶腺和杏仁体：直径大于1cm的称晶腺（geode）；小于1cm者称杏仁体（amygdaloid）。前者如玛瑙（图11-10a），后者如充填于熔岩气孔中的方解石、沸石、玉髓等构成的白色扁球状集合体（图11-10b）。

图11-9 矿物显晶集合体的形态

结核体（concretion）由隐晶质或胶凝物质围绕某一中心（如砂粒、生物碎屑、气泡等）自内向外沉淀而成。结核多见于海相和湖沼相沉积岩中，有球状、瘤状、透镜状和不规则状等多种形态；直径一般在1cm以上，大者可达几米；内部常具同心层状、放射纤维状或致密块状构造（图11-10c）。外生成因的黄铁矿、磷灰石、方解石、白铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等可形成结核。

鲕状及豆状集合体（oolitic and pisolitic aggregates）由胶体物质围绕悬浮态的细砂粒、矿物或有机质碎屑及气泡等层层凝聚而成的圆球状或卵圆状的矿物集合体。若半数以上球粒的直径小于2mm，其形状、大小如鱼卵者称为鲕状集合体（图11-10d）；如果球粒大小似豌豆，直径多为数毫米者，称为豆状集合体（图11-10e）。鲕状与豆状集合体内部均具明显的同心层状构造。

钟乳状集合体（stalactitic aggregate）在岩洞或裂隙中，由真溶液蒸发或胶体凝聚而在同一基底上向外逐层堆积形成的集合体之统称（图11-10f）。这类集合体内部具同心层状、放射状、致密块状或结晶粒状构造，外部往往呈圆锥形、圆柱形、圆丘形、半球形和半椭球形等形态。通常，人们以此类集合体的具体形态与常见物体类比而赋予其不同名称，如附着于洞穴顶部而下垂的方解石钟乳状体称石钟乳（stalactite）；溶液下滴至洞底而自下向上生长的称为石笋（stalagmite）；石钟乳与石笋上下相连即成石柱（stalacto stalagmite）。此外，葡萄状（botryoidal）（图11-10h）、肾状（reniform）（图11-10g）等也是此类集合体的常见形态。有些钟乳状体表面光滑如镜，称作玻璃头，如褐铁矿的褐色玻璃头、赤铁矿的红色玻璃头、硬锰矿的黑色玻璃头等。

上述胶态集合体借助表面张力的作用而趋于生成球状外貌，胶体老化后，常变成隐晶质或显晶质，在球状体内部形成放射纤维状构造（radial fibrous structure）。

图11-10 矿物隐晶集合体的形态

描述显晶或隐晶及胶态矿物集合体时，还常用到块状（massive，凭肉眼或放大镜不能辨别颗粒界线）、土状（earthy aggregate，矿物呈细粉末状较疏松地聚集成块）、粉末状（powdery，矿物呈粉末状分散附着在其他矿物或岩石的表面）、被膜状（filmy，矿物成薄膜状覆盖于其他矿物或岩石的表面）、皮壳状（cortical，矿物呈较厚的层覆盖于其他矿物表面上）、树枝状（dendritic，单体呈双晶或平行连生的方式排列生长，形状类似于树枝状）等状物性术语。

思考题与习题

1）什么是矿物结晶习性？它有哪些含义？如何以结晶习性为纲描述矿物单体的形态？

2）影响矿物结晶习性的内因有哪些？矿物成分和晶体结构类型与矿物的结晶习性有什么关系？

3）为什么等轴晶系的晶体一般呈三向等长型晶习，而中级晶族晶体则往往沿c轴方向延伸或垂直于c轴延展？

4）在不同温度条件下，链状结构矿物的形态呈现什么特点？其原因是什么？试举例说明。

5）同种矿物的实际晶体与理想晶体形态有何异同？

6）常见的晶面微形貌有哪些？为什么矿物晶面上的生长丘和蚀象呈多面体而不是球状？

7）如何描述矿物集合体的形态？

8）分泌体和钟乳状体有何异同？

9）结核和鲕状体、豆状体有何异同？

10）鲕状集合体能否称为粒状集合体？为什么？