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1、会计学1物理宝玉石鉴赏物理宝玉石鉴赏(jinshng)结晶学基础结晶学基础第一页，共57页。1855 1855年另一个法国人布拉维建立了晶体结构的年另一个法国人布拉维建立了晶体结构的空间点阵学说。空间点阵学说。一个理想晶体是由全同的称作基元的结构单元一个理想晶体是由全同的称作基元的结构单元在空间作无限的重复排列而构成的；基元可以在空间作无限的重复排列而构成的；基元可以是原子、离子、原子团或者分子；晶体中所有是原子、离子、原子团或者分子；晶体中所有的基元都是等同的，也就是说他们的组成、位的基元都是等同的，也就是说他们的组成、位形和取向都是相同的。因此，晶体的内部结构形和取向都是相同的。因此，晶体
2、的内部结构可以抽象为在空间作周期性的无限分布的一些可以抽象为在空间作周期性的无限分布的一些相同的几何相同的几何(j h)(j h)点，这些几何点，这些几何(j h)(j h)点代点代表了基元的某个相同位置，而这些几何表了基元的某个相同位置，而这些几何(j h)(j h)点的集合就称作空间点阵，简称点阵。点的集合就称作空间点阵，简称点阵。第1页/共57页第二页，共57页。1、晶体的空间、晶体的空间(kngjin)格子格子n n晶体的内部质点作周期性、规律的重复排列(pili)空间格子。有关要素：结点、行列、面网、平行六面体有关要素：结点、行列、面网、平行六面体结点：空间格子中的点，代表结点：空间
3、格子中的点，代表(dibi(dibi o)o)晶体结晶体结构中的相当点。它是一种几何点，并不代表构中的相当点。它是一种几何点，并不代表(dibi(dibi o)o)任何质点，但在实际晶体中，在结点任何质点，但在实际晶体中，在结点的位置上可以为同种质点所占据。的位置上可以为同种质点所占据。行列：结点在直线上的排列构成行列。行列中行列：结点在直线上的排列构成行列。行列中相邻结点间的距离称为该行列的结点间距。同相邻结点间的距离称为该行列的结点间距。同一方向上的行列中结点间距是相等的，不同方一方向上的行列中结点间距是相等的，不同方向上的行列中结点间距一般是不相等的。向上的行列中结点间距一般是不相等的。
4、第2页/共57页第三页，共57页。n n面网面网结点在平面上的分布，任意两个结点在平面上的分布，任意两个(li(li n n )相交相交的行列就可以决定一个面网。面网上单位面积内结点的的行列就可以决定一个面网。面网上单位面积内结点的密度称为面网密度，相互平行的面网，网面密度相同。密度称为面网密度，相互平行的面网，网面密度相同。d第3页/共57页第四页，共57页。n n平行六面体：空间格子在三维空间可以划分出的最小重复单位。而实际晶体中所划出的这样的相应的单位，称为晶胞。n n单位晶胞（Unit cell）n n -组成(z chn)晶体的最小单位cab 单位平行六面体参数单位平行六面体参数cX
5、YZ第4页/共57页第五页，共57页。单位平行六面体与坐标轴的关系单位平行六面体与坐标轴的关系(gun x)：棱交角坐标轴之间交角。：棱交角坐标轴之间交角。a、b、c 轴单位。轴单位。a、b、c、关系关系(gun x)有七种情况，与单位平行六面体七有七种情况，与单位平行六面体七种格子相对应。种格子相对应。（1）立方）立方(lfng)格子格子 a=b=c =90o第5页/共57页第六页，共57页。（2 2）三方格子三方格子三方格子三方格子 a=b=c =90o，60，109o2816 第6页/共57页第七页，共57页。（3 3）四方四方四方四方(sfng)(sfng)格子格子格子格子 a=b c
6、 a=b c =90o=90o第7页/共57页第八页，共57页。（4 4）六方格子六方格子六方格子六方格子 a=bc =90o =120o第8页/共57页第九页，共57页。（5 5）正交格子正交格子正交格子正交格子(g zi)a b c (g zi)a b c =90o=90o第9页/共57页第十页，共57页。（6 6）单斜格子单斜格子单斜格子单斜格子(g zi)a b c (g zi)a b c =90o =90o 90o90o第10页/共57页第十一页，共57页。（7 7）三斜格子三斜格子三斜格子三斜格子(g zi)a b c (g zi)a b c 90o 90o第11页/共57页第十二
