結(jié)晶礦物學(xué)多媒體7

1、一、聚 形 1.基本概念： 由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單形聚合形成的晶體稱(chēng)為聚形。第七講 聚形和雙晶 12.單形相聚的原則 單形的相聚不是任意的，必須是具有相同對(duì)稱(chēng)性的單形才能相聚在一起；換句話說(shuō)，聚形的必要條件是組成聚形的各個(gè)單形都必須屬于同一對(duì)稱(chēng)型(這里的對(duì)稱(chēng)型是指結(jié)晶單形的對(duì)稱(chēng)型)。 如果只考慮單形的幾何形態(tài)，一般地說(shuō)，也只有同一晶系的單形才能相聚。只有少數(shù)單形可在幾個(gè)晶系中出現(xiàn)，例如：平行雙面可以在低級(jí)晶簇和中級(jí)晶簇的各個(gè)晶系中出現(xiàn)；六方柱和六方雙錐可出現(xiàn)在三方和六方兩個(gè)晶系；斜方柱可出現(xiàn)在斜方和單斜兩個(gè)晶系等 。23. 聚形分析的方法和步驟：（1）找出晶體的對(duì)稱(chēng)要素，確定對(duì)稱(chēng)型，劃分所屬晶

2、簇、晶系。因?yàn)椴煌膶?duì)稱(chēng)所能出現(xiàn)的單形是不同的；（2）確定晶體上有幾種不同的晶面，從而確定此聚形晶體 是由幾個(gè)單形組成的。因?yàn)樵诶硐胄螒B(tài)上，同一個(gè)單 形上的各晶面必定是同形等大的；（3）根據(jù)每一單形的晶面數(shù)、晶面的對(duì)應(yīng)關(guān)系、晶面與對(duì) 稱(chēng)要素或晶軸的關(guān)系以及晶體的對(duì)稱(chēng)程度確定各單形 的名稱(chēng)；（4）分析完成后，最好利用教材，查表驗(yàn)證，看看自己確定的單形是否能在這個(gè)晶系中出現(xiàn)。掌握熟練后就不必多此一舉。 （以螢石晶體為例作聚形分析示范）34. 聚形分析時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）研究聚形，不是給聚形定名稱(chēng)，而是要分析某 一聚形是由哪些單形組成的；（2）要牢記單形相聚的原則，熟悉常見(jiàn)單形在各晶 系中的分布；

3、（3）不能把同形等大的一組晶面（即一個(gè)單形）分 成幾個(gè)單形；如立方體的六個(gè)相同的晶面，不能 看作三個(gè)平行雙面；（4）單形相聚形成聚形時(shí)，由于晶面互相切割而改 變了單形原來(lái)的晶面形狀，因此不能根據(jù)聚形晶 體中的晶面形狀來(lái)分析單形；4（5）在一個(gè)晶體中，可以出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上名稱(chēng) 相同的單形。如鋯石晶體就常見(jiàn)兩個(gè)四方雙錐和 兩個(gè)四方柱。同一晶體上，同名單形，其單形符 號(hào)不同，因?yàn)樗鼈兊目臻g方位有差異； （6）前已述及，同一單形或同一聚形晶體上的各晶 面符號(hào)不同（不能重復(fù)）；同理，同一聚形晶體 上的各單形符號(hào)也必定不能重復(fù)。5立方體和菱形十二面體及其聚形6二、晶體的規(guī)則連生 分為平行連生和雙晶。不規(guī)

4、則連生稱(chēng)礦物集合體。 （一）平行連生 也稱(chēng)平行連晶，是指若干個(gè)同種晶體，按所有結(jié)晶方向，包括各個(gè)對(duì)應(yīng)的結(jié)晶軸、對(duì)稱(chēng)要素、晶面和晶棱方向全部相互平行的關(guān)系而組成的連生體。其特點(diǎn)表現(xiàn)為： （1）多個(gè)晶體連生；（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)面網(wǎng)都是平行連續(xù)的；（3）整個(gè)外形上必出現(xiàn)凹入角。鹵鈉石(sulphohalite )的平行連生體 赤銅礦的連生晶體 7（二）雙晶 1. 基本概念：所謂雙晶，即指由兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種晶體按一定的對(duì)稱(chēng)關(guān)系相互結(jié)合而形成的規(guī)則連生體，其中一個(gè)晶體為另一個(gè)晶體的鏡象反映；或者其中一個(gè)晶體旋轉(zhuǎn)180后，與另一晶體發(fā)生重合或平行。 以石膏燕尾雙晶為例示范講解。8方解石的接觸式雙晶

