結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)復(fù)習(xí)_第1頁
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文檔簡介

第一章(著重概念)

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。

顯晶質(zhì):借助于肉眼或一般放大鏡能分辨出結(jié)晶顆粒者。

隱晶質(zhì):用一般放大鏡無法分辨出結(jié)晶顆粒者。

非晶質(zhì)體:是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間不作周期性重復(fù)排列的固體。

本質(zhì)性的區(qū)別:晶體既具短程有序(近程規(guī)律),也具長程有序(遠(yuǎn)程規(guī)律);非晶質(zhì)體、

液體只有近程規(guī)律,而無遠(yuǎn)程規(guī)律;氣體既無遠(yuǎn)程規(guī)律,也無近程規(guī)律。

準(zhǔn)晶體:是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排布具長程有序(遠(yuǎn)程規(guī)律),但不具有三維周期性重復(fù)的格子構(gòu)造

的固體。

空間格子:表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)在周期性重復(fù)規(guī)律的三維無限的幾何圖形。

相當(dāng)點(diǎn)(等同點(diǎn)):在晶體結(jié)構(gòu)中的位置及環(huán)境均完全相同的點(diǎn)。

結(jié)點(diǎn):空間格子中的點(diǎn),代表晶體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn),為幾何點(diǎn)。

行列:分布在同一直線上的結(jié)點(diǎn)即構(gòu)成一個(gè)行列。

結(jié)點(diǎn)間距:行列上相鄰兩結(jié)點(diǎn)間的距離。

注意:同一行列上及相互平行的行列上的結(jié)點(diǎn)間距必定相等。

面網(wǎng):連接分布在同一平面內(nèi)的結(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)面網(wǎng)。

面網(wǎng)密度:面網(wǎng)上單位面積內(nèi)的結(jié)點(diǎn)數(shù)。

面網(wǎng)間距:相互平行的相鄰兩面網(wǎng)間的垂直距離。

平行六面體:空間格子可被三組相交的行列劃分出一個(gè)最小重復(fù)單位。

晶胞:實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中劃分出的最小組成單位。晶胞的形狀和大小,取決于其三個(gè)彼此相交

的行列(X、Y、Z)上的結(jié)點(diǎn)間距(aO、bO、cO)及其間的夾角(a、B、Y,其中a=Y

AZ,P=XAZ,y=XAY)oa、6、丫和aO、bO、cO合稱為晶胞參數(shù)。

晶體的基本性質(zhì):

1,自限性:晶體在自由空間中生長時(shí),能自發(fā)地形成封閉的凸幾何多面體外形。

2,均一性:同一晶體的任一部位的性質(zhì)都是相同的,為晶體均一性。

非晶質(zhì)體也具均一性,但它是宏觀統(tǒng)計(jì)、平均近似的,稱為統(tǒng)計(jì)均一性。

液體和氣體也具有統(tǒng)計(jì)均一性。

3,異向性:晶體的性質(zhì)隨方向的不同而有所差異。

注意:1)晶體乃是一種均一的各向異性體。

2)非晶質(zhì)體一般表現(xiàn)為等向性,其性質(zhì)一般不隨方向而改變。

3)晶體具異向性,并不排斥在某些特定的方向上的性質(zhì)相同。

4,對稱性:晶體的相同部分(如外形上的相同晶面、晶棱或角頂,內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的相同面

網(wǎng)、行列或質(zhì)點(diǎn)等)或性質(zhì),能夠在不同的方向或位置上有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。

5,最小內(nèi)能性:在相同的熱力學(xué)條件下,與同種化學(xué)成分的非晶質(zhì)體、液體及氣體相比,

以晶體的內(nèi)能為最小。物質(zhì)結(jié)晶時(shí)發(fā)生放熱反應(yīng),而破壞晶格時(shí)則發(fā)生吸熱反應(yīng)。

6,穩(wěn)定性:在相同的熱力學(xué)條件下,對于化學(xué)成分相同的物質(zhì),以不同的物理狀態(tài)存在

時(shí),其中以結(jié)晶狀態(tài)最為穩(wěn)定。晶體的穩(wěn)定性是晶體具有最小內(nèi)能性的必然結(jié)果。非晶

質(zhì)體不穩(wěn)定,或僅是準(zhǔn)穩(wěn)定的,有自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的必然趨勢。

結(jié)晶學(xué)的研究內(nèi)容:

1)研究晶體的發(fā)生、成長、變化,及其人工合成;

2)研究晶體的幾何外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu),及其規(guī)律性和不完善性;

3)研究晶體的物理性質(zhì),及其機(jī)理和利用;

4)研究晶體的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間關(guān)系的規(guī)律性等。

1

第二章

歪晶:偏離本身理想晶形的晶體。

面角:晶面法線間的夾角(其數(shù)值等于相應(yīng)晶面間夾角之補(bǔ)角)。

面角守恒定律(斯丹諾定律):同種晶體之間,對應(yīng)晶面間的夾角恒等。

極射赤平投影:以赤道平面為投影面,以南北極為目測點(diǎn)(視點(diǎn)),將球面上的各個(gè)點(diǎn)、線

進(jìn)行投影。

晶體中晶面的球面投影:晶面法線與投影球面的交點(diǎn)即為該晶面的球面投影點(diǎn)。

晶棱、對稱軸、晶帶軸、結(jié)晶軸、雙晶軸等各種直線方向的投影:

首先將直線平移至通過投影球球心,再延長使其與球面相交于兩點(diǎn),即為該直線方向

的一對球面投影點(diǎn)。

對稱面、雙晶接合面、雙晶面等平面的投影:

首先將平面平移,使其通過投影中心,再延展之,與球面相截成一個(gè)大圓,即為該平

面的球面投影。

晶面之球面投影點(diǎn)在球面上的方位可以用:極距角P和方位角4)來確定。也稱極坐標(biāo)。

極距角(P):投影軸與晶面法線間的夾角,亦即球面投影點(diǎn)與北極(N)之間的弧角。

方位角(?。喊摼娣ň€的子午面與零子午面(6=0°)之間的夾角。

球面投影轉(zhuǎn)換為極射赤平投影:以南極S(或北極N)作目測點(diǎn),將球面上的各點(diǎn)、線投影于赤

道平面上。即:由南極S(或北極N)向球面上的投影點(diǎn)作連線,其與赤道平面的交點(diǎn)便是

該球面投影點(diǎn)的極射赤平投影點(diǎn)。

第三章(重點(diǎn)):