7、页，共57页。2、晶体的空间、晶体的空间(kngjin)格子类格子类型型n n根据(gnj)平行六面体中结点的分布不同，分为四类型：n n原始格子（P）n n底心格子（C）n n体心格子（I）n n面心格子（F）第12页/共57页第十三页，共57页。n n原始格子(g zi)（P）：n n结点分布于平行六面体的顶角第13页/共57页第十四页，共57页。n n底心格子（C）n n结点分布(fnb)于平行六面体的顶角及一对面的中心第14页/共57页第十五页，共57页。n n体心格子（I）n n结点(ji din)分布于平行六面体n n 的顶角及中心第15页/共57页第十六页，共57页。n n面心格
8、子(g zi)（F）n n结点分布于平行六面体n n的顶角及每个面中心第16页/共57页第十七页，共57页。金刚石（钻石(zunsh)）晶体结构面心格子第17页/共57页第十八页，共57页。3、晶体、晶体(jngt)的基本性质的基本性质n n晶体是具有格子构造(guzo)的固体，因而，晶体具有一些共有的、由格子构造(guzo)所决定的基本性质：n n自限性n n均一性n n各向异性n n稳定性n n对称性第18页/共57页第十九页，共57页。4、晶体、晶体(jngt)的对称的对称n n对称(duchn)借助某一要素，可使相同部分完全重复的性质。n n对称(duchn)要素：对称(duchn)面
9、（P）、对称(duchn)轴（L）、对称(duchn)中心（C）第19页/共57页第二十页，共57页。n n对称面（对称面（P P）n n一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜像对应一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜像对应(duyng)(duyng)关系关系n n表示方法：表示方法：P 2P 3P 9P P 2P 3P 9Pn nP P与面、棱有着的关系：与面、棱有着的关系：n n（1 1）对称面垂直并平分晶体上的晶面晶棱；）对称面垂直并平分晶体上的晶面晶棱；n n（2 2）垂直晶面并平分它的两个晶棱的夹角；）垂直晶面并平分它的两个晶棱的夹角；n n（3 3）包含晶棱）包含晶棱第20页/共57
10、页第二十一页，共57页。n n对称轴（对称轴（LnLn）n n一假想的直线，晶体的部分通过该直线旋转一定角度而一假想的直线，晶体的部分通过该直线旋转一定角度而达到完全重合。使相同部分重复出现的最小旋转角，称达到完全重合。使相同部分重复出现的最小旋转角，称为基转角（为基转角（），旋转一周），旋转一周(y zhu)(y zhu)中，相同部分重中，相同部分重复出现的次数，称为轴次（复出现的次数，称为轴次（n n）。）。n n 、n n 之间的关系为：之间的关系为：n =360/n =360/第21页/共57页第二十二页，共57页。对称轴类型对称轴类型(lixng)n n 名称 符号 基转角(zhun
11、jio)作图符号n n二次轴 L2 180 n n三次轴 L3 120 n n四次轴 L4 90 n n六次轴 L6 60 第22页/共57页第二十三页，共57页。对称轴在晶体中可能出露的位置是：对称轴在晶体中可能出露的位置是：（1）两个）两个(lin)相对晶面的连线；相对晶面的连线；（2）两个）两个(lin)相对晶棱中点的连线；相对晶棱中点的连线；（3）相对的两个）相对的两个(lin)角顶的连线角顶的连线（4）一个角顶与之相对的晶面之间的连线）一个角顶与之相对的晶面之间的连线第23页/共57页第二十四页，共57页。n n对称中心（对称中心（C C）n n一个假想的点，通过一个假想的点，通过(
12、tnggu)(tnggu)该点的反伸而达到该点的反伸而达到重合。重合。n n其作用相当于一个照相机。其作用相当于一个照相机。AABBc第24页/共57页第二十五页，共57页。对称型、对称要素的组合对称型、对称要素的组合对称型、对称要素的组合对称型、对称要素的组合对称型：对称型：对称型：对称型：单个晶体中，全部对称要素的组合。单个晶体中，全部对称要素的组合。单个晶体中，全部对称要素的组合。单个晶体中，全部对称要素的组合。晶晶晶晶 类：类：类：类：按对称型进行按对称型进行按对称型进行按对称型进行(jnxng)(jnxng)归类所划分成的晶体类归类所划分成的晶体类归类所划分成的晶体类归类所划分成的晶
13、体类别。别。别。别。数数数数 量：量：量：量：对称要素的有限性（对称要素的有限性（对称要素的有限性（对称要素的有限性（9 9种），规律性（对称组合种），规律性（对称组合种），规律性（对称组合种），规律性（对称组合定理）定理）定理）定理）决定了对称型只有决定了对称型只有决定了对称型只有决定了对称型只有3232种种种种第25页/共57页第二十六页，共57页。5 5、晶体的对称、晶体的对称、晶体的对称、晶体的对称(duchn)(duchn)分类分类分类分类 内部结构相似的可具有相同的对称内部结构相似的可具有相同的对称内部结构相似的可具有相同的对称内部结构相似的可具有相同的对称(duchn)(duch