5、金綠寶石的輪式雙晶 9雙晶與平行連生有著根本的區(qū)別，表現(xiàn)在： 從外形上來(lái)說(shuō)：平行連生的單體之間必然出現(xiàn)凹角，而呈雙晶連接的單體之間可出現(xiàn)凹角，也可不出現(xiàn)凹角；平行連生的單體之間所有結(jié)晶方向都呈平行關(guān)系，而雙晶的單體之間的結(jié)晶方向，對(duì)應(yīng)的晶面和晶棱都是呈反向?qū)ΨQ(chēng)的； 從內(nèi)部格子構(gòu)造來(lái)說(shuō)：平行連生的單體之間的格子構(gòu)造是平行、連續(xù)的，而雙晶的單體之間的格子構(gòu)造是不平行、不連續(xù)的。如圖所示：102.雙晶的對(duì)稱(chēng)要素（簡(jiǎn)稱(chēng)雙晶要素）與對(duì)稱(chēng)操作 類(lèi)似于對(duì)單晶體的對(duì)稱(chēng)操作要借助于幾何要素一樣，對(duì)雙晶進(jìn)行對(duì)稱(chēng)操作也要借助于必要的幾何要素，這就是雙晶要素，它存在于雙晶中相鄰單體之間。 （1）雙晶面使兩個(gè)單體間發(fā)生

6、鏡象反映的假想平面，其表示方法一般采用平行某個(gè)晶面或垂直某個(gè)晶軸或晶棱方向；（演示模型） 11石膏 gypsum 雙晶面 P雙晶軸12 （2）雙晶軸使其中一個(gè)單體旋轉(zhuǎn)180后與另一單體發(fā)生平行或重復(fù)的一根假想的直線。 其表示方法一般采用垂直某個(gè)晶面或平行某個(gè)晶軸或晶棱方向；（晶軸或晶棱都是用晶帶符號(hào)來(lái)表示）（演示模型） （3）雙晶中心使兩個(gè)單體能夠通過(guò)倒反后相互重復(fù)的一個(gè)假想的點(diǎn)。但是，雙晶中心只是一種派生的雙晶要素，不具有獨(dú)立意義。 13 這是因?yàn)殡p晶中心從不單獨(dú)出現(xiàn)，表現(xiàn)在； 當(dāng)單晶體本身有對(duì)稱(chēng)面時(shí)，它總是與雙晶軸共同出現(xiàn)； 當(dāng)單晶體具有對(duì)稱(chēng)中心時(shí)，雙晶中心不存在。 因此，我們?cè)谶M(jìn)行雙晶對(duì)

7、稱(chēng)操作時(shí)，一般就不考慮雙晶中心的問(wèn)題了。 此外，雙晶中相鄰單體間還必然實(shí)際存在一個(gè)公共界面，這個(gè)公共界面我們稱(chēng)之為雙晶接合面。接合面有的是簡(jiǎn)單的平面，明顯而規(guī)則，且經(jīng)常是面網(wǎng)密度較大的公共面網(wǎng)。這樣的接合面的方向同樣可以用單晶體中與它平行的晶面之符號(hào)來(lái)表示。143.雙晶要素與單晶對(duì)稱(chēng)要素的關(guān)系： 雙晶要素是反映兩個(gè)單晶體之間的面、棱、角的對(duì)稱(chēng)關(guān)系，而單晶對(duì)稱(chēng)要素是反映同一單晶體上的面、棱、角的對(duì)稱(chēng)關(guān)系；而且，構(gòu)成雙晶的單晶體之間的內(nèi)部格子構(gòu)造又是不平行、不連續(xù)的。 因此，雙晶面絕不可能平行單體的對(duì)稱(chēng)面，雙晶軸絕不可能平行單體的偶次對(duì)稱(chēng)軸，但可能平行單體中的L3，如尖晶石的雙晶即出現(xiàn)單體的L3與

8、雙晶軸重合。（演示模型）15 在一個(gè)雙晶中，可以只有雙晶面，也可以只有雙晶軸；但在絕大多數(shù)雙晶中，經(jīng)常是兩者同時(shí)存在，且數(shù)目可以不止一個(gè)；特別是當(dāng)構(gòu)成雙晶的單晶體本身具有對(duì)稱(chēng)中心時(shí)，則類(lèi)似于對(duì)稱(chēng)要素間的組合關(guān)系，此時(shí)雙晶面和雙晶軸必定成對(duì)地出現(xiàn)，而且相互垂直。 （演示模型）16 呈規(guī)則簡(jiǎn)單平面的雙晶接合面經(jīng)常與雙晶面重合，這種情況下，接合面不可能平行單晶的對(duì)稱(chēng)面； 但接合面也可以與雙晶面不一致，此時(shí)兩者往往相互垂直，在這種情況下，接合面就允許或可能平行單晶中的對(duì)稱(chēng)面。 然而，也有不少雙晶，因單體間相互穿插的結(jié)果，接合面呈曲折而復(fù)雜，這種情況下，接合面的方向就不作表達(dá)了。（演示模型）174. 雙

