Hábitos de cristalización y micromorfología superficial de monómeros minerales.

Bajo determinadas condiciones, los cristales minerales tienden a formar espontáneamente algunas formas específicas en función de las características de sus estructuras internas. Esta forma se denomina hábito de cristalización de los minerales (también llamados cristales). . hábito). El hábito cristalino tiene tres significados: primero, la forma cristalina común (cristal de hábito) del mismo monómero mineral; segundo, la relación de extensión del monómero mineral en el espacio tridimensional, tercero, la integridad de la cristalización del monómero mineral; Los dos últimos son los estándares básicos para la clasificación o descripción científica de formas de monómeros minerales.

El hábito de cristalización de los minerales no es solo la manifestación externa de factores internos como la composición y estructura mineral, sino también un símbolo de las condiciones de formación de los minerales. Por lo tanto, el hábito de cristalización de los minerales es de gran importancia para los minerales. identificación e investigación de cuerpos geológicos. Por ejemplo, la magnetita suele ser octaédrica {111}, la fluorita suele ser cúbica {100} y octaédrica {111}, la wolframita suele tener forma de placa en vetas estacionales y el piroxeno suele ser columnar corto y hornblenda. Bajo diferentes condiciones de medios, los hábitos de cristalización de los minerales también cambiarán. Por ejemplo, en los fluidos formadores de minerales que forman depósitos ricos en oro, la morfología cristalina de la pirita suele ser irregular, o dodecaedro pentagonal {{hk0}}, octaedro tetragonal {{hkk}}, y estas formas simples son principalmente agregaciones complejas. . La forma cristalina de la pirita es un indicador eficaz de un perfil rico en oro.

Según la proporción de desarrollo de los monómeros minerales en el espacio tridimensional, su morfología se puede dividir en los siguientes tres tipos:

Los cristales alargados se desarrollan especialmente en una determinada dirección y se convierten en columnas. -En forma de aguja o fibrosa. Minerales como turmalina, berilo, cristal, anfíbol, wollastonita, rutilo y antimonita a menudo se producen en forma de columnas o agujas (Figura 11-1).

Figura 11-1 Cristal mineral alargado

Figura 11-2 Cristal mineral bidireccionalmente extensible

Figura 11-3 Cristal mineral equiaxial de tres vías

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Granate granular dodecaédrico rómbico; pirita granular cúbica

Los cristales estirados biaxialmente están relativamente más desarrollados en ambas direcciones, formando placas, escamas, escamas, hojas y otras formas físicas. Minerales como grafito, molibdenita, mica, caolinita y clorita suelen estar en forma de escamas o escamas, y los minerales de feldespato suelen estar en forma de placas (Figura 11-2).

El desarrollo de cristales equiaxiales tridimensionales es básicamente consistente a lo largo de la dirección tridimensional y es equiaxial y granular. Minerales isotrópicos, como oro natural, diamante, pirita, galena, esfalerita, magnetita, granate, halita y fluorita, etc. Y otros minerales, como calcopirita, pirrotita, olivino, leucita, magnesita, siderita, dolomita, etc. , generalmente granular (Figura 11-3).

Además, las formas de algunos minerales suelen estar entre las tres anteriores y son tipos de transición. A menudo se describen mediante palabras compuestas o modificadores, como losas, barras, columnas cortas, placas gruesas, etc.

Según la integridad del desarrollo de la cara del cristal mineral, la morfología de los minerales se puede dividir en los siguientes tres tipos:

Euhedrol (euhedrol) tiene suficiente espacio y componentes volátiles o relativamente fuertes Fuerza de cristalización. En condiciones fuertes, los cristales minerales pueden crecer según sus propios hábitos y convertirse en poliedros geométricos casi perfectos, con el exterior del mineral casi completamente rodeado por caras de cristal planas. Esta forma se llama euhédrica y el cristal mineral correspondiente se llama euhédrica. La mayoría de los minerales que cristalizan temprano (ricos en espacio) y los minerales en pegmatitas (ricos en volátiles) forman cristales euhédricos (Figura 11-4a).

Figura 11-4 Pirita eúédrica (A), semiédrica (B) y otra eédrica (C)

Los cristales de formas especiales están sujetos a muchos procesos físicos y químicos durante El proceso de cristalización debido a limitaciones ambientales, como la falta de espacio y la falta de materia volátil, su apariencia está rodeada principalmente de secciones irregulares. Esta forma se llama anisomorfia y el cristal mineral correspondiente se llama anisomorfia (Figura 11-4c). La cristalización posterior en granito tiene una forma inusual.

Se dice que la superficie de los minerales supereuédricos está rodeada en parte por caras cristalinas planas y en parte por secciones transversales (Figura 11-4b). Sus condiciones de crecimiento son entre automorfas y heteromorfas.

La morfología de un monocristal mineral es un reflejo integral de su composición química, estructura interna y entorno de crecimiento. En términos generales, los cristales con una composición química simple y una simetría estructural alta son en su mayoría granulares (como los minerales equiaxiales mencionados anteriormente); los cristales con una composición química compleja y una simetría estructural baja son fáciles de desarrollar en escamas (como las composiciones monoclínicas complejas). , de placa gruesa (como el feldespato con composición triclínica compleja) o columnar (como la turmalina con composición triclínica compleja).

La fuerte distribución en la estructura mineral (es decir, el tipo de estructura cristalina) es el factor principal que determina el tipo básico de su morfología (la ventaja de crecimiento de los enlaces fuertes a bajas temperaturas es particularmente prominente), con islas (olivina, pirita ) y coordinación (puntiaguda) Los minerales con estructura espatica, calcopirita) suelen ser granulares, los minerales con estructura en cadena (rutilo, hornblenda) suelen ser columnares o en forma de aguja con estructura en capas (grafito, molibdenita, mica); En forma de escamas o placas, los minerales con estructuras anulares pueden ser en forma de placas o columnares, dependiendo de su temperatura de formación y de sus impurezas.

