深蓝色的蓝铜矿
三、矿物的力学性质
矿物的力学性质是指矿物在外力(如敲打、挤压及刻划等)作用下所表现出来的性质,包括解理、裂开和断口。其中,解理和裂开是比较难理解的,靠肉眼难以区分二者。解理是矿物受到超过弹性限度的应力作用,沿矿物一定结晶学方向劈裂成一系列光滑平面的性质,破裂开的光滑平面称为解理面。解理是矿物晶体的特性之一,主要受晶格类型、化学键类型及其强度和分布的控制,解理面常沿晶体内部化学键最弱的方向产生,会使矿物剥离成一片一片的。
氯化钠晶体结构图
氯化钠晶体
如氯化钠的晶体主要有带正电荷的Na 和带负电荷的Cl-组成,Na 和Cl-在相互垂直的3个方向上的平面上以1:1的比例均匀分布,那么每个方向上的平面上电荷的代数和为0,这样的平面也称为“电性中和面”。3个方向每个方向上有无数个相互平行的“电性中和面”,相互平行的“电性中和面”面内静电力较强,但相互平行的相邻的“电性中和面”之间的静电力较弱,导致氯化钠晶体的解理沿着这3个互相垂直的方向产生。因此,当氯化钠晶体受到外力发生破裂时,容易沿着这3个方向破裂开形成一个垂直的“三面凹角”。
被解理劈成八面体形态的萤石
像上图中萤石(CaF2)的八面体形态也是跟解理形成的破裂面有关。由于萤石在特定的方向上具有相邻的同号离子层,同号离子层间存在静电斥力导致该方向联结力较弱。因此,当受到外力的作用时,萤石就会沿着这些方向发生破裂,这些方向跟图中八面体形态萤石各个面的方向相一致。