表 2-1 碳素同质二像变体的比较
性 质 |
金 刚 石 |
石 墨 |
---|---|---|
晶 系 |
等 轴 |
六 方 |
形 态 |
八 面 体 |
六 方 片 状 |
颜 色 |
无 色 |
黑色,钢灰色 |
透明度 |
透 明 |
不 透 明 |
硬 度 |
10 |
1 |
比 重 |
3.47 — 3.56 |
2.09-2.23 |
光 泽 |
金 刚 光 泽 |
金 属 光 泽 |
导电性 |
半 导 体 |
良 导 体 |
掌握同质多像的规律,对于确定矿物的形成温度具有一定意义,许多同质多像矿物的变体,被称为矿物学温度计。例如,α石英(三方)和β石英
(六方)在常压条件下的转变温度为 573℃。压力的变化对同质多像的转变也有影响,如在 3000 大气压条件下,α石英和β石英的转变温度则为 644
℃。介质的成分、杂质、酸碱度等对同质多像的变体的形成也有一定影响。
例如,FeS2 在相同温度和压力下,在碱性介质中生成黄铁矿(等轴),而在酸性介质中则生成白铁矿(斜方)。由此可见,研究同质多像有助于研究矿物形成的环境。
(三)胶体矿物
地壳中分布最广的除去各种晶体矿物外,还有些是胶体矿物。一种物质的微粒分散到另一种物质中的不均匀的分散体系称为胶体。前者称为分散相,其大小为 10-5-10-7cm;后者称为分散媒。在胶体分散体系中,当分散媒多于分散相时称为胶溶体;若相反则称为胶凝体。在自然界分布最广的是某些细微固体质点分散到水中所成的胶溶体,即所谓胶体溶液。这些固体质点的最大特点是常常带有正或负电荷。如 Fe(OH)2、Al(OH)3 的分散颗粒带正电荷,SiO2、MnO、硫化物等的分散颗粒带负电荷。这些胶体质点的另一特点是因其带电而具有吸附作用,即从周围环境中吸附大量带异性电荷的离子,这种特性虽然使某些胶体矿物常含有很多其他成分或杂质,但也往往形成钴、镍等重要沉积矿产。这些带电胶体质点的第三个特点是当其电荷被中和时,如河流中的胶体质点,进入海洋就被海水中的电解质所中和,即发生凝聚而沉淀(也可叫胶凝作用),并富集成矿。这样形成的矿物实际上是胶体溶液失去大部分水分而成的胶凝体,也就是所说的胶体矿物。如 SiO2、Fe
(OH)3 等胶体溶液失水胶凝后,即可形成蛋白石、褐铁矿等。
胶体矿物在形态上一般呈鲕状、肾状、葡萄状、结核状、钟乳状和皮壳状等等,表面常有裂纹和皱纹,这是由胶体失水引起的。在结构上,可以是非晶质的、隐晶质的或显晶质的,这决定于胶体的晶化程度。在化学成分上往往含有较多的水,并且成分不很固定,其原因是由于胶体的吸附作用和离子交换所引起的。