晶體的概念對稱和分類

1、晶體的概念對稱和分類第1頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四緒 論造巖礦物學(xué)礦物學(xué)的一個分支。研究對象是組成巖石的礦物，即研究造巖礦物的類型、成分、結(jié)構(gòu)、鑒定識別方法，以及造巖礦物的成因產(chǎn)狀、在巖石中的組合規(guī)律和變化條件等。結(jié)晶學(xué)晶體光學(xué)礦物學(xué)第2頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四儲集油氣巖石礦物晶體絕大多數(shù)礦物是晶體工具偏光顯微鏡晶體光學(xué)的理論和方法（結(jié)晶學(xué)）第3頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四學(xué)習(xí)該課程的目的和目標(biāo)：熟練掌握礦物的鑒定方法，熟練掌握主要的造巖礦物，為后續(xù)巖石學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第4頁，共28頁，202

2、2年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四課程安排：總計(jì)學(xué)時：56學(xué)時，其中講課26學(xué)時，實(shí)驗(yàn)30學(xué)時實(shí)驗(yàn)共分5組，一個班為一組第一組：1班，實(shí)驗(yàn)時間：周六89：40第二組：2班，實(shí)驗(yàn)時間：周六9：5011：30第三組：3班，實(shí)驗(yàn)時間：周六13：3015：10第四組：4班，實(shí)驗(yàn)時間：周六15：2017：00第五組：5班，實(shí)驗(yàn)時間：周六晚18：3020:10實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師：謝慶賓 王春英 溫順久實(shí)驗(yàn)課地點(diǎn)：新科研樓711周五上理論課，周二課到周六全天第5頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四考核方式： 閉卷理論考試實(shí)驗(yàn)考試成績組成： 平時成績30考試70 3次不參加上課或3次不交作業(yè)，

3、不得參加考試第6頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四礦物是地殼上各種地質(zhì)作用形成的，在一定的物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定的自然物體。其中絕大部分是結(jié)晶質(zhì)的單質(zhì)和化合物，它們具有比較固定的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，因而也表現(xiàn)一定的形態(tài)和物理、化學(xué)性質(zhì)；而另有少數(shù)礦物為非晶質(zhì)的液體（水，汞等）、氣體（H2S、He等）或膠體（蛋白石等）狀態(tài)，它們也有一定的成分和物理性質(zhì)，但一般沒有結(jié)晶質(zhì)那么固定。第7頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四 礦物學(xué)研究礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、共生組合、變化條件、用途及它們之間內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)科。 礦物學(xué)的研究直接為找礦和

4、勘探服務(wù)，是巖石學(xué)和礦床學(xué)的基礎(chǔ)。第8頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四 第一篇 結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)第9頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四第一章 晶體的概念、對稱和分類 一、晶體的定義 二、晶體的對稱性 三、對稱要素和對稱操作 四、對稱型的概念 五、晶體的分類第10頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四一 、 晶體的定義1、原始定義：具有天然長成的（非人工琢磨而成）、規(guī)則的幾何多面體形態(tài)的固體存在問題：規(guī)則與不規(guī)則的同一礦物顆粒所有性質(zhì)相同，形成幾何多面體形態(tài)，只是晶體在一定條件下的一種外在表現(xiàn)。（NaCl SiO2 等)不規(guī)則的NaCl顆

5、粒NaCl過飽和溶液生長立方體狀NaCl晶體第11頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四一 、 晶體的定義2、現(xiàn)代定義晶體：內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性 重復(fù)排列的固體 或：具有格子狀構(gòu)造的固體。第12頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四二、晶體的對稱性 相同的部分通過一定的操作（旋轉(zhuǎn)、反映、反伸） 作彼此可以重合起來，使圖形恢復(fù)原來的形狀。對稱:就是物體上相等部分有規(guī)律的重復(fù)須滿足的條件： 對稱的圖形必須由兩個以上的相同 部分組成第13頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四晶體的對稱既包含幾何含義，也包含物理含義晶體對稱的特點(diǎn)所有的晶體都

