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解理平面 | 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。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。 |