對稱的條件:①必須具有若干個(gè)彼此相同的部分;

②這些相同部分是有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)的。

晶體對稱的特點(diǎn):①普遍性:一切晶體都是對稱的。

②特殊性:晶體的對稱是有限的。遵循“晶體對稱定律”。

③雙重性:晶體的對稱不僅包含著幾何意義,也包含著物理意義:不僅

體現(xiàn)在外形上,也體現(xiàn)在性質(zhì)上。

對稱要素:

對稱面(P):將圖形平分為互為鏡像的兩個(gè)相等部分的假想平面(或稱鏡面)。

晶體上P可能出露的位置:①垂直平分晶面和晶棱;

②包含一對晶棱,并平分晶面夾角。

對稱中心(C):為一假想點(diǎn),所對應(yīng)的對稱操作為反伸,過該點(diǎn)直線上距對

稱中心等距離的位置上必定可以找到對應(yīng)點(diǎn)。

晶體具C的標(biāo)志:晶體上所有的晶面均兩兩平行、同形等大、方向相反。

對稱軸(Ln):為假想的直線,繞該直線旋轉(zhuǎn)一定角度后,可使相同部分重復(fù)。

軸次(n):旋轉(zhuǎn)360時(shí),相同部分重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。

基轉(zhuǎn)角(a):使相同部分重復(fù)出現(xiàn)所必須旋轉(zhuǎn)的最小角度。

n=360°/a

晶體對稱定律:晶體中只可能出現(xiàn)軸次為一次、二次、三次、四次和六次的對稱

軸(LI、L2、L3、L4和L6),而不可能存在五次及高于六次的對稱軸。

旋轉(zhuǎn)反伸軸(Lin):為一假想直線,物體繞該直線旋轉(zhuǎn)一定角度后,再對此直線

上的一點(diǎn)進(jìn)行反伸,可使相同部分重復(fù)。對稱操作:旋轉(zhuǎn)+反伸

2

等效關(guān)系:Lil=Ll+C=C;Li2=Ll+P±=P(P±Li2);

(熟記)Li3=L3+C(L3〃Li3);Li6=L3+Pl(L3〃Li6,P1L3)

旋轉(zhuǎn)反映軸(Lsn)(了解):圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定的角度后,并對與之垂直的一

個(gè)平面進(jìn)行反映,可使晶體的相同部分重合。

對稱操作:旋轉(zhuǎn)+反映

注意:1)在晶體宏觀外形上可能存在且具獨(dú)立意義的對稱要素共有9種:

C、P、LI、L2、L3、L4、L6、Li4&Li6;

2)Ln和Lin可統(tǒng)稱為n次軸;

3)高次軸:n>2的對稱軸(Ln)和旋轉(zhuǎn)反伸軸(Lin).

對稱要素組合定理(著重):

1.LnXP〃-LnnP

2.LnXL2±-*LnnL2

3.LnXP±-LnPCLnXC-*LnPCPXC-LnPC(n為偶數(shù))

4.LinXP〃=LinXL21-LinnL2nP(Li43L23P)(n為奇數(shù))

-Lin(n/2)L2(n/2)P(Li42L22P)(n為偶數(shù))

5.LnXP/7XL2LnnL2nPC(L33L23PC)(n為奇數(shù))

fLnnL2(n+l)PC(L44L25PC)(n為偶數(shù))

各晶族中,根據(jù)其對稱特點(diǎn)(Ln或Lin的軸次的高低及其個(gè)數(shù))劃分為七大晶系:

①三斜晶系:無L2,也無P。(如:斜長石)

②單斜晶系:L2或P不多于1個(gè)。(如:正長石、石膏、云母)

③斜方晶系:L2或P多于1個(gè)。(如:橄欖石、紅柱石)

④三方晶系:唯一高次軸L3。(如:剛玉、方解石)

⑤四方晶系:L4或以4只有1個(gè)。(如:符山石、金紅石)

⑥六方晶系:L6或Li6只有1個(gè)。(如:綠柱石)

⑦等軸晶系:有4L3。(如:石榴石、閃鋅礦)

3

晶體的對稱分類

對稱型對稱特點(diǎn)晶系晶族對稱型國際符號

1L1三斜1

無I?,無p

2Ci

3L2單斜2

4PI?或p不多于1個(gè)低級m

5L2PC2/m

631/222

7L22Pmm(mm2)

或多于個(gè)

I?p1斜方「222)

83L23PCmmm------------

mmJ

9LJ3

10L3C

323

11L3L三方32

3有1個(gè)L?

12L3P3m

5m闈

13L33L23PC

4L44

4

5Lj中級4

6L4PC

424/m

7L4L有1個(gè)I?或1/四方422

8L44P4mm

9Li42172P

42m

20

42

L4L5PC4/mmm

L°6

216

22Li6

L6PC

236/m

L66L2有個(gè)或

241I?L,6六方62(622)

L66P

256mm

26Li63L23P

6m2

626/mmmf———1

27L6L7PC

\mmm)

283L24L323

3L24L33PC

29高級

432

3。3L4L6L有4L3等軸432

3L44L36P

31f43m

m3m—

323L44L36L29PCf3—1

\mmJ

?礦物中常見的對稱型.

第四章(重點(diǎn)理解)

晶體定向:在晶體上按一定的法則選定一個(gè)以晶體中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)。即在

晶體上選擇坐標(biāo)軸(結(jié)晶軸)和確定坐標(biāo)軸上的軸單位。

結(jié)晶軸:在晶體上選定的三根(或四根)適當(dāng)?shù)闹本€(如對稱軸、平行于晶棱的直

線…)作坐標(biāo)軸。

軸角:結(jié)晶軸正端之間的夾角。分別以a(YAZ),B(ZAX),y(XAY)表示。

軸單位:結(jié)晶軸上的單位長度。X、Y、Z軸上的軸單位分別以aO、bO、cO表示。

軸率(軸單位比):三個(gè)結(jié)晶軸之軸單位的比率a:b:c。

4

晶體常數(shù):軸角a、B、丫和軸率a:b:c之合稱。是表征晶胞形狀的一組參數(shù)。

晶軸選擇的基本原則:

1)必須符合晶體所固有的對稱性;

2)應(yīng)盡可能使所選晶軸彼此垂直、軸角相等,即盡可能使:a=B=y=90。,a=b=c。

對稱型國際符號的書寫順序:對稱型的國際符號一般是由不超過3個(gè)的結(jié)晶學(xué)方

位上的對稱要素符號,嚴(yán)格地按一定順序排列而構(gòu)成的。

兩層含意:(1)某一方位上的對稱要素在國際符號中有對應(yīng)的序位;

(2)國際符號中的一個(gè)特定符號代表特定方向上出現(xiàn)的對稱要素。

各晶系選軸原則及晶體常數(shù)特點(diǎn):

逃的本叫皿佯常以將岳

等以巨垂的3L&或3L?;?LJ為X、丫、tt=p=y=9O0>

鈿2L車由oa=b=c

以L4或?yàn)閆釉,以_LZ車由旦互垂

四cc=p=y=90°,

的2個(gè)叱或尸的5去線或晶棱的力E為X、

a=bXc

方Y(jié)鈿。

方以L3或L5或L/5為N車由,以_LZ軸旦tt=p=9O0?