6、是對稱的晶體的對稱是有限的第14頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四三、對稱要素和對稱操作對稱操作：為使晶體上的相同部分作有規(guī)律的重復(fù) 所進(jìn)行的操作反伸 旋轉(zhuǎn) 反映對稱要素：在進(jìn)行對稱操作時所憑借的輔助幾何 要素點(diǎn) 線 面定義：將物體（圖形）平分為互為鏡 象的兩個相同部分的假想平面（一）對稱面（P）構(gòu)成對稱面的條件有二：一：該平面將晶體分成相等的兩部分；二：這兩部分互呈鏡像關(guān)系。第15頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四對稱操作：對于此面的反映標(biāo)志：兩部分上對應(yīng)點(diǎn)的連線是否與 對稱面垂直等距 垂直并平分某些晶面 垂直晶棱并通過它的中心 包含晶棱對稱面可能

7、出現(xiàn)的位置：對稱面的數(shù)目：0 P 9第16頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四尋找對稱面的方法：把晶體固定在一個位置不要亂動，視線從不同方向去觀察，首先找直立方向的對稱面，然后再找水平方向的對稱面，以免重復(fù)或漏掉。舉例：立方體第17頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四（二）對稱軸（Ln）定義：通過晶體幾何中心的一根假 想的直線 對稱操作：是圍繞此直線的旋轉(zhuǎn) 特征：當(dāng)圖形圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，可使相 同部分重復(fù) 重復(fù)時所旋轉(zhuǎn)的最小角度稱基轉(zhuǎn)角（）旋轉(zhuǎn)一周重復(fù)的次數(shù)稱為軸次（n），n=360 第18頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四

8、晶體上不可能出現(xiàn)五次或高于六次的對稱軸L2L3L4L5L6L7L8晶體對稱定律第19頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四 A. 過一對平行晶面的中心 B. 過一對晶棱的中心 C. 相對兩角頂?shù)倪B線 D. 角頂、晶面中心和棱中點(diǎn)任意兩個的連線 數(shù)目0 L2 60 L3 40 L4 30 L6 1對稱軸可能出現(xiàn)的位置為除L2外，L3、L4、L6為高次對稱軸。第20頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四尋找對稱軸的方法和步驟:用兩手指拿住軸的兩端，使晶體旋轉(zhuǎn)3600，看相同的晶面、晶棱和角頂重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。舉例：第21頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3

9、9分，星期四定義：位于晶體幾何中心的一個假想的點(diǎn) 對稱操作：是對此點(diǎn)的反伸 特點(diǎn)：如果通過此點(diǎn)作任意直線，則在此直線上距對稱中心等距離的兩端上必定可以找到對應(yīng)點(diǎn) 識別標(biāo)志： 兩兩成對 對對平行 同形等大 方向相反 （三）對稱中心（C）所有晶面對稱心可以沒用或只有一個對稱心第22頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四尋找方法：將晶體模型放在桌上，看晶體上面是否有一晶面與下面的晶體（與桌面接觸的晶面）平行而且相等。把晶體轉(zhuǎn)動，重復(fù)這樣的觀察，如果晶體上所有的晶面都可以找到與其平行而且相等的晶面，說明晶體有對稱心，否則沒有對稱心。舉例：第23頁，共28頁，2022年，5月20日，1

10、點(diǎn)39分，星期四（四）旋轉(zhuǎn)反伸軸（Lin）定義：一根過晶體幾何中心假想的直線對稱操作：圍繞此直線的旋轉(zhuǎn)和對此直線上的一個點(diǎn)反伸 的復(fù)合操作，可是晶體形態(tài)復(fù)原。第24頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四旋轉(zhuǎn)反伸軸與其他對稱要素之間的關(guān)系Li1=CLi2=PLi3=L3+CLi6=L6+PLi4第25頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四四 對稱型的概念 概念 結(jié)晶多面體中全部對稱要素的組合種類 32種按照一定的順序書寫：3L44L36L29PC第26頁，共28頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)39分，星期四五 晶體的對稱分類32個晶類高級、中級、低級晶族7大晶