七大晶系詳細圖解.doc

七大晶系詳細圖解已知晶體的形態(tài)已經超過了四萬種，但是萬物都會有規(guī)律，晶體自然也是有的。它們都是按七種結晶方式模式發(fā)育的，即七大晶系。晶體即是一種以三維方向發(fā)育的的幾何體，為了表示三維空間，分別用三、四跟人為添加的軸來表示晶體的長寬高以及中心。三條軸分別用X、Y、Z（U）（Z軸也可叫做“主軸”）來表示，而為了更好表示軸之間的度數，我們用、來表示軸角。就這樣出現了七種不同的晶系模式：立方晶系（也稱等軸晶系）、四方晶系、三方晶系、六方晶系、正交晶系（也稱斜方晶系）、單斜晶系、三斜晶系。其中又按照對稱程度又分為高級晶族、中級晶族、低級晶族。高級晶族中只有一個立方晶系；中級晶族有六方、四方、三方三個晶系；低級晶族有正交、單斜、三斜三個晶系。一、 立方晶系立方晶系的三個軸的長度是一樣的，即X=Y=Z，且互相垂直，即=90，對稱性最強。具有4個立方體對角線方向三重軸特征對稱元素的晶體歸屬立方晶系。屬于立方晶系的有：面心立方晶胞、體心立方晶胞、簡單立方晶胞。這個晶系的晶體并不是只有狹義的正方體一種形狀，四面體、八面體、十二面體形狀的晶體都屬于立方晶系。它們從不同角度看高低寬窄都差不太多，相對晶面和相鄰晶面都相似，橫截面和豎截面一樣。最典型立方晶系的晶體為：氯化鈉。常見立方晶系晶體模型圖： 晶體實物圖： 二、 四方晶系四方晶系四方晶系的三條晶軸互相垂直，即=90。其中兩個水平軸（X軸、Y軸）長度一樣，Z軸的長度可長可短，通俗的說：四方晶系的晶體大多是四棱的柱狀體，有的是長柱體，有的是短柱體，即其晶胞必具有四方柱的形狀。橫截面為正方形，四個柱面是對稱的，即相鄰和相對的柱面都是一樣的，但和頂端不對稱。所有主晶面交角都是90。特征對稱元素為四重軸。如果Z軸發(fā)育，它就是長柱狀甚至針狀；如果兩個橫軸（X軸、Y軸）發(fā)育大于Z軸，那么晶體就會呈現四方板狀，最有代表的就是磷酸二氫鈉和硫酸鎳了。常見的立方晶系的晶體模型圖： 注：柱體的棱角發(fā)育成窄小晶面，此種晶體又叫“復四方”四個主柱面，四個小柱面。晶體實物圖：三、斜方晶系斜方晶系的晶體中三個軸的長短完全不相等，它們的交角仍然是互為90度垂直。即XYZ。Z軸和Y軸相互垂直90。X軸與Y軸垂直，但是不與Z軸垂直，即=90，90與正方晶系直觀相比，區(qū)別就是：x軸、y軸長短不一樣。如果圍繞z軸旋轉，四方晶系旋轉九十度即可使x軸y軸重合，旋轉一周使x軸y軸重合四次（使另兩軸重合的次數多于兩次，該軸稱“高次軸”），四方晶系有一個高次軸，也叫“主軸”。斜方晶系圍繞z軸旋轉，需180度才可使x軸y軸重合，旋轉一周只重合兩次，屬低次軸。也就是說，斜方晶系的對稱性比四方晶系要低。特征對稱元素是二重對稱軸或對稱面。其實，斜方晶系的晶體如果圍繞x軸或y軸旋轉， 情況與圍繞z軸旋轉相同。換句話說，斜方晶系沒有高次軸，或曰沒有理論上的主軸。從模型上看，四方晶系的x軸和y軸所指向的晶面完全都是對稱相同的，斜方晶系的x軸和y軸所指向的晶面卻是各自相等的。常見立方晶系模型圖：斜方晶系晶體兩個軸（如x軸、y軸）構成的平面，即晶體橫截面是長方形，也可以是菱形，或者兩者的復合形，如下圖：晶體實物圖： 四、單斜晶體單斜晶系的三個晶軸長短皆不一樣，即XYZ。Z軸和Y軸相互垂直90。X軸與Y軸垂直，但是不與Z軸垂直，即=90，90。作一個形象的比喻：把斜方晶系模型順著z軸方向推壓一下，使前后的晶面上、下錯位，這就是單斜晶系的模型。如果圍繞z軸旋轉180度，可以使y軸指向的晶面對稱；而圍繞x軸旋轉。則不能產生任何晶面的重合對稱（除非旋轉一周，但無意義）。通俗地說：斜方晶系晶體的兩個晶面可以通過y軸旋轉180度達到重合，而左右晶面和前后晶面卻不能通過旋轉達到重合，它們只能順y軸和x軸平移才能達到重合。所謂“單斜”，可以聯(lián)想為：晶體有一個軸所頂的面是斜的。單斜晶系只有一個對稱軸和對稱面，無高次對稱軸和斜方晶系相比，它的對稱程度又低了一級，特征對稱元素是二重對稱軸或對稱面。晶體實物圖： 五、三斜晶體三斜晶系的“三斜”，指的是三根晶軸的交角都不是九十度直角，它們所指向的三對晶面全是鈍角和銳角角構成的平行四邊形（菱形），相互間沒有垂直交角。即XYZ,90。作個形象比喻：把一個磚頭形的長方塊朝著一個角的方向斜推壓，形成一個全是菱形面的立方體，這就是三斜晶系的模型。三斜晶系的晶軸長短不一，斜角相交，沒有晶軸能作重合對稱的旋轉，前后、左右、上下的三組晶面只能順晶軸作平移重合（平面對稱），不含任何軸次高于1的對稱軸，在七大晶系中，三斜晶系的對稱性最低。三斜晶系的晶體給人的感覺多是“擰、扁、歪、斜”的，特征對稱元素為一重對稱軸。常見三斜晶體模型圖： 晶體實物圖： 六、三方/六方晶系三方晶系和六方晶系有許多相似之處，一些礦物專著和科普書刊往往將二者合并在一起，或干脆就稱晶體有六大晶系。與前面講的五個晶系最大的不同是三方/六方晶系的晶軸有四根，即一根主軸（z軸）三根水平橫軸（x、y、u軸）。豎軸與三根橫軸的交角皆為90度垂直，三根橫軸間的夾角為120度（六方晶系為60度，也可說成三橫軸前端交角120度。）。即三方：X=Y=UZ,=90,=120，六方：X=Y=UZ,=12090。如果圍繞z軸旋轉一周，三方晶系晶體的橫軸可以重合三次，六方晶系晶體的橫軸則重合六次，故，三方/六方晶系晶體的對稱度都高，z軸是高次軸，也就是主軸。特征對稱元素為三重對稱軸。三方晶系常見的晶體有三棱柱狀、三角片狀等，有時呈六棱柱、六角片狀（復三