我的煤炭网

我的煤炭网>新闻>综合信息>选矿知识>矿物受力后常沿一定方向裂开(矿物常见的断口形态)

矿物受力后常沿一定方向裂开(矿物常见的断口形态)

矿物受力后常沿一定方向裂开(矿物常见的断口形态) 矿物的机械性能-解理、开裂和断裂

一、解理 矿物受外力(敲打、挤压)作用后,沿着一定的结晶方向发生破裂,并能裂出光滑平面的性质称为解理。破裂的光滑平面称为解理面。如果矿物受外力作用,在任意方向破裂并呈各种凹凸不平的断面,则称其为断口。 解理的产生与晶体的内部构造有着密切关系。它主要决定于结晶构造中质点的排列及质点间连接力的性质。解理往往沿着面网间化学键力最弱的方向产生。表现在以下诸方面: 解理面一般平行于面网密度最大的面网。因为从几何角度看,面网密度大,面网间距也大,导致面网间的引力小,故解理容易沿此方向产生。例如金刚石的解理平行{111}(图1)。 解理面一般平行于由异号离子组成的电性中和的面网。因为在其网内静电引力强,而相邻面网间静电引力弱。例如在石盐晶体结构中,{100}是由Na+和Cl-组成,且数量相等而达到电性中和。故石盐沿{100}产生解理。

图1 金刚石沿{111}成解理 当相邻面网为同号离子的面网时,其间易产生解理。因同号离子间的斥力。使其相邻面网间联系力弱。如萤石沿{111}方向有由F-组成的两个相邻面网,其解理平行{111}面产生。 解理面平行于化学键力最强的方向。如在石墨的层状结构中,层内。C—C的离子间距为0.142nm,具共价键和π键;而层间距离为0.34nm,具分子键。使层内键力比层间的键力强,故解理沿{0001}层的方向产生(图2)。 实际矿物解理的产生,有的仅由以上某一因素起主导作用;而有的则几种因素共同起作用,所以,在说明某种矿物解理产生的原因时,应该把上述各种因素进行综合分析,方能得到合理的解释。

图2 石墨沿{0001}成解理 根据解理产生的难易和完善程度,将矿物的解理分为五级: (一)极完全解理。矿物在外力作用下极易破裂成薄片。解理面光滑、平整。很难发生断口。如云母(图3)、石墨、辉钥矿等。

图3 云母的极完全解理 (二)完全解理。矿物在外力作用下,很容易沿解理方向破裂成小块(不成薄片),解理而光滑且较大。较难发生断口。如方铅矿、萤石、方解石(图4)等。

图4 方解石的完全解理 (三)中等解理。矿物在外力作用下,可以沿解理方向裂成平面。但解理面不太平滑。断口较易出现。因此在其破裂面上既可以看到解理面又可看到断口。如辉石、角闪石等。 (四)不完全解理。矿物在外力作用下,不易裂出解理面。出现的解理面小而不平整,多形成断口,仔细观察才能见到解理面。如磷灰石等。 (五)极不完全解理。矿物受外力作用后,极难出现解理,多形成断口,一般称为无解理,如石英、石榴石等。 由此可见,矿物的解理与断口出现的难易程度是互为消长的,也就是说在容易出现解理的方向则不易出现断口。一个晶体上如被解理面包围愈多,则断口出现的机会愈少。 解理既体现出晶体的异向性,又体现出晶体的对称性。采用单形符号来表示解理,它既可以表示解理的方向,又可以表示解理的组数(相同方向的解理谓之一组)。例如方铅矿、萤石和闪锌矿都属等轴晶系,它们分别具有平行立方体{100}、八面体{111}和菱形十二面体{110}的解理,根据单形晶面数可知其解理组数分别为三组、四组和六组。 在有些矿物晶体构造中,质点连接力弱的方向不只一个,这时就会出现几种单形的解理,这种情况在低级晶族的矿物中比较常见。例如重晶石属斜方晶系,有平行{001}一组完全解理,平行{210}二组中等解理。 只有晶质矿物才能产生解理。对于每种矿物,解理的特点(发育程度、组数、夹角)是固定不变的。同种矿物具相同的解理,不同的矿物,具有不同的解理,故解理是矿物的重要鉴定特征。 在实际观察和鉴定解理特征时,应注意在矿物单体上观察,因为矿物的解理是在单体中产生的,应选一个晶体较大、解理清晰的单体对着光线转动标本进行观察,如出现反光一致一系列平行或呈阶梯状的光滑平面,则可判断为解理。另外还应该注意解理面与晶面的区别(表1)。 表1 解理面与晶面的区别晶体表面1.是水晶外面的一层平面,打碎后就消失了;2.一般晶面暗淡;3.晶面一般不平整,仔细观察常出现凹凸不平的痕迹或各种晶面花纹。
解理平面
1.是晶体内部结构中键合力较弱的方向,受到力的撞击后能不断出现平行平面;2.一般解理面高于光线;3.解理面相对平坦,但可出现规则的梯状解理面或解理线。
二、裂开 从现象上看,裂开也是矿物晶体在外力作用下,沿着一定结晶方向破裂的性质。裂开的面称裂开面。从外表上看,它同解理很相似。但两者的成因不同。 裂开产生的原因一般认为可能是沿着双晶接合面特别是聚片双晶的接合面产生。也可能是因为沿某一种面网存在有他种成分的细微包裹体,或者是固溶体离溶物,这些物质作为该方向面网间的夹层,有规律地分布着,使矿物产生裂开(例如磁铁矿沿{111}方向的裂开)。可见裂开是由一些非固有的原因所引起的定向破裂。因此,裂开和解理在本质上是不同的。其区别方法主要是:裂开面很少是特别光滑的。常只沿一个方向发生,而解理则沿该结晶方向,在矿物的各个部分都能发现;裂开只发生在同一矿物种的某些矿物个体中,而在另一些个体中可以不存在。而具有解理的矿物,在其所有个体中皆存在解理裂开也可作为一种鉴定特征,对某些矿物种来说具有重要鉴定意义,如磁铁矿含Ti夹层时,产生的{111}八面体裂开),刚玉(聚片双晶的刚玉个体有菱面体裂开)。裂开有时还可帮助分析矿物成因及形成历史。 三、断口 断口与解理不同,它在晶体或非晶体矿物上均可发生。容易产生断口的矿物,由于其断口常具有一定的形态,因此可用来作为鉴定矿物的一种辅助特征。根据断口的形状,常见的有下列几种: (一)贝壳状。断口呈椭圆形的光滑曲面,面上常出现不规则的同心条纹,与贝壳相似。石英和多数玻璃质矿物具有这种断口。 (二)锯齿状。断口呈尖锐的锯齿状。延展性很强的矿物具有此种断口。如自然铜等。 (三)纤维状及多片状。断口面呈纤维状或细片状。如纤维石膏、蛇纹石等。 (四)参差状。断口面参差不齐,粗糙不平,大多数矿物具有这种断口。如磷灰石等。 (五)土状。断面呈细粉末状,为土状矿物如高岭石、铝矾土等矿物所特有的断口。 
免责声明:本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。

下一篇:共伴生矿与伴生矿区别(共生伴生矿种)

上一篇:溴代苏合香烯(对苯基苯乙烯)