彼止匕交于120°的3個(gè)或P的法線或晶y=120°,

犢的方■向?yàn)?、丫、。鞋?/p>

六Xa=1>-^c

以互垂的3L7為X、丫、N鈿;在

cc=p=y=90°,

的L22P中,以L2為Z鈿,以2P的法線方

^=c

方向?yàn)闉閄、丫車由。

以2或(的去線方句為丫軸,以cc=y=9O°>

單LF51

鈿且近于苴垂的2個(gè)主要晶棱方p>90°,

的向?yàn)閆、X鈿。Kc

三以不在同一平面內(nèi)、且近于五垂ccX(3XyX900,

鈣的3個(gè)主要晶棱方向?yàn)?X、丫、Z鈿。Kc

各品系對稱型國際符號中各序位所代表的方向:

5

國際符號中的

晶樂4枚代表方向

(從左一右)

三斜1任意方向

單斜1Y軸方向(1;或_1^的方向)

1XW向

斜方2Y軸方向

3Z,方向

1Z軸方向(1/或Lj4方向)

四方2X、Y軸方向

3X、Y軸向分備線方向(1Z軸、與第2位成45。角方向)

軸方向(或,或方向)

三方、1ZULL/

2X、Y、U■方向

六方

31Z軸、與第2位成30。角方向

1X、Y、Z軸方向(互垂的31/或31?或3中)(立方體之棱方向)

等軸2U軸方向(立方體之體對角線方向)

3X、Y、Z任兩軸間分角線方向(立方體之面對角線方向)

6

7)

圖4-2各晶系晶體定向及國際符號序位

(弓伯潘為帽,1993)

(a)二斜晶系1;(b)單相品系2/m;(c)新方晶系———)

(d)四方晶系4/.(922);(e)六方晶系6/.(222);

'm加加/\mmmI

(0等軸品系m3m(£工2)

\mmmI

%、八Z——晶軸;⑴、(2)、(3)——國際符號中三位*但細(xì)線——P

第五章(了解)

晶面符號:表示晶面在晶體上的空間取向的一種結(jié)晶學(xué)符號。

即以晶軸為參考軸和其上的軸單位來標(biāo)志晶面所在方位的符號。

米氏符號(米勒-miIler符號):以晶面在各晶軸上的截距系數(shù)的倒數(shù)比來表示。

設(shè)有一晶面HKL在X、Y、Z軸上的截距分別為pa、qb、rc,則其截距系數(shù)的倒數(shù)比為(1/p):

(1/q):(1/r)=h:k:1,則該晶面的米氏符號為(hkl).

(h、k、1稱為該晶面的米氏指數(shù),通常稱為晶面指數(shù)。)

注意:對于三方、六方晶系晶體,晶面指數(shù)是按X、Y、U、Z等四軸順序排列,

其一般式寫作(hkil)。其中h+k+i=0。

整數(shù)定律(有理指數(shù)定律或阿羽依定律):若以平行于三根不共面晶極的直線作為晶軸,則

晶體上任意二個(gè)晶面在三根晶軸上所截的截距的比值之比為一簡單整數(shù)比。

晶帶:交棱相互平行的一組晶面之組合。

7

晶帶符號:以晶帶軸的取向來表示晶帶的空間方位的一種結(jié)晶學(xué)符號。是以該晶帶中平行于

晶帶軸的晶棱的符號表示。用晶帶軸表示,如[001],表示所有交棱平行[001]方

向(C軸)的晶面,(100)、(110).(010)、(210)、(220)等等。

晶棱符號:表征晶棱在晶體中取向的一種結(jié)晶學(xué)符號。

晶棱符號的表示方法:將晶棱平移至過晶軸的原點(diǎn)(0),在其上任取一點(diǎn)M,求出此點(diǎn)在3個(gè)

晶軸上的坐標(biāo)(x,y,z),并以軸單位來度量,(x/a):(y/b):(z/c)=i1:s:t即

得晶棱符號為[rst]。(表示方式與晶帶一樣)

第六章(著重概念)

單形:一個(gè)晶體中,彼此間能對稱重復(fù)的一組晶面的組合。

即能借助于對稱型之全部對稱要素的作用而相互聯(lián)系起來的一組晶面的組合。

同一單形的所有晶面:

①應(yīng)具有相同的性質(zhì)。在理想情況下表現(xiàn)為同形等大。

②與對稱型中相同的對稱要素間的關(guān)系應(yīng)是相同的(即平行、垂直或等角度相交)。

注意:

1)每一種對稱型中,單形的晶面與對稱要素的相對位置最多只可能有7種。一種對稱型

最多只能推導(dǎo)出7種單形。

2)對于包含對稱要素較少的對稱型,晶面與對稱要素可能的相對位置的種數(shù)會相應(yīng)地

減少。

單形符號:以簡單的數(shù)字、符號的形式,來表征一個(gè)單形的所有組成晶面及其在

晶體上取向的一種結(jié)晶學(xué)符號。

單形符號的構(gòu)成:在一個(gè)單形中,按一定的原則選擇一個(gè)晶面作為代表面,將其

晶面指數(shù)順序地連寫,置于“{}”內(nèi),寫成{hkl},用以代表整個(gè)單形。

代表面的選擇原則:

1)選擇正指數(shù)最多的晶面;

2)同時(shí)遵循“先前、次右、后上”的原則。

結(jié)晶單形:結(jié)晶學(xué)上不同(即同時(shí)考慮其幾何形態(tài)和真實(shí)對稱性)的單形。146種。

幾何單形:只考慮幾何形態(tài)上不同的單形。47種。

常見的幾何單形:

I.低級晶族的單形

1.單面2.平行雙面3.反映雙面及軸雙面4.斜方柱5.斜方四面體6.斜方單錐7.斜方雙錐

II.中級晶族的單形

8

8.三方柱9.復(fù)三方柱10.四方柱11.復(fù)四方柱12.六方柱13.復(fù)六方柱

28.殳四方偏三角面體29.左三方偏三角面體

左乏號形

32.六方偏方面體

V7

左形右形

38.八面體39.三角三八面體40.四角三八面體4;五福三八」體42.六八面體

43.立方體44.四六面體45.菱形十二面體46.五角十二面體47.偏方復(fù)十二面體

類別:

1,特殊形與一般形:依據(jù)單形的晶面與對稱要素的相對位置關(guān)系來劃分。針對某特定對稱

型而言。

2,左形與右形:形狀完全相同,但互成鏡像,相互間不能以旋轉(zhuǎn)或反伸而使之重合的兩個(gè)

單形。(左、右形只出現(xiàn)在僅有對稱軸的對稱型中。)針對幾何單形,也針對結(jié)晶單形。

3、開形與閉形:依據(jù)單形的晶面是否能自相封閉一定空間來劃分。只針對幾何單形。

4、正形與負(fù)形:空間取向不同的2個(gè)相同的單形,若相互間能借助旋轉(zhuǎn)操作而

使彼此重合者,互稱正、負(fù)形。只針對幾何單形。

5、定形與變形:依據(jù)單形的晶面間夾角是否恒定而劃分。只針對幾何單形。

聚形:兩個(gè)或兩個(gè)以上的單形的聚合,共同圈閉的空間外形,稱聚形。

聚形的晶面特征:同一晶體上,出現(xiàn)若干種性質(zhì)各異的不同晶面.在理想情況下表現(xiàn)為晶面

非同形等大。

單形相聚的條件:單形相聚,必須遵循對稱性一致的原則,即只有屬于同一對稱型的單形才

能相聚。

注意:

1)只有同一晶系的幾何單形才能在晶體上同時(shí)出現(xiàn)。

2)少數(shù)幾何單形可以在不同晶系的晶體上出現(xiàn)。

①單面、平行雙面可以在低級和中級晶族的各晶系的晶體上出現(xiàn);

②三方柱、六方柱、三方雙錐、六方雙錐、復(fù)三方柱、復(fù)六方柱、六方單錐可出現(xiàn)在三

方和六方晶系的晶體上;

③斜方柱可出現(xiàn)在斜方和單斜晶系中。

第七章(著重概念)

空間格子要素:結(jié)點(diǎn)、行列、面網(wǎng)、平行六面體。

平行六面體:是晶體內(nèi)部空間格子的最小重復(fù)單位,是由六個(gè)兩兩平行且相等的

面網(wǎng)組。

平行六面體的選擇原則:

1)所選的平行六面體應(yīng)能反映整個(gè)結(jié)點(diǎn)分布所固有的對稱性;

10

2)在不違反對稱的條件下,應(yīng)選棱與棱之間直角關(guān)系為最多的平行六面體;

3)在以上兩個(gè)前提下,所選平行六面體之體積應(yīng)最小。實(shí)質(zhì)上,即應(yīng)盡量使

a=B=丫=90°,a0=b0=c0

單位晶胞:能充分反映整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單元,其形狀大小與對應(yīng)的

單位平行六面體完全一致。

空間格子的型式:

1.按平行六面體的形狀分:

1)立方格子:等軸晶系:a=3=y=90°,aO=bO=c0

2)四方格子:四方晶系:a=0=y=90°,aO=bOWcO

3)斜方格子:斜方晶系:a=B=y=90。,aOWbOWcO

4)單斜格子:單斜晶系:a=y=90°,3>90°,aOWbOWcO

5)三斜格子:三斜晶系:aWBWY#90°,aOWbOWcO

6)六方和三方格子:六方和三方晶系:a=9=90°,丫=120°,aO=bOWcO

7)三方菱面體格子:三方晶系:a=B=Y#90°,60°,109°28'16",aO=bO=cO

2,按平行六面體中結(jié)點(diǎn)的分布情況分:

1)原始格子(P)2)面心格子(F)

3)體心格子(I)4)底心格子(C)

十四種空間格子:

賽7-114種布拉維格子

原始格子P底心格子C體心格子/面心格子F

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原始格子P底心格子C體心格子/面心格子F

方與本晶系

系對稱不符

軸與本晶系

系對稱不符

晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對稱要素:

晶體結(jié)構(gòu):三維無限重復(fù)的圖形(微觀的)。外部對稱要素+內(nèi)部特有的對稱要素對稱操作:

反映+平移滑移面

旋轉(zhuǎn)+平移螺旋軸

平移平移軸

晶體幾何外形:反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有限的圖形(宏觀的)。外部對稱要素對稱操作:

反映一P

旋轉(zhuǎn)一Ln

反伸一C

旋轉(zhuǎn)+反伸一Lin

注意:

①晶體結(jié)構(gòu)中任一種對稱要素均有無數(shù)多個(gè)。

②晶體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一種在晶體外形上不可能有的對稱操作一一平移操作。

1.滑移面

其輔助幾何要素:一個(gè)假想的平面和與此平面平行的直線方向

相應(yīng)的對稱操作:對此平面的反映和沿此直線方向平移。

平移的距離:T/2或T/4(T為該平移方向的結(jié)點(diǎn)間距)。

滑移面按其平移的方向和距離的不同分為:

1)軸向滑移面(a,b,c):反映后沿晶軸(a,b,c)方向平移T/2。

2)對角線滑移面(n):反映后沿2個(gè)方向滑移T/2。

3)金剛石型滑移面(d):反映后沿2個(gè)方向滑移T/4。

2.平移軸:為一直線方向,圖形沿此直線方向平移一定距離后,可使相同部分重復(fù)。

3.螺旋軸(ns,其中s為<n的自然數(shù))

其輔助幾何要素:一根假想的直線及與之平行的直線方向。

相應(yīng)的對稱操作:圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定角度后,并沿此直線方向平移一定的距離。

1)軸次

基轉(zhuǎn)角:a=360°,180°,120°,90°,60°

軸次:n=l,2,3,4,6

2)旋轉(zhuǎn)的方向

左旋:左手系,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)右旋:右手系,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)

3)移距(t)與結(jié)點(diǎn)間距(T)

平移距離(t)應(yīng)等于沿螺旋軸方向行列的結(jié)點(diǎn)間距(T)的S/n,t=(S/n)T螺旋軸,其

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旋轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)角a和平移距離(S/n)T,均應(yīng)以右旋方式(逆時(shí)針)為準(zhǔn)。

空間群:一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中,其全部對稱要素的總和。也稱費(fèi)德洛夫群或圣佛利斯群。

空間群的國際符號(海曼一摩根符號)的構(gòu)成和含義基本上與對稱型的國際符號類同,具體包

括兩個(gè)組成部分:

(1)前面部分:空間格子類型(以大寫英文字母表示),如Pmmn中的P。

(2)后面部分:內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱要素之總和的符號.

