硅氧类矿物的晶体化学

10.1.1　硅氧类矿物的晶体化学

硅氧类矿物有石英、鳞石英和方石英三种同质多像变体，各自又有高低温型变体，其多晶转变规律和晶体结构前面已有介绍。由于玻璃结石都是在高温条件下形成的，故这些矿物都呈高温变体的结晶形态。当温度降到相转变温度时，均会迅速转变为低温型变体，仍保留着高温变体的形态，因此在常温条件下看到的基本上都是保留高温变体形态的低温变体。

1.石英

石英是粉料结石中常见矿物，在硅砖结石中亦偶见，在薄片中石英颗粒呈不规则粒状，常具有不规则的裂纹(称为龟裂)，无色透明，折射率N _e= 1.553，N _o= 1.544，双折射率ΔN=0.009，干涉色一级黄白，呈现波状消光，一轴晶正光性。在粉料结石和硅砖结石中石英略有粉料结石中石英颗粒一般均被熔蚀成浑圆状的特征，如图10.1所示，常有不规则的龟裂，如图10.2所示，在颗粒边缘和裂缝中多被偏方石英化。由于方石英的折射率低，使石英里突起的孤岛粒状分布在其中。结石周围的玻璃比较清洁，有时出现以石英颗粒为中心，放射状分布着鳞石英或方石英核晶状析晶，而成玻斑析晶结构。

硅砖结石中残余石英少见，多存在于矛头鳞石英及蜂巢状方石英和其他杂质的包围中，呈弧粒岛状(图10.3)，亦常出现玻斑析晶结构。

2.鳞石英

在三类结石中均会出现鳞石英，薄片中鳞石英无色透明，负高突起，折射率N_g= 1.473，N_m=1.471，N_p=1.469，双折射率ΔN= 0.004，干涉色一级灰白，具有矛头状或长板状的简单双晶，二轴晶负光性。在不同结石中，鳞石英会出现两类不同的结晶形态:

(1)由多晶转变形成的鳞石英呈矛头鳞片状，具有矛头状双晶，如图10.4所示，经重结晶作用将鳞石英长大成管柱状或长板状，如图10.5所示，并具有简单的板状双晶。硅砖结石及部分石英粉料结石的斑晶均会存在这类鳞石英。

图10.1　未熔石英颗粒300×，单偏光

图10.2　未熔石英颗粒100×，单偏光

图10.3　硅砖中残余石英25×，单偏光

图10.4　矛头状鳞石英100×，正交

(2)从玻璃中析出的鳞石英呈六方雪花状骸晶，如图10.6所示，但大多数呈羽毛状，如图10.7所示。前者只能出现在析晶结石中，当玻璃熔体的黏度较小时，鳞石英会长成正六方板状自形晶，而羽毛状鳞石英在析晶结石和耐材析晶结石中，在石英粉料结石及硅砖结石周围玻璃中亦会析出羽毛状鳞石英。

图10.5　长板状鳞石英100×，单偏光

图10.6　雪花状鳞石英250×，单偏光

3.方石英

方石英亦都会出现在三类结石中。在薄片中方石英无色透明，折射率N_e= 1.484，N_o=1.487，负突起，双折射率ΔN= 0.003，一级灰干涉色，平行消光，一轴晶负光性。在不同结石中，因成因不同方石英亦会出现两类形态:

(1)由多晶转变所得的方石英呈蜂巢状，如图10.8所示;经重结晶作用方石英将长成黍粒状，甚至粗粒状集合体，在石英的裂隙中还会出现脉状分布介稳状态的偏方石英。多晶转变形成的方石英主要出现在硅砖结石及部分石英粉料结石中，如图10.9所示。

图10.7　羽毛状鳞石英100×，单偏光

图10.8　蜂巢状鳞石英500×，单偏光

(2)从玻璃中析出的方石英均为呈十字骨架状骸晶，如图10.10所示;在流动的玻璃液中析出的骨架状方石英多呈单向排列，在组成偏析玻璃中析出的方石英将呈单侧的帆船状，如图10.11所示。骨架状方石英在析晶结石、耐材析晶结石及硅质结石周围玻璃中均会出现;在硅质结石斑晶内部的玻璃相中，亦会析出骨架状方石英。

图10.9　黍粒状方石英100×，单偏光

图10.10　黍粒状方石英100×，单偏光

图10.11　帆船状方石英500×，单偏光