α-應時,三方晶系
β-應時,六方晶系
α型β型
否= 1.544 1.5329
Ne= 1.553 1.5405
(+)Ne-No=0.009 0.008
圖3-6應時的光學定向
化學純應時中二氧化矽含量可達100%,但壹般含有少量其他氧化物。這是因為應時(尤其是α-應時)中常含有固態、液態和氣態的包裹體,其中固態包裹體中常見金紅石、電氣石、陽起石、矽線石、磷灰石、鋯石和磁鐵礦等,所以應時中可含有鐵、鎂、鋁、鉀、鈉、鈣、鋯等微量元素。此外,它還含有二氧化碳、H2O、氯化鈉、KCl和碳酸鈣(以液態或氣態夾雜物的形式)。應時包裹體研究可以提供成礦溫度的相關數據,越來越受到重視。
結晶特征應時有兩種變體。壹種是高溫變體,β-應時,屬於六方晶系;壹種是低溫變體,即α-應時,屬於三方晶系。在大氣壓下,它們的轉變溫度為573℃。β-應時是六邊形雙錐,圓柱體很短,在薄片中常呈近六邊形;另壹方面,α-應時是具有長柱狀的圓柱體和菱形聚集體。在巖石中,應時通常是異形和顆粒狀的(照片63)。現在應時在《自然》中看到的都是A-應時。盡管它在結晶時最初是β-應時,但它已經轉化為α-應時,但它的形狀經常被保留下來(照片60)。因此,雖然在壹些火山巖中經常見到完整的具有β-應時的自同構晶體,但它們實際上已經轉化為α-應時(統稱為應時),在轉化過程中晶體經常發生斷裂。由矽化作用形成的應時和應時多為柱狀、粒狀和板條狀(照片62)。糜棱巖中的應時被拉絲拉長,呈帶狀應時、矩形應時等。常見,在砂巖中的碎屑應時周圍有時可以看到次生擴大的邊緣(照片64和65在右下角)。應時沒有乳溝。
光學特征壹般為無色、乳白色,有時為紫色、黃色、淡紅色、淺綠色、灰黑色等。因為有雜質,所以薄片中無色透明的表面是光滑的,但如果晶體中有很多夾雜物,表面就渾濁了。正低突起。低溫變體多為巖石中的異形顆粒,而高溫變體(多為火山巖或淺部巖石中的斑狀晶體)常為自結晶,熔融侵蝕常見(圖66)。最高幹涉色是黃色和白色。圓柱形切割表面具有平行消光和正延展性。在應力作用下,經常出現波消光現象,單軸晶體為正,有時會變成雙軸晶體,(+) 2v = 8 ~ 12。當薄片很厚時,也可以看到應時旋光性。在應力作用下,應時壓力溶液中出現砂鐘狀構造、應力孿晶、變形帶和不同類型的變形線。在薄片中看不到孿晶。
應時是壹種穩定的礦物,不易風化。在極少數情況下,它可以被鈉長石、磁鐵礦和黃鐵礦所取代。然而,應時占其他礦物是常見的,應時矽化物往往是自形或半自形板或柱的形式(照片61)。方解石、橄欖石、重晶石和其他礦物通常被應時集合體所取代。
根據應時的正、低突起,不風化,不解理,表面光滑,壹級黃白色幹涉色,單軸正射,不難與長石、霞石區分。在某些巖石中,鈉長石呈糖粒狀,無色透明,無孿晶。這時,它最有可能被誤認為是應時。它們之間的區別可以基於這樣壹個事實,即應時是壹種正低凸起和單軸晶體,而鈉長石是壹種負低凸起、解理和雙軸晶體。白雲母的平行解理面也容易與應時混在壹起,但不同的是白雲母的突起略高,表面粗糙更清晰,是雙軸晶體。在變質巖中,應時和堇青石有時會混淆,主要根據它們的軸來區分。堇青石是壹種雙軸晶體(詳見堇青石壹節)。
除長石外,應時是地殼中廣泛分布的礦物之壹,存在於大多數火成巖、沈積巖和變質巖中。然而,矽不飽和巖石中沒有原生應時,應時與橄欖石和類長石礦物不共生。在深成火成巖中,它通常最晚結晶,但在酸性火山巖中,它經常以斑晶的形式出現。在某些花崗質巖石(或偉晶巖)中,常與鉀長石相交,常生長在鉀長石與斜長石交界處成蠕蟲狀交錯(稱為蛭石)。應時是壹種穩定的礦物,所以它經常堆積成砂,而砂是砂質沈積物的主要成分。此外,石英砂顆粒是碎屑巖中的主要碎屑礦物。應時也是富矽變質巖中的重要礦物,石英巖幾乎全部由應時組成。在壹些礦脈中,應時經常作為重要的脈石礦物出現,有時柱狀應時以梳狀結構排列(照片62)。應時也經常以細脈的形式切割巖石(照片67)。在偉晶巖和其他巖石的晶體洞穴中,柱狀應時經常聚集成晶體簇,當這些晶體足夠大時,它們就成為晶體。石英砂和水晶在科技和工業上有很多用途,比如制作各種光學儀器,廣泛應用於電子和超聲波技術。水晶被用來制作各種首飾裝飾品。除了無色透明的以外,紫水晶(可能含有錳和硼)、黃玉(含鐵的氫氧化物)、煙晶(可能與鐳輻射有關)、青金石(含有鱗片狀赤鐵礦或雲母,呈紅褐色和黃色)、蛋白石(應時坦白纖維石棉)、茶晶和鉬晶也是市場上常見的。壹般來說,純應時可以用作玻璃。