常見礦物雙晶類型:聚片卡斯巴十字燕尾

第九章(概念)

平行連生:同種晶體的許多個(gè)單體,按所有對應(yīng)的結(jié)晶方向(包括對稱要素、晶軸及晶棱、

晶面的方向)均相互平行而形成的連生體。

雙晶:兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種晶體按一定對稱規(guī)律的連生,借助對稱操作可使其相鄰的單晶

體相互重合或平行。

根據(jù)其單體間接合方式的不同,可分為三種類型:

1.簡單雙晶:由兩個(gè)單體構(gòu)成的雙晶。

2.反復(fù)雙晶:由兩個(gè)以上單體,彼此間按同一種雙晶律多次反復(fù)出現(xiàn)而構(gòu)成的雙晶群。

3.復(fù)合雙晶:由兩個(gè)以上的單體彼此間按不同的雙晶律所組成的雙晶。

浮生:一種晶體以一定的結(jié)晶學(xué)取向關(guān)系附生于另一種晶體表面之上或包圍于

其四周的現(xiàn)象。

第十章(重點(diǎn)概念理解)

一、離子類型

通常根據(jù)離子的最外電子層結(jié)構(gòu),將離子分為三種基本類型:

1.惰性氣體型離子:最外層具有8個(gè)電子(ns2np6)或2個(gè)電子(ls2)的離子。其最外

層電子構(gòu)型與惰性氣體原子的相同。(主要包括周期表左邊的IA、IIA主族的全部元素及其右

邊主族中的一些元素的離子。)

特點(diǎn)此類離子在自然界極易形成含氧鹽(主要是硅酸鹽)、氧化物和鹵化物,構(gòu)成地

殼中大部分造巖礦物。這些礦物的相對密度一般比較小,對光波選擇性不明顯,一般為無色、

白色或淺色。其化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。)

2.銅型離子:外電子層有18個(gè)電子(ns2np6ndi.0)或(18+2)個(gè)電子(ns2np6ndi0(n+1)s2)

的離子。即其最外層電子構(gòu)型同Cu+(銅的原子序數(shù)為29)。(主要包括周期表中IB、HB副族

及其右鄰的某些元素的離子。)

特點(diǎn):此類離子常形成以共價(jià)鍵為主的硫化物、含硫鹽或類似的化合物,構(gòu)成主要的金

屬硫化物礦床中的礦石礦物。這些礦物的相對密度較大,對光線常具有選擇性吸收,可呈現(xiàn)

不同的顏色。

3.過渡型離子:最外層電子數(shù)為9?17的離子。其最外層電子構(gòu)型為ns2np6ndi?9。(主

要包括周期表中HIB-V1IB副族和VIII族元素的離子。其特征是具有未填滿的6d電子亞層,結(jié)構(gòu)

不穩(wěn)定,易于變價(jià),其性質(zhì)介于惰性氣體型離子與銅型離子之間。)

特點(diǎn):(外層電子數(shù)愈接近于8者,其親氧性愈強(qiáng),易形成氧化物和含氧鹽;最外層電子

數(shù)愈接近于18者,其親硫性愈強(qiáng),易形成硫化物;電子數(shù)居于中間位置的Fe、Mn…,與氧和

硫均可結(jié)合,究竟形成何種化合物,則主要視所處介質(zhì)條件而定。)

原子半徑和離子半徑變化趨勢的一般規(guī)律:

1)同一周期中,原子半徑和離子半徑隨原子序數(shù)(Z)的增大而減小。

2)同一族內(nèi),原子半徑和離子半徑隨元素周期數(shù)的增大而增大,其中主族比副族更為明顯。

13

3)從周期表的左上方一右下方的對角線方向,原子或離子的半徑相近似。

4)偶系(Z=57?71)和鋼系(Z=89?103)各元素的原子半徑及同價(jià)的陽離子半徑,均隨

原子序數(shù)(Z)的增大而略有減小,即錮系收縮和銅系收縮。

5)對于同種元素,其陽離子半徑總是小于該元素的原子半徑,且正電價(jià)愈高,半徑愈?。?/p>

而陰離子半徑總是大于該元素的原子半徑,且負(fù)電價(jià)愈高,半徑愈大。

6)同種元素,若氧化態(tài)相同,則其離子半徑隨配位數(shù)(CN)的增高而增大。

最緊密堆積的方式(等大球體):

1、六方最緊密堆積(HCP):等大球體按ABABAB……的順序,每兩層重復(fù)一次的規(guī)律重復(fù)

堆積下去,其結(jié)果球體在空間的分布與空間格子中六方格子一致。

2、立方最緊密堆積(CCP):等大球體按ABCABCABC……的順序,每三層重復(fù)一次的規(guī)律連

續(xù)堆積下去,則球體在空間的分布與空間格子中的立方面心格子一致。

空隙類型:在等大球體最緊密堆積中,球體間仍有空隙存在。據(jù)計(jì)算,其球體只占據(jù)晶體空

間的74.05%,而空隙占整體空間的25.95%。

1)四面體空隙:由4個(gè)球體圍成的空隙,此4個(gè)球體中心之聯(lián)線恰好聯(lián)成一個(gè)四面體的形狀。

2)八面體空隙:由6個(gè)球體圍成的空隙,此6個(gè)球體中心之聯(lián)線聯(lián)成一個(gè)八面體的形狀。

緊密堆積(不等大球體):礦物多為離子化合物,其陰離子的體積遠(yuǎn)大于陽離子。其晶體結(jié)

構(gòu)常是半徑較大的陰離子按等大球體的六方或立方最緊密堆積方式進(jìn)行堆積,而半徑較

小的陽離子充填其中的四面體空隙或八面體空隙。

小結(jié):

①自然金屬礦物(單質(zhì))的晶體結(jié)構(gòu),常表現(xiàn)為金屬原子作等大球體的最緊密堆積。

②離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)中,則往往是半徑大的陰離子作最緊密或近于最緊密堆積,半

