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识别岩石和矿物/解理

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具有明显解理的绿色萤石。

解理在矿物学中,是指结晶材料沿特定的晶体学结构面裂开的趋势。这些相对弱的平面是由晶体中原子和离子的规则位置造成的,它们形成了光滑的重复表面,在显微镜下和肉眼都可以看到。[1]

解理类型

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解理平行于晶体学平面形成:[1]

具有基底解理的黑云母。
  • 基底或板状解理平行于晶体的底面。这种取向由晶格中的 {001} 平面给出(参见维基百科中的米勒指数页面),与布拉维-米勒指数中的 {0001} 平面相同,后者常用于菱面体和六方晶体。基底解理在云母族和石墨中表现出来。
  • 立方解理发生在 {001} 平面,平行于立方对称晶体的立方体面。这是食盐矿物(卤石)晶体中观察到的立方形状的来源。方铅矿也通常表现出完美的立方解理。
  • 八面体解理发生在 {111} 晶体平面,对于具有立方对称的晶体,形成八面体形状。金刚石和萤石表现出完美的八面体解理。八面体解理在常见的半导体中可见。对于低对称晶体,{111} 平面的数量会更少。
  • 十二面体解理发生在 {110} 晶体平面,对于具有立方对称的晶体,形成十二面体。对于低对称晶体,{110} 平面的数量会更少。
  • 菱面体解理平行于菱面体的 {1011} 面发生。方解石和其他碳酸盐矿物表现出完美的菱面体解理。
  • 柱状解理是平行于垂直棱柱 {110} 的解理。白铅矿、透闪石和锂辉石表现出柱状解理。

晶体解理是指矿物由于外部应力或沿孪晶组成分面而沿结构弱平面断裂。解理断裂在外观上与解理非常相似,但只发生在应力作用下。例如,磁铁矿显示出八面体解理,刚玉的菱面体解理,以及辉石的基底解理。[1]

解理是一种传统的物理性质,用于岩石和矿物研究中的手标本和显微镜检查中的矿物鉴定。例如,辉石(88-92°)和角闪石(56-124°)的柱状解理面之间的角度是诊断性的。[1]

晶体解理在电子工业和宝石切割中具有重要的技术意义。

宝石通常通过撞击来解理,例如金刚石切割。

半导体材料的合成单晶体通常以薄片的形状出售,这些薄片更容易解理。将硅片简单地压在柔软的表面上,用金刚石刻刀划伤它的边缘,通常足以引起解理;但是,在将晶片切割成芯片时,为了更好地控制,通常采用划痕和断裂的程序。元素半导体(Si、锗和金刚石)是金刚石立方,这是观察到八面体解理的空间群。这意味着某些晶片取向允许切割出接近完美的矩形。大多数其他商业半导体(GaAs、InSb 等)可以在相关的闪锌矿结构中制造,具有类似的解理平面。

参考文献

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  1. a b c d * Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, 矿物学手册, 第 20 版, Wiley, ISBN 0-471-80580-7


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