14、n)特点。进而对晶体进行分类。特点。进而对晶体进行分类。特点。进而对晶体进行分类。特点。进而对晶体进行分类。方法：方法：方法：方法：首先：将同一个对称首先：将同一个对称首先：将同一个对称首先：将同一个对称(duchn)(duchn)型归为一类，型归为一类，型归为一类，型归为一类，称晶类（对应称晶类（对应称晶类（对应称晶类（对应3232）进而：在进而：在进而：在进而：在3232种晶类中，按对称种晶类中，按对称种晶类中，按对称种晶类中，按对称(duchn)(duchn)型型型型的特点划分为：七个晶系的特点划分为：七个晶系的特点划分为：七个晶系的特点划分为：七个晶系然后：再按高次轴的有无和高次轴的数
15、目，然后：再按高次轴的有无和高次轴的数目，然后：再按高次轴的有无和高次轴的数目，然后：再按高次轴的有无和高次轴的数目，将七个晶系并为三将七个晶系并为三将七个晶系并为三将七个晶系并为三 个晶族个晶族个晶族个晶族第26页/共57页第二十七页，共57页。晶体的分类根据晶体对称性的特点，可以对晶体进行合理的科学分类：1.晶族：根据是否(sh fu)有高次轴以及有一个或多个高次轴，把32个对称型归纳为低，中，高级三个晶族。（1）高级晶族：有多个高次对称轴。（2）中级晶族：只有一个高次对称轴。（3）低级晶族：没有高次对称轴。第27页/共57页第二十八页，共57页。晶体的分类 2.晶系：在各晶族中，再根据对
16、称特点划分(hu fn)出7个晶系：（1）属于低级晶族的有：三斜晶系(无对称轴和对称面)，单斜晶系(二次轴和对称面各不多于一个)和斜方晶系(二次轴或对称面多于一个)。（2）属于中级晶族有：四方晶系(有一个四次轴)，三方晶系(有一个三次轴)和六方晶系(有一个六次轴)。（3）属于高级晶族有：等轴晶系(有四个三次轴)。第28页/共57页第二十九页，共57页。按晶系分类的常见按晶系分类的常见(chn jin)宝宝石石n n高级晶族：等轴：金刚石、石榴石、尖晶石高级晶族：等轴：金刚石、石榴石、尖晶石n n中级晶族：六方：祖母绿、海蓝宝石中级晶族：六方：祖母绿、海蓝宝石n n 三方：红宝石、蓝宝石、碧玺、
17、水晶三方：红宝石、蓝宝石、碧玺、水晶n n 四方四方(sfng)(sfng)：锆石：锆石n n低级晶族：斜方：黄玉、橄榄石、金绿宝石低级晶族：斜方：黄玉、橄榄石、金绿宝石n n 单斜：软玉、硬玉、透辉石单斜：软玉、硬玉、透辉石n n 三斜：拉长石、月光石三斜：拉长石、月光石第29页/共57页第三十页，共57页。共同特征 各晶体模型的每一晶面同形等大 从单形的一个晶面，通过对称型中全部对称要素的作用，可将其余晶面全部推导出来。单形是由同种晶面组成的一组晶面的总和。从单形的一个晶面，可以通过对称型中全部对称要素的作用，将该单形全部晶面推导出来。常用单形的形状或晶面的形状和多少来命名，如三方双锥、菱
18、形十二面体、八面体、四面体关于单形名称6 6 6、单形和聚形、单形和聚形、单形和聚形、单形和聚形、单形和聚形、单形和聚形第30页/共57页第三十一页，共57页。平行双面轴双面斜方单锥斜方四面体斜方双锥斜方柱低级低级低级低级(dj)(dj)晶族的单形晶族的单形晶族的单形晶族的单形（7 7种）种）种）种）单面第31页/共57页第三十二页，共57页。中级(zhngj)晶族常见单形25种单形(垂直C轴的单面和双面除外)中级(zhngj)晶族四方柱 四方单锥 四方双锥复四方柱 复四方单锥 复四方双锥四方偏方面(fngmin)体 四方四面体 复四方偏三角面体三方柱 三方单锥 三方双锥 复方三柱 复三方单锥
19、 复三方双锥三方偏方面体 菱面体 复三方偏三角面体六方柱 六方单锥 六方双锥 复六方柱 复六方单锥 复六方双锥六方偏方面体四方晶系三方晶系六方晶系第32页/共57页第三十三页，共57页。第33页/共57页第三十四页，共57页。立方体八面体3L44L36L29PC六方双锥六方柱L66L27PC 同一种单晶宝石通常只有(zhyu)一种对称型但可有多种单形同一单形只有一种对称同一单形只有一种对称(duchn)(duchn)型型但同一对称但同一对称(duchn)(duchn)型有型有不同单形不同单形立方体八面体钻石如单形与对称(duchn)型的关系相关知识第34页/共57页第三十五页，共57页。知识的