徑小的陽離子充填在其空隙之中。

③分子化合物的晶體結(jié)構(gòu)中,分子呈緊密堆積,但因分子的形狀不作球形,情況則更為

復(fù)雜。

配位數(shù):晶體結(jié)構(gòu)中,每個(gè)原子或離子周圍最鄰近的原子或異號離子的數(shù)目,稱為該原子或

離子的配位數(shù)。

注意:①金屬單質(zhì)晶體中原子總是具有最高(CN=12)或較高的配位數(shù)。

②成共價(jià)鍵結(jié)合的晶體,無論單質(zhì)或化合物,由于共價(jià)鍵具方向性

和飽和性,其配位數(shù)不受球體最緊密堆積規(guī)律的支配,CN偏低,一般均才40

③離子化合物晶體中,通常是陰離子作最緊密堆積,陽離子充填其中的八面體空

隙或四面體空隙。此時(shí)陽離子的CN分別為6和4。但當(dāng)陰離子不成最緊密堆積時(shí),還存在其他

的CN,其數(shù)值一般居于中等。

在離子晶體中,陰、陽離子的結(jié)合相當(dāng)于不等大球體的緊密堆積:

①只有當(dāng)異號離子相互接觸時(shí)才是穩(wěn)定的;

②若陽離子變小,直到陰離子相互接觸,結(jié)構(gòu)仍是穩(wěn)定的,但已達(dá)穩(wěn)定的極限;

③若陽離子更小,則使陰、陽離子脫離接觸,這樣的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,將引起CN的改變。

配位多面體:晶體結(jié)構(gòu)中,以一個(gè)原子或離子為中心,將其周圍與之成配位關(guān)系

的原子或異號離子的中心聯(lián)結(jié)起來所構(gòu)成的多面體。

配位數(shù)與離子半徑的關(guān)系:從幾何觀點(diǎn)來看,離子晶體中,陽離子的CN主要取決于陰、陽離

子的相對大小,即取決于充填空隙的陽離子半徑(rc)與構(gòu)成空隙的陰離子半徑(ra)之比

值(rc/ra)。

典型的化學(xué)鍵有:離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵三種。【在分子之間還普遍存在著范德華力。分

子鍵很弱,其鍵能比前三種鍵能小1?2個(gè)數(shù)量級。氫原子還能與分子內(nèi)或其它分子中的

某些原子之間形成氫鍵,其鍵強(qiáng)與分子鍵屬同一數(shù)量級,但比分子鍵強(qiáng)?!?/p>

14

晶格類型:

1,離子晶格:

-晶體結(jié)構(gòu)的基本單元為失去電子的陽離子和得到電子的陰離子。

-質(zhì)點(diǎn)的結(jié)合主要靠陰、陽離子間的靜電引力相互聯(lián)系起來,從而形成離子鍵。

-離子鍵無方向性和飽和性。晶格中離子間的具體配置方式,取決于陰、陽離子的電價(jià)及

其離子半徑的比值等因素。

-主要由離子鍵形成的晶體屬于離子晶格。

特點(diǎn):

①結(jié)構(gòu)較緊密,具較高的CN。

②透明?半透明,非金屬光澤,折射率和反射率均低;具較高的硬度和相當(dāng)高的熔點(diǎn);

一般不導(dǎo)電,但熔融后可導(dǎo)電。

③易溶于極性溶劑。

2.原子晶格:

-晶體結(jié)構(gòu)單元為原子。

-原子間的結(jié)合是通過共用電子對的方式使達(dá)到穩(wěn)定的電子構(gòu)型(外層電子為8的穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)),形成共價(jià)鍵。

-共價(jià)鍵具有方向性和飽和性。晶格中原子間的排列方式主要受鍵的取向

所控制。

-晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合以共價(jià)鍵占主導(dǎo)地位的晶格即原子晶格。

特點(diǎn):

①原子堆積的緊密程度遠(yuǎn)比離子晶格為低,CN也較低。

②晶體呈透明-半透明,金剛-玻璃光澤;一般具較高的硬度和熔點(diǎn);不導(dǎo)電。

③化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。

3,金屬晶格:

-晶體結(jié)構(gòu)單元是失去了價(jià)電子的金屬陽離子和一部分中性的金屬原子。它們彼此之間借

助于在整個(gè)晶格內(nèi)不停運(yùn)動著的自由電子而相互聯(lián)系,形成金屬鍵。金屬鍵無方向性和飽和

性。

-主要由金屬鍵形成的晶體屬金屬晶格,其結(jié)構(gòu)通??梢暈榈却笄蝮w的最緊密堆積。

特點(diǎn):

①結(jié)構(gòu)緊密,CN高。

②不透明,金屬光澤;硬度一般較?。粡?qiáng)延展性,良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。

4,分子晶格:

-分子晶格與其他晶格的根本區(qū)別在于:其結(jié)構(gòu)中存在著真實(shí)的中性分子。

-分子內(nèi)部的原子之間通常以共價(jià)鍵相結(jié)合,而分子與分子之間則為相當(dāng)弱的分子間力所

聯(lián)系。

分子鍵無方向性和飽和性。分子相互間的空間配置方式主要取決于分子本身的幾何特征。

-主要由分子鍵形成的晶體屬分子晶格。

特點(diǎn):

①分子之間有可能作非球體最緊密堆積,其形式極其復(fù)雜多樣。

②多數(shù)晶體透明,非金屬光澤;一般硬度小、熔點(diǎn)低;不導(dǎo)電,可壓縮性和熱膨脹率大,

導(dǎo)熱率小。

③不溶于水,溶于有機(jī)溶劑。

類質(zhì)同像:晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(diǎn)為性質(zhì)相似的他種質(zhì)點(diǎn)所替代,共同結(jié)晶成均勻的單一相的

混合晶體,而能保持其鍵性和結(jié)構(gòu)型式不變,僅晶格常數(shù)和性質(zhì)略有改變。

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類質(zhì)同像混入物(類質(zhì)同像替代物):與晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)相似的他種質(zhì)點(diǎn)。

(ZnS—FeS)

類質(zhì)同像混晶:由類質(zhì)同像形成的均一的、呈單一物相的混合晶體。(Cu-Au)

一、據(jù)質(zhì)點(diǎn)間所能替代的比例范圍,分:

(1)完全類質(zhì)同像:性質(zhì)相似的兩種質(zhì)點(diǎn)可以任意比例相互替代。(Mg,Fe)SiO3。

(2)不完全類質(zhì)同像:性質(zhì)相似的兩種質(zhì)點(diǎn)只能在確定的某個(gè)有限范圍內(nèi)替代。

如:針鐵礦(FeOOH)Fe可以被A1替代達(dá)30%

二、據(jù)相互替代質(zhì)點(diǎn)的電價(jià)相同與否,分:

(1)等價(jià)類質(zhì)同像:相互替代的離子為同價(jià)離子。(白云石中二價(jià)的Ca離子和Mg離子)。

(2)異價(jià)類質(zhì)同像:彼此替代的離子的電價(jià)不相同。三價(jià)的Fe取替四價(jià)的Si

類質(zhì)同像的影響因素:

1.原子或離子的半徑(內(nèi)因):相互替代的原子或離子的半徑必須盡可能相近。2.離子類

型和鍵性(內(nèi)因):相互替代的質(zhì)點(diǎn)的離子類型和成鍵性質(zhì)應(yīng)相同或相似。

3.電價(jià)(內(nèi)因):類質(zhì)同像替代前后總電價(jià)應(yīng)保持平衡。

4.溫度(外因):溫度的增高一般可使固溶體的溶解度增大,有利于類質(zhì)同像的發(fā)生;而溫

度的降低,則將限制類質(zhì)同像的范圍,并促使固溶體的離溶。

5.壓力(外因):壓力的增大將促使晶格趨于緊密,會降低類質(zhì)同像替代的能力,并促使其離

溶。

6.組分濃度(外因):礦物結(jié)晶過程中,若介質(zhì)中某種組分的濃度不足,則將有利于與其性

質(zhì)相似的組分以類質(zhì)同像混入物的形式進(jìn)入晶格,以彌補(bǔ)該主要組分?jǐn)?shù)量的不足。

同質(zhì)多像:化學(xué)成分相同的物質(zhì),在不同的物理化學(xué)條件下,形成結(jié)構(gòu)不同的若干種晶體的

現(xiàn)象。

同質(zhì)多像變體:化學(xué)成分相同而結(jié)構(gòu)不同的晶體。

同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變:由于物理化學(xué)條件的改變,使一種同質(zhì)多像變體在固態(tài)條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N

變體的過程。

影響因素:

1)溫度:同質(zhì)多像變體間的轉(zhuǎn)變溫度在一定壓力下是固定的,但轉(zhuǎn)變的速度隨溫度的下降

而急劇降低。一般地,溫度的增高會促使同質(zhì)多像向CN減小、相對密度降低的變體方向轉(zhuǎn)變。

對同一物質(zhì)而言,一般高溫變體的對稱程度較高。

2)壓力:壓力增大一般使同質(zhì)多像向CN增大、相對密度增大的變體方向轉(zhuǎn)變。

3)介質(zhì)性質(zhì):介質(zhì)性質(zhì)包括介質(zhì)的成分、雜質(zhì)及酸堿度等因素。

從變體間的轉(zhuǎn)變關(guān)系來看,分兩種類型:

①雙變性轉(zhuǎn)變:兩變體之間的轉(zhuǎn)變是雙向的,其轉(zhuǎn)變過程快速且是可逆的。

②單變性轉(zhuǎn)變:兩變體之間的轉(zhuǎn)變是單向的,其轉(zhuǎn)變過程遲緩,且只在升溫過程中發(fā)生。

從不同變體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系來看,分:

①重建型轉(zhuǎn)變:轉(zhuǎn)變時(shí)晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了徹底改組,包括鍵性、配位態(tài)及堆積方式等的變

化,再重新建立起新變體的結(jié)構(gòu)。

②移位型轉(zhuǎn)變:不涉及鍵的破壞和重建,只是結(jié)構(gòu)中原子或離子稍作位移,鍵角有所改變,

相當(dāng)于整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變形。此類轉(zhuǎn)變通常迅速而可逆。

③有序一無序轉(zhuǎn)變:同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無序態(tài)與有序態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。

副像:一種同質(zhì)多像變體繼承了另一種變體的晶形的現(xiàn)象。

多型相變:同種物質(zhì)的不同多型之間的轉(zhuǎn)變。如白云母的2M1,2M2

多型性:化學(xué)成分相同的物質(zhì),能結(jié)晶成兩種或多種僅僅在結(jié)構(gòu)單元層的堆積順序上有所不

同的層狀結(jié)構(gòu)晶體的性質(zhì)。

16

特點(diǎn):一種物質(zhì)的各種多型,在平行結(jié)構(gòu)單元層的方向上的晶胞參數(shù)(如aO,bO)相等;

在垂直于結(jié)構(gòu)單元層的方向上,晶胞參數(shù)(如cO)則相當(dāng)于結(jié)構(gòu)單元層厚度的整數(shù)倍,

其倍數(shù)即為單位晶胞中結(jié)構(gòu)單元層的數(shù)目,即多型的重復(fù)層數(shù)。

有序一無序的類型:

1.完全有序:能占據(jù)晶體結(jié)構(gòu)中同種位置的不同質(zhì)點(diǎn),均100%地占據(jù)各自

特定的位置。相應(yīng)地在這些位置中的占位率為1,而在其他可能位置中均為0。

2.完全無序:不同質(zhì)點(diǎn)在所有的可能位置中均是隨機(jī)分布。它們在任一位置中

的占位率,都等于各自的原子或離子數(shù)n除以總原子或離子數(shù)m,即n/m。

3.部分有序:能占據(jù)結(jié)構(gòu)中同種位置的不同質(zhì)點(diǎn),每一種都只有部分質(zhì)點(diǎn)是選擇性地占有

其特定的位置,而其余質(zhì)點(diǎn)均隨機(jī)地占據(jù)其他位置。即為完全有序與完全無序之間的過渡狀

態(tài)。其占位率介于完全有序和完全無序的極限值之間。

注意:

1)一般地,溫度升高,可促使晶體結(jié)構(gòu)從有序一無序轉(zhuǎn)變,晶體對稱程度增高;而溫度

緩慢降低,則有利于無序結(jié)構(gòu)的有序化,晶體的對稱性降低。

2)有序一無序轉(zhuǎn)變通常是在達(dá)到一定的臨界溫度后,通過結(jié)構(gòu)有序度的連續(xù)變化而在或

長或短的時(shí)間內(nèi)逐步完成的。具有不同有序度的各種部分有序變體均有可能以準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)長期

