互动科普

矿物和我们的生活息息相关，饭菜中的食盐、佩戴的宝石以及随处可见的金属制品等，都来自于矿物。大自然中有4000多种矿物，五彩缤纷，形态万千。

矿物是各种地质作用形成的天然单质以及化合物的总称。它们的外形是内部晶体结构的外在表现，同时，也会受到形成时外界环境的影响。通常情况下,矿物晶体会趋于形成某种特定的形态，这被称为矿物的晶体习性。但在自然界中，通常是同种矿物的多个单晶体聚集在一起，以集合体的面貌出现。

根据单个矿物晶体在空间内的生长发育情况来看，晶体习性可以粗略地分为三种类型：一向伸长、二向延展和三向等长。在真实环境中，矿物晶体往往沿着其内部结构中的化学键较强的方向发育。因此，分子结构呈链状的矿物常常表现为长柱状、针状；分子结构呈层状的矿物常常表现为片状外观；化学成分简单，结构对称程度高的晶体，一般呈规则的球粒状。

一向伸长：单晶体沿着三维空间中某一个方向特别发育，

形成柱状、长条状、针状外形

水晶，古称“水玉”，化学成分为SiO₂，在自然界分布很广。有多种颜色，常被作为宝石材料。晶体中常常包裹有气态、液态内含物或其他矿物。在很多玄幻故事中，水晶球被认为具有神奇的魔力，是不可或缺的道具。我们常见的水晶具有压电性，可以用作石英表里的谐振器。此外，还可以制作光学材料、硅芯片等。

绿柱石的化学成分为Be₃Al₂(Si₆O₁₈)，晶体呈六方柱形，是提炼铍（Be）的重要矿物。纯净的绿柱石是无色透明的，如果其中含有少量的铬元素，则会呈现出美丽的翠绿色，人们称之为“祖母绿”，是一种名贵的宝石。

辉锑矿的化学成分为Sb₂S₃，是含锑（Sb）矿物中最重要的一种，也是我国的特色矿物。辉锑矿为铅灰色，呈尖顶的长柱状，柱面具有纵向条纹。它非常脆，熔点低，用蜡烛加热就可以熔化。我国是世界上最主要的产锑国，锑储量居世界第一位。辉锑矿床在多省均有分布，其中以湖南新化的锡矿山最为著名。

绿柱石

二向延展：单晶体沿着三维空间中的某两个方向比较发育，

形成板状、片状外形。

图2中的“花朵”由白云母组成，化学式复杂，主要是钾、铝等的铝硅酸盐。通常呈六边形的片状、板状或柱状晶形，可一层层地剥离。云母用途很广，具有弹性，粉末常被用作橡胶、塑料等的填料，以增强材料的韧性。它的耐热性良好，可用于制作锅炉和冶炼炉。云母有很多种，工业上用得最多的是白云母。白云母化学性质稳定，耐酸、碱腐蚀，绝缘性极好，广泛应用于无线电领域。

 白云母

三向等长：单晶体在三维空间中三个方向上的发育程度基本相同

，形成立方体、八面体等对称程度很高的粒状矿

萤石又称“氟石”，化学成分为CaF₂。在紫外线或阴极射线照射下，会发出如萤火虫一样的荧光，因而得名。萤石颜色丰富，有无色、白色、黄色、绿色、蓝色、紫色及黑色等。它很脆，晶形常呈立方体。萤石是炼钢工业的助熔剂，作为氟化学工业的基本原料，也可用于制作氢氟酸等。市场上出售的所谓“夜明珠”，其实也多是用萤石磨制而成。

黄铁矿的化学成分是FeS₂，晶形完好的黄铁矿呈正六面体（立方体）、五角十二面体等，晶面上常常有密集的条纹。对钢铁工业来说，硫属于有害元素，因此黄铁矿在工业上的用途不是用来炼铁，而是制作硫酸。它的色泽与黄金相似，常被误认为是黄金，因此有“愚人金”的别称，但它的比重（4.9～5.2克/立方厘米）比黄金的比重（19.3克/立方厘米）小得多，差别其实很明显。除了称重，也可以用“条痕法”对二者进行简单区别：将矿物标本在白瓷板上面划一下，呈现绿黑色条痕的是黄铁矿，金色条痕的才是黄金。

石榴石是化学成分复杂的硅酸盐矿物，分布广泛，性质稳定，因形似一粒粒的石榴而得名，其中色彩鲜艳且晶体透明者可作宝石。照片中与石榴石共生的深褐色矿物为水晶。人工制作的钇铝石榴石（没有对应名称的天然矿物）具有石榴石的晶体结构，是一种重要的激光晶体材料。

石榴石

致谢/中国地质博物馆  标本提供/AAA国际矿业北京确博尔公司

（本文发表于《科学世界》2013年第7期）