20、应用钻石(zunsh)、绿柱石、电气石、石榴子石、尖晶石、黄玉的常见晶形 不同(b tn)晶体有不同(b tn)的晶形，宝石晶体的单形特征是鉴定宝石的依据之一第35页/共57页第三十六页，共57页。聚形聚形聚形聚形 由两个或两个以上由两个或两个以上由两个或两个以上由两个或两个以上(yshng)(yshng)的单形组成的晶体的单形组成的晶体的单形组成的晶体的单形组成的晶体形态。形态。形态。形态。有多少种单形相聚，其聚形上有多少种单形相聚，其聚形上就会出现多少种不同就会出现多少种不同(b tn)的的晶面。晶面。单形的聚合不是任意的，必须单形的聚合不是任意的，必须属于同一对称型的单形（不包括属于同一
21、对称型的单形（不包括单面、双面和平行双面）才能相单面、双面和平行双面）才能相聚。聚。四方柱和四方双锥的聚形四方柱和四方双锥的聚形第36页/共57页第三十七页，共57页。7 7 7 77 7、晶体定向和结晶符号、晶体定向和结晶符号、晶体定向和结晶符号、晶体定向和结晶符号、晶体定向和结晶符号、晶体定向和结晶符号 在晶体的对称型、单形和聚形确在晶体的对称型、单形和聚形确在晶体的对称型、单形和聚形确在晶体的对称型、单形和聚形确在晶体的对称型、单形和聚形确在晶体的对称型、单形和聚形确定后，仍不能获得晶体形态的完整定后，仍不能获得晶体形态的完整定后，仍不能获得晶体形态的完整定后，仍不能获得晶体形态的完整定
22、后，仍不能获得晶体形态的完整定后，仍不能获得晶体形态的完整描述，如图所示的两个晶体同属于描述，如图所示的两个晶体同属于描述，如图所示的两个晶体同属于描述，如图所示的两个晶体同属于描述，如图所示的两个晶体同属于描述，如图所示的两个晶体同属于L44L25PC L44L25PC L44L25PC L44L25PC L44L25PC L44L25PC 对称型和四方柱和四方双锥对称型和四方柱和四方双锥对称型和四方柱和四方双锥对称型和四方柱和四方双锥对称型和四方柱和四方双锥对称型和四方柱和四方双锥组成的聚形。组成的聚形。组成的聚形。组成的聚形。组成的聚形。组成的聚形。对此需要确切地表示对此需要确切地表示对
23、此需要确切地表示对此需要确切地表示对此需要确切地表示对此需要确切地表示(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)晶面在空间的相对位置晶面在空间的相对位置晶面在空间的相对位置晶面在空间的相对位置晶面在空间的相对位置晶面在空间的相对位置来进一步描述来进一步描述来进一步描述来进一步描述来进一步描述来进一步描述晶体。晶体。晶体。晶体。晶体。晶体。在晶体学中，确定晶面在空间的位置是按晶体的对称特在晶体学中，确定晶面在空间的位置是按晶体的对称特在晶体学中，确定晶面在空间的位置是按晶体的对称特在晶体学中，确定晶面在空间的位置是按晶体的对称特在晶体学中，确定晶面在空间
24、的位置是按晶体的对称特在晶体学中，确定晶面在空间的位置是按晶体的对称特征选择坐标系，将晶体按对称特征放置于该坐标系中征选择坐标系，将晶体按对称特征放置于该坐标系中征选择坐标系，将晶体按对称特征放置于该坐标系中征选择坐标系，将晶体按对称特征放置于该坐标系中征选择坐标系，将晶体按对称特征放置于该坐标系中征选择坐标系，将晶体按对称特征放置于该坐标系中(晶体晶体晶体晶体晶体晶体定向定向定向定向定向定向)，以一定的符号表示，以一定的符号表示，以一定的符号表示，以一定的符号表示，以一定的符号表示，以一定的符号表示(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)法表示法表
25、示法表示法表示法表示法表示(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)出晶出晶出晶出晶出晶出晶面在空间的位置。面在空间的位置。面在空间的位置。面在空间的位置。面在空间的位置。面在空间的位置。具有相同对称型和单形的两种聚形具有相同对称型和单形的两种聚形第37页/共57页第三十八页，共57页。晶体晶体(jngt)定向定向选择坐标轴和确定各轴上轴单位的比值。选择坐标轴和确定各轴上轴单位的比值。晶轴和晶体晶轴和晶体(jngt)几何常数几何常数 晶轴：晶体晶轴：晶体(jngt)上所设置的坐标轴。上所设置的坐标轴。轴角：每两个晶轴正端之间的夹角。轴角：每两个晶轴正端