存在。

第十二章

克拉克值:各種化學(xué)元素在地殼中的平均含量(即元素在地殼中的豐度)之百分?jǐn)?shù)。地殼的主

要化學(xué)組成為0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg,H,Ti等十種。(豐度最大者:0—46.6%,

豐度最小者:Rn——7X10-16%)

礦物的化學(xué)成分類型:

1.單質(zhì):由同一種元素的原子自相結(jié)合而成的礦物。

2.化合物:由兩種或兩種以上元素組成的礦物。

礦物化學(xué)成分變化的原因:

1.主要原因

1)類質(zhì)同像替代2)非化學(xué)計(jì)量性

2.其他因素

1)陽離子的可交換性2)膠體的吸附作用

3)礦物中含水量的變化(含沸石水或?qū)娱g水)

4)以顯微包裹體形式存在的機(jī)械混入物等

“水”的類型:據(jù)“水”在礦物中的存在形式及其在晶體結(jié)構(gòu)中的作用,主要分:

基本類型:吸附水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水

過渡類型:層間水、沸石水

關(guān)于水的兩點(diǎn)說明:

1)單礦物的化學(xué)全分析數(shù)據(jù)中,H20一稱負(fù)水,通常意指不參加晶格的吸附水,當(dāng)樣品烘干

至打10℃之前即全部逸去;

2)正水H20+系指參加晶格的結(jié)構(gòu)水或結(jié)晶水,其失水溫度通常高于110C。

3)有些參加晶格的層間水、沸石水及部分結(jié)晶水在低于110℃也可逸出晶格,故分析時(shí)應(yīng)以

特殊方法處理樣品中的水。

第十三章

礦物的形態(tài)是指:礦物單體(包括規(guī)則連生體)及同種礦物集合體的外貌特征。

17

影響礦物形態(tài)的因素:內(nèi)因:礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。外因:礦物形成時(shí)的環(huán)境條

件(P,D。

礦物單體的形態(tài)包括兩方面:

(1)包括整個(gè)單晶體的外貌;(2)晶面花紋特征。

晶體習(xí)性(結(jié)晶習(xí)性或晶習(xí)):礦物晶體在一定的外界條件下,常常趨向于形成某種特定的

習(xí)見形態(tài)。

晶體習(xí)性大致分為三種基本類型:

(1)一向延長型:晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育,呈柱狀、針狀和纖維狀…

(2)二向延展型:晶體沿兩個(gè)方向相對更發(fā)育,呈板狀、片狀、鱗片狀和葉片狀…

(3)三向等長型:晶體沿三個(gè)方向發(fā)育大致相等,呈粒狀或等軸狀。

晶面花紋:由于受復(fù)雜的外界條件和空間的影響,實(shí)際晶體往往長成歪晶,且晶面上常具某

些規(guī)則的花紋:晶面條紋、蝕像、生長丘…

礦物集合體:同種礦物的多個(gè)單體聚集在一起的整體。

一、顯晶集合體:肉眼或借助于放大鏡即能分辨出礦物各單體的集合體。

顯晶集合體的形態(tài)常見:柱狀、針狀、板狀、片狀、鱗片狀、葉片狀和粒狀…

常見的特殊形態(tài)的集合體:

1)纖維狀集合體;2)放射狀集合體;3)晶簇:

二、隱晶及膠態(tài)集合體

隱晶集合體:只有在顯微鏡下才可分辨礦物單體的集合體。

膠態(tài)集合體:顯微鏡下也不能辨別出單體的界線,其實(shí)際上并不存在單體。

常見的隱晶及膠態(tài)集合體按形成方式及外貌特征,主要有:

1)分泌體;2)結(jié)核:

3)場狀及豆?fàn)罴象w:鮑狀集合體:>50%球粒的直徑<2mm,形狀、大小如魚卵。豆?fàn)罴?/p>

合體:球粒大小似豌豆,直徑一般為幾mm。

4)鐘乳狀集合體:

其他的還有:塊狀集合體、土狀集合體、被膜狀集合體等。

第十四章礦物的物理性質(zhì)(重點(diǎn))

礦物的光學(xué)性質(zhì):礦物對可見光的反射、折射、吸收等所表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。

一、礦物的顏色

顏色:礦物對入射的白色可見光(390-770nm)中不同波長的光波吸收后,透射和反射的各

種波長可見光的混合色。

礦物對光吸收的兩種情形:

1.當(dāng)?shù)V物對各色光同等程度地均勻吸收時(shí),其所呈顏色取決于吸收程度:

①若均勻地全部吸收,礦物呈黑色;

②若基本上均不吸收,礦物呈無色或白色;

③若各色光皆被均勻地吸收了一部分,則視吸收量的多少,而呈現(xiàn)不同濃度的灰色。

2.當(dāng)?shù)V物選擇性地吸收某種波長的色光時(shí),礦物呈現(xiàn)被吸收的色光的補(bǔ)色。

根據(jù)產(chǎn)生的原因,礦物的顏色通常分為:

1)自色:由礦物本身固有的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的顏色,即由于組成礦物的原子或離

子在可見光的激發(fā)下,發(fā)生電子躍遷或轉(zhuǎn)移所造成的。

2)他色:礦物因含外來帶色的雜質(zhì)、氣液包裹體等所引起的顏色。

3)假色:由物理光學(xué)效應(yīng)所引起的顏色,是自然光照射在礦物表面或進(jìn)入到礦物內(nèi)部所產(chǎn)

生的干涉、衍射、散射等而引起的顏色。

18

主要有:①錯色:②暈色:③變彩:④乳光:

二、礦物的條痕

條痕:礦物粉末的顏色,通常是以礦物在白色無釉瓷板上擦劃所留下的粉末的顏色。(礦物

的條痕能消除假色、減弱他色、突出自色,比礦物顆粒的顏色更為穩(wěn)定、更有鑒定意義。)

三、礦物的透明度

透明度:礦物允許可見光透過的程度。據(jù)礦物碎片刃邊的透光程度,配合礦物的條痕,礦物

的透明度分三級:

1)透明:能透過絕大部分光,條痕為無色、白色或淺色。

2)半透明:可允許部分光透過,條痕呈紅、褐等各種彩色。

3)不透明:基本不允許光透過,條痕呈黑色或金屬色。

四、礦物的光澤

光澤:礦物表面對可見光的反射能力。礦物反光的強(qiáng)弱主要取決于礦物對光的折射和吸收的

程度。

據(jù)礦物新鮮平滑的晶面、解理面或磨光面上反光的強(qiáng)

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