2. Micromorfología de la superficie mineral

En condiciones ideales, los cristales pueden crecer hasta convertirse en cristales ideales con superficies planas, bordes rectos y esquinas afiladas, consistentes con su simetría inherente. Sin embargo, en los cristales minerales reales, la forma del cristal a menudo está distorsionada y la superficie del cristal a menudo está cubierta con rayas, escalones, protuberancias (colinas de crecimiento) o hoyos (imágenes grabadas). Esta micromorfología en la superficie de los cristales minerales se denomina colectivamente micromorfología mineral. La micromorfología de la superficie mineral se debe a la alternancia de condiciones del medio durante el proceso de formación del mineral, o dislocaciones causadas por cambios en la tensión in situ, o productos disueltos después de la formación, lo que resulta en el crecimiento alternativo de diferentes formas individuales. Su forma y distribución no sólo están restringidas por las leyes de cristalización inherentes del propio cristal, sino que también se ven afectadas por cambios ambientales en diferentes etapas. Por lo tanto, la micromorfología de las superficies minerales no es sólo un signo de identificación de minerales, sino también un signo de identificación de formas simples o sus combinaciones regulares y su verdadera simetría, y un signo de estudio de cambios en los medios y condiciones ambientales en la historia de la aparición de minerales.

Las franjas en el plano cristalino se pueden dividir en policristalinos y gemelos. Las franjas combinadas se refieren a una serie de franjas lineales paralelas formadas en ciertos planos cristalinos debido al crecimiento alternativo de diferentes formas simplex. Por ejemplo, las caras cristalinas cúbica común A {100} y dodecaédrica pentagonal E {HK0} en la superficie del cristal de pirita crecen alternativamente para formar tres conjuntos de franjas mutuamente perpendiculares (Figura 11-5a); A menudo se forman alternando prismas hexagonales y caras de cristal rómbicas (Figura 11-5b). En la superficie de los cilindros de turmalina, son comunes las franjas longitudinales cilíndricas formadas por la unión repetida de cilindros triangulares y cilindros hexagonales (Figura 11-5c). Las franjas gemelas son huellas de planos gemelos y su forma depende de la forma de los planos gemelos. Los cristales de plagioclasa suelen desarrollar franjas gemelas formadas por múltiples superficies de unión gemelas, que son signos importantes para la identificación de plagioclasa. El fenómeno policristalino sólo existe en el plano cristalino (las estructuras internas de diferentes formas individuales son continuas y consistentes), y se pueden ver gemelos en todo el cristal que pasa a través de la superficie gemela (diferentes monómeros tienen diferentes orientaciones estructurales).

Figura 11-5 Vetas polimórficas en la superficie del mineral

Los escalones del plano cristalino y las franjas espirales se refieren a los escalones del plano cristalino y las franjas espirales que se retienen en la cara del cristal cuando el cristal se desarrolla. de acuerdo con los mecanismos de crecimiento de capas y de crecimiento en espiral, respectivamente. Algunas morfologías microscópicas en forma de escalones y hilos. Ambas morfologías microscópicas producen escalones. La altura y el ancho de los escalones están estrechamente relacionados con las condiciones de crecimiento y pueden observarse y estudiarse con la ayuda de un microscopio estereoscópico óptico, un microscopio electrónico de barrido o un microscopio de contraste de imágenes (Figura 11-6).

Figura 11-6 Pasos del plano del cristal mineral

plano a-mineral de vanadio (0001) (×50, interferencia diferencial); b-plano cronológico (×50, interferencia diferencial) ( Según Pan et al., 1993); superficie c-Dikes {001}; superficie d-Esfalerita (111) (según Wang Wenkui et al., 2001)

El montículo de crecimiento se refiere al proceso de Crecimiento del cristal, pequeñas protuberancias con una determinada forma geométrica formadas en la superficie del cristal. Las colinas de crecimiento en el mismo plano cristalino tienen la misma forma regular. El sistema de colinas de crecimiento está formado por la acumulación de átomos (o iones) a lo largo de los defectos de la red local en el plano cristalino, y su pendiente también se compone de escalones del plano cristalino (Figura 11-7).

Los patrones de grabado se refieren a picaduras con una determinada forma geométrica (también llamadas picaduras de grabado) que se producen en la superficie del cristal cuando el cristal se corroe. Dado que la imagen de grabado está controlada por la disposición de las partículas cerca del plano cristalino y afectada por las condiciones ambientales, la forma y orientación de la imagen de grabado en diferentes cristales minerales y diferentes caras monocristalinas del mismo cristal son diferentes sólo las imágenes de grabado. el mismo cristal y la misma cara de monocristal son diferentes. La imagen grabada puede ser la misma. Por lo tanto, las imágenes grabadas a menudo se pueden utilizar para identificar minerales, determinar si las caras del cristal pertenecen a la misma forma, determinar la verdadera simetría del cristal y distinguir las formas izquierda y derecha del cristal (Figura 11-8).

Fig. 11-7 Montículos de crecimiento de caras de cristal dependientes del tiempo

(Según Pan et al. 1993)

Fig. en caras de cristales minerales

(Según Pan et al. 1993)

A-A-Synchronic (izquierda); b-A-A-Synchronic (derecha); romboedro de apatita de carbono R {}, Z { }; excentricidad de tres lados x {}