26、之间的夹角。YZ ZX XY第38页/共57页第三十九页，共57页。轴单位：按轴单位：按X,Y,Z轴的顺序，标记为轴的顺序，标记为a,b,c轴率：用投影法求出它们的比率轴率：用投影法求出它们的比率(bl)a:b:c晶轴的选择原则晶轴的选择原则 选对称轴作晶轴；选对称轴作晶轴；若对称轴的个数不足，由对称面的发线来补充；若对称轴的个数不足，由对称面的发线来补充；若没有对称面和对称轴，则选三个晶棱充当晶轴若没有对称面和对称轴，则选三个晶棱充当晶轴第39页/共57页第四十页，共57页。第40页/共57页第四十一页，共57页。整数定律（有理指数定律）整数定律（有理指数定律）晶体上任何晶面在结晶轴上的截距
27、系数之比恒为简单的整数比。晶体上任何晶面在结晶轴上的截距系数之比恒为简单的整数比。说明两个问题：说明两个问题：晶面在结晶轴上的截距就是晶轴结点的整数倍；晶面在结晶轴上的截距就是晶轴结点的整数倍；晶体在生长过程中，是遵守布拉维法则的（实际出现的晶晶体在生长过程中，是遵守布拉维法则的（实际出现的晶面系密度较大的面网面系密度较大的面网(min wn)，面网，面网(min wn)密度越大，出密度越大，出现的可能性越大）。现的可能性越大）。米氏符号（米勒尔）：米氏符号（米勒尔）：晶面符号可用（晶面指数）来表示，晶面指数等于该晶面在三晶面符号可用（晶面指数）来表示，晶面指数等于该晶面在三个晶轴上的截距系数
28、的倒数比。个晶轴上的截距系数的倒数比。用用hkl表示分别与表示分别与XYZ三个轴相对应。三个轴相对应。第41页/共57页第四十二页，共57页。确定步骤：确定步骤：确定步骤：确定步骤：按晶体定向原则进行按晶体定向原则进行按晶体定向原则进行按晶体定向原则进行(jnxng)(jnxng)晶体定向；晶体定向；晶体定向；晶体定向；求待标晶面在求待标晶面在求待标晶面在求待标晶面在X X、Y Y、Z Z轴上的截距轴上的截距轴上的截距轴上的截距papa、qbqb、rcrc，得截距，得截距，得截距，得截距 系数系数系数系数p p、q q、r r；取截距系数的倒数比取截距系数的倒数比取截距系数的倒数比取截距系数的
29、倒数比1/p1/p：1/q1/q：1/r=h1/r=h：k k：l l（为最小整（为最小整（为最小整（为最小整 数比）；数比）；数比）；数比）；去掉比号、以小括号括起来，写为去掉比号、以小括号括起来，写为去掉比号、以小括号括起来，写为去掉比号、以小括号括起来，写为(hkl)(hkl)。晶面符号图解第42页/共57页第四十三页，共57页。补充说明：补充说明：补充说明：补充说明：若晶面平行于某晶轴，则该晶轴上的截距系数为若晶面平行于某晶轴，则该晶轴上的截距系数为若晶面平行于某晶轴，则该晶轴上的截距系数为若晶面平行于某晶轴，则该晶轴上的截距系数为，其，其，其，其 倒数倒数倒数倒数1/1/1/1/为为
30、为为0 0 0 0，即晶面在该晶轴上的指数为，即晶面在该晶轴上的指数为，即晶面在该晶轴上的指数为，即晶面在该晶轴上的指数为0 0 0 0。如果晶面与晶轴相交于负端，则在指数上部标一如果晶面与晶轴相交于负端，则在指数上部标一如果晶面与晶轴相交于负端，则在指数上部标一如果晶面与晶轴相交于负端，则在指数上部标一“-”“-”“-”“-”号，号，号，号，如（如（如（如（001001001001）。）。）。）。互相平行的晶面可用同一晶面指数表示，即互相平行的晶面可用同一晶面指数表示，即互相平行的晶面可用同一晶面指数表示，即互相平行的晶面可用同一晶面指数表示，即(h k l)(h k l)(h k l)(h
31、 k l)可代可代可代可代 表相互平行的一组晶面。表相互平行的一组晶面。表相互平行的一组晶面。表相互平行的一组晶面。对四轴定向的三方、六方晶系，晶面指数按对四轴定向的三方、六方晶系，晶面指数按对四轴定向的三方、六方晶系，晶面指数按对四轴定向的三方、六方晶系，晶面指数按XYUZXYUZXYUZXYUZ轴顺序轴顺序轴顺序轴顺序 排列，晶面指数的一般式写作排列，晶面指数的一般式写作排列，晶面指数的一般式写作排列，晶面指数的一般式写作(h k i l)(h k i l)(h k i l)(h k i l)，其中，其中，其中，其中i i i i 对应对应对应对应U U U U轴轴轴轴 ，其它，其它，其它
32、，其它h h h h、k k k k、l l l l 和三轴定向相同。数学上可以证明晶面指和三轴定向相同。数学上可以证明晶面指和三轴定向相同。数学上可以证明晶面指和三轴定向相同。数学上可以证明晶面指 数间有数间有数间有数间有h+k+i=0 h+k+i=0 h+k+i=0 h+k+i=0 的关系，即的关系，即的关系，即的关系，即h h h h、k k k k、i i i i 中只有中只有中只有中只有(zhyu)(zhyu)(zhyu)(zhyu)两个两个两个两个是独是独是独是独 立的，故一般式又可写作立的，故一般式又可写作立的，故一般式又可写作立的，故一般式又可写作(h k l)(h k l)(