9、晶律的概念、描述及其常見(jiàn)雙晶類(lèi)型 雙晶結(jié)合的規(guī)律就稱(chēng)為雙晶律。 如長(zhǎng)石雙晶的卡斯巴律，在描述雙晶律時(shí)，除用雙晶要素外，還常常用到接合面。 （描述燕尾雙晶和卡斯巴律雙晶） 雙晶律被賦予各種特殊的名稱(chēng)，有的以形態(tài)命名，如石膏的燕尾雙晶，錫石的膝頭雙晶；有的以特征礦物命名，如鈉長(zhǎng)石律；有的以該雙晶首次被發(fā)現(xiàn)的地點(diǎn)命名。18根據(jù)雙晶個(gè)體間的連生方式可將雙晶分為兩種類(lèi)型： (1) 接觸雙晶雙晶個(gè)體間以簡(jiǎn)單平面相接觸而連生者稱(chēng)為接觸雙晶，如石膏的燕尾雙晶，也可以這樣說(shuō)： 具有簡(jiǎn)單而平整接合面的雙晶歸為接觸雙晶類(lèi)型。 由許多片狀單體按同一雙晶律連生，接合面相互平行的一組接觸雙晶又特稱(chēng)為聚片雙晶，如鈉長(zhǎng)石的聚

10、片雙晶。 聚片雙晶紋看起來(lái)是一條條互相平行的密集的細(xì)線。 (2) 穿插雙晶雙晶個(gè)體間相互穿插而形成的雙晶。 如螢石的穿插雙晶和長(zhǎng)石的卡斯巴雙晶。 也可以這樣說(shuō)： 具曲折復(fù)雜的不平整接合面的雙晶歸為穿插雙晶類(lèi)型。 接觸雙晶和穿插雙晶還可依連生晶體的個(gè)數(shù)稱(chēng)為三連晶、四連晶等。19由兩個(gè)以上的多個(gè)單體組成雙晶的 連生方式可將雙晶分為兩種類(lèi)型： （1）反復(fù)雙晶 (multiple twin) 聚片雙晶 (polysynthetic twin) ：多個(gè)片狀個(gè)體以同一雙晶律連生，結(jié)合面彼此平行。聚片雙晶可在某些晶面或解理上形成聚片雙晶紋。 輪式雙晶 (cyclic twin)：由兩個(gè)以上的單體按同一雙晶律

11、所組成，表現(xiàn)為若干組接觸雙晶或貫穿雙晶的組合，各接合面依次成等角度相交，雙晶總體呈輪輻狀或環(huán)狀，環(huán)可以開(kāi)口，也可以封閉。 （2）復(fù)合雙晶 (compound twin)： 兩個(gè)以上的單體彼此間按不同的雙晶律所組成的雙晶。20接觸雙晶貫穿雙晶鈣十字沸石的復(fù)合雙晶 21cyclic twinning in inverted low quartz輪式雙晶聚片雙晶22鈉長(zhǎng)石聚片雙晶235. 關(guān)于雙晶接合面與雙晶面的區(qū)別： 應(yīng)當(dāng)特別注意：雙晶接合面不是一種雙晶要素，因?yàn)樗荒苷f(shuō)明兩個(gè)單體間是以怎樣的相對(duì)方位關(guān)系結(jié)合成雙晶的，能夠說(shuō)明這種關(guān)系的是雙晶面和雙晶軸； 雙晶面是假想的平面，而接合面是單體間交接的

12、實(shí)際存在的界面，可以是規(guī)則的平面，也可以是復(fù)雜的曲面； 在一個(gè)雙晶中，接合面只有一個(gè)，而雙晶面可以多于一個(gè)；雙晶面絕不可能平行單晶的對(duì)稱(chēng)面，而接合面當(dāng)與雙晶面不一致時(shí)，則可能平行單晶的對(duì)稱(chēng)面； 接合面是直接看得見(jiàn)的，可以用于判斷雙晶的存在與否和雙晶類(lèi)型（接觸和穿插）。24如何在實(shí)際晶體上識(shí)別雙晶呢？ （1）判斷外形的對(duì)稱(chēng)性：因?yàn)榫唠p晶的晶體所表現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性肯定與單晶體與固有的對(duì)稱(chēng)性不同。 （2）根據(jù)雙晶縫合線：因?yàn)殡p晶接合面在雙晶表面或斷面上肯定要表現(xiàn)出跡線，它多數(shù)是直線（如方解石聚片雙晶）或簡(jiǎn)單的折線或不規(guī)則的復(fù)雜曲線。 （3）雙晶條紋和單體間的明暗相間：因?yàn)殡p晶的單體間的結(jié)晶方位是不一致的，所以條紋之間的單體是明暗相間的。 （4）解理方向與雙晶紋方向不一致：因?yàn)槎鄶?shù)情況下雙晶面或接合面是不相平行的