33、h k l)(h k l)。第43页/共57页第四十四页，共57页。晶体晶体晶体晶体(jngt)(jngt)的的的的连生连生连生连生平行连生平行连生两个或以上的同种两个或以上的同种(tn zhn)晶体彼此平行地连生在一晶体彼此平行地连生在一起，连生着的每一个晶体的相对应的晶面和晶棱都相互平行，这种连生起，连生着的每一个晶体的相对应的晶面和晶棱都相互平行，这种连生称为平行连生。称为平行连生。第44页/共57页第四十五页，共57页。双晶双晶 两个或两个以上的同种晶体，按一定的对称规律的规则两个或两个以上的同种晶体，按一定的对称规律的规则(guz)连连生。其对应的面、棱不完全平行，但它们可借助对称操
34、作（反映、旋生。其对应的面、棱不完全平行，但它们可借助对称操作（反映、旋转或反伸），使两个个体彼此重合或平行。转或反伸），使两个个体彼此重合或平行。双晶要素双晶要素(yo s)：双晶轴、双晶面、：双晶轴、双晶面、双晶中心双晶中心双晶面：为一假想的平面。通过它的反映可使构成双晶的双晶面：为一假想的平面。通过它的反映可使构成双晶的双晶面：为一假想的平面。通过它的反映可使构成双晶的双晶面：为一假想的平面。通过它的反映可使构成双晶的两个单晶体重合或达到两个单晶体重合或达到两个单晶体重合或达到两个单晶体重合或达到(d do)(d do)完全平行。完全平行。完全平行。完全平行。双晶轴：双晶轴：双晶轴：双晶
35、轴：为一假想的直线。当围绕它旋转为一假想的直线。当围绕它旋转为一假想的直线。当围绕它旋转为一假想的直线。当围绕它旋转180180后后后后,可使构成双可使构成双可使构成双可使构成双晶的两个单晶体重合或达到完全平行一致。晶的两个单晶体重合或达到完全平行一致。晶的两个单晶体重合或达到完全平行一致。晶的两个单晶体重合或达到完全平行一致。双晶中心：双晶中心：双晶中心：双晶中心：为一假想的定点。通过它的反伸后为一假想的定点。通过它的反伸后为一假想的定点。通过它的反伸后为一假想的定点。通过它的反伸后,可使构成双晶可使构成双晶可使构成双晶可使构成双晶的两个单体重合或达到平行一致的方位的两个单体重合或达到平行一
36、致的方位的两个单体重合或达到平行一致的方位的两个单体重合或达到平行一致的方位。双晶中心只有在。双晶中心只有在。双晶中心只有在。双晶中心只有在单晶体本身无对称中心的情况才有可能出现。单晶体本身无对称中心的情况才有可能出现。单晶体本身无对称中心的情况才有可能出现。单晶体本身无对称中心的情况才有可能出现。第45页/共57页第四十六页，共57页。双晶的类型：双晶的类型：按结合面分：接触按结合面分：接触(jich)双晶，穿插双晶双晶，穿插双晶 双晶个体以简单的平面相接触双晶个体以简单的平面相接触(jich)而连生的为接触而连生的为接触(jich)双晶，双晶，它又可分为简单的接触它又可分为简单的接触(ji
37、ch)双晶、聚片双晶和环状双晶。双晶、聚片双晶和环状双晶。第46页/共57页第四十七页，共57页。双晶的类型：双晶的类型：按结合面分：接触按结合面分：接触(jich)双晶，穿插双晶双晶，穿插双晶 穿插双晶是由个体相互穿插所形成的双晶。穿插双晶是由个体相互穿插所形成的双晶。按成因分：原生双晶、次生按成因分：原生双晶、次生(cshng)双晶（机械双晶、转变双晶）双晶（机械双晶、转变双晶）第47页/共57页第四十八页，共57页。双晶的识别：双晶的识别：单晶多为凸多面体，而多数双晶有凹角。单晶多为凸多面体，而多数双晶有凹角。双晶的接合面在晶体表面双晶的接合面在晶体表面(包括晶面、解理面、断口包括晶面、
38、解理面、断口)表现表现为为“缝合线缝合线”。蚀像可以显示双晶的存在。蚀像可以显示双晶的存在。单晶河双晶的对称单晶河双晶的对称(duchn)不同。不同。第48页/共57页第四十九页，共57页。晶面花纹：晶面花纹：（1）晶面条纹：在许多晶体的晶面上可以看到一系列）晶面条纹：在许多晶体的晶面上可以看到一系列平行的或交叉的条纹，并严格地沿一定的结晶方向平行的或交叉的条纹，并严格地沿一定的结晶方向排列。排列。（2）蚀像：晶体的晶面上出现的具有几何形状内凹小）蚀像：晶体的晶面上出现的具有几何形状内凹小坑或者突起的小丘。坑或者突起的小丘。（3）印痕）印痕(ynhn)：生长时多个晶体挤压在一起造成：生长时多个
39、晶体挤压在一起造成的晶面花纹。的晶面花纹。黄铁矿的晶面条纹(tio wn)钻石(zunsh)的表面蚀像第49页/共57页第五十页，共57页。8 8 8 8 8 8、晶体化学、晶体化学、晶体化学、晶体化学、晶体化学、晶体化学 1.1.1.1.1.1.紧密堆积紧密堆积紧密堆积紧密堆积紧密堆积紧密堆积 在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能的相互靠近以占有最小空间，使彼此之间的的相互靠近以占有最小空间，使彼此之间的的相互靠近以占有最小空
40、间，使彼此之间的的相互靠近以占有最小空间，使彼此之间的的相互靠近以占有最小空间，使彼此之间的的相互靠近以占有最小空间，使彼此之间的作用力达到平衡状态作用力达到平衡状态作用力达到平衡状态作用力达到平衡状态作用力达到平衡状态作用力达到平衡状态(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)，以达到内，以达到内，以达到内，以达到内，以达到内，以达到内能最小，使晶体处于最稳定状态能最小，使晶体处于最稳定状态能最小，使晶体处于最稳定状态能最小，使晶体处于最稳定状态能最小，使晶体处于最稳定状态能最小，使晶体处于最稳定状态(zhungti)(zhu
41、ngti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)。第50页/共57页第五十一页，共57页。2.2.2.2.2.2.类质同象类质同象类质同象类质同象类质同象类质同象 晶体结构中的某些质点晶体结构中的某些质点晶体结构中的某些质点晶体结构中的某些质点晶体结构中的某些质点晶体结构中的某些质点(原子、离子或分子原子、离子或分子原子、离子或分子原子、离子或分子原子、离子或分子原子、离子或分子)为它种类似的为它种类似的为它种类似的为它种类似的为它种类似的为它种类似的(sh(sh(sh(sh(sh(sh de)de)de)de)de)de)质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变
42、化，而结构型式并质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式并质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式并质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式并质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式并质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变，这种现象称为类质同像。如刚玉纯净时无色，当其中的不改变，这种现象称为类质同像。如刚玉纯净时无色，当其中的不改变，这种现象称为类质同像。如刚玉纯净时无色，当其中的不改变，这种现象称为类质同像。如刚玉纯净时无色，当其中的不改变，这种现象称为类质同像。如刚玉纯净时无色，当其中的不改变，这种现象称为类质同像。如刚玉纯净时无
43、色，当其中的AlAlAlAlAlAl部分被部分被部分被部分被部分被部分被CrCrCrCrCrCr取代后变为红宝石，若其中的取代后变为红宝石，若其中的取代后变为红宝石，若其中的取代后变为红宝石，若其中的取代后变为红宝石，若其中的取代后变为红宝石，若其中的AlAlAlAlAlAl部分被部分被部分被部分被部分被部分被FeFeFeFeFeFe、TiTiTiTiTiTi取代后取代后取代后取代后取代后取代后则变为蓝宝石。则变为蓝宝石。则变为蓝宝石。则变为蓝宝石。则变为蓝宝石。则变为蓝宝石。第51页/共57页第五十二页，共57页。3.3.3.3.3.3.同质多象同质多象同质多象同质多象同质多象同质多象 同种
44、化学成分的物质，在不同的物理化学条件同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件(温度、压力、介质温度、压力、介质温度、压力、介质温度、压力、介质温度、压力、介质温度、压力、介质)下，形下，形下，形下，形下，形下，形成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。这些不同结构的晶体，称为该成成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。这些不同结构的晶体，称为该成成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。这些不同结构的晶体，称为该成成不同结构的晶体的现象，称为同
45、质多像。这些不同结构的晶体，称为该成成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。这些不同结构的晶体，称为该成成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。这些不同结构的晶体，称为该成分的同质多像变体。分的同质多像变体。分的同质多像变体。分的同质多像变体。分的同质多像变体。分的同质多像变体。如：钻石与石墨其化学成分均为如：钻石与石墨其化学成分均为如：钻石与石墨其化学成分均为如：钻石与石墨其化学成分均为如：钻石与石墨其化学成分均为如：钻石与石墨其化学成分均为C C C CC C，由于其形成的物理，由于其形成的物理，由于其形成的物理，由于其形成的物理，由于其形成的物理，由于其形成的物理化学条件的不同，形成了两种完
46、全化学条件的不同，形成了两种完全化学条件的不同，形成了两种完全化学条件的不同，形成了两种完全化学条件的不同，形成了两种完全化学条件的不同，形成了两种完全(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)不同的矿物。不同的矿物。不同的矿物。不同的矿物。不同的矿物。不同的矿物。第52页/共57页第五十三页，共57页。4.4.4.4.4.4.矿物矿物矿物矿物矿物矿物(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)中的水中的水中的水中的水中的水中的水 在有些矿物在有些矿物在有些矿物在有些矿物在有些矿物在有些矿物(kungw)(kun
47、gw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)中含有水，并使得矿物中含有水，并使得矿物中含有水，并使得矿物中含有水，并使得矿物中含有水，并使得矿物中含有水，并使得矿物(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)的性质与其含的性质与其含的性质与其含的性质与其含的性质与其含的性质与其含水有关。根据矿物水有关。根据矿物水有关。根据矿物水有关。根据矿物水有关。根据矿物水有关。根据矿物(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作中水的
48、存在形式以及它们在晶体结构中的作中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作用，可以把水分为两类：一类不参加晶格，与矿物用，可以把水分为两类：一类不参加晶格，与矿物用，可以把水分为两类：一类不参加晶格，与矿物用，可以把水分为两类：一类不参加晶格，与矿物用，可以把水分为两类：一类不参加晶格，与矿物用，可以把水分为两类：一类不参加晶格，与矿物(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)晶体结构无晶体结构无晶体结构无晶体结构无晶体结构无晶体结构无关的，统称为吸附水；另一类是参加晶格或与矿物关
49、的，统称为吸附水；另一类是参加晶格或与矿物关的，统称为吸附水；另一类是参加晶格或与矿物关的，统称为吸附水；另一类是参加晶格或与矿物关的，统称为吸附水；另一类是参加晶格或与矿物关的，统称为吸附水；另一类是参加晶格或与矿物(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)(kungw)晶体结构密晶体结构密晶体结构密晶体结构密晶体结构密晶体结构密切相关，切相关，切相关，切相关，切相关，切相关，称为结晶水、沸石水、层间水和结构水。称为结晶水、沸石水、层间水和结构水。称为结晶水、沸石水、层间水和结构水。称为结晶水、沸石水、层间水和结构水。称为结晶水、沸石水、层间水和结构水。称为结晶水
50、、沸石水、层间水和结构水。第53页/共57页第五十四页，共57页。（1）吸附水：不参加晶格，与矿物晶体结构无关，是渗入在矿物集合体中，为矿物颗粒或裂隙表面机械吸附的中性的H2O分子。吸附水不属于矿物的化学成分，不写入化学式。它们在矿物中的含量(hnling)不定，随温度和湿度而不同。温度达到100-110时吸附水就全部从矿物中逸出而不破坏晶格。第54页/共57页第五十五页，共57页。（2）结晶水：以中性分子存在于矿物中，在晶格中具有固定的位置，起着构造单位的作用，是矿物化学组成的一部分。水分子的数量与矿物的其它成分之间常成简单比例。不同(b tn)矿物中，结晶水与晶格联系的牢固程度是不同(b