1、結晶礦物學復習重點 .txt 男人偷腥時的智商僅次于愛因斯坦。美麗讓男人停下，智慧讓男人留下。任何東西都不能以健康做交換。結晶學第一講：緒論及晶體的形成結晶學：是以晶體為研究對象，以晶體的生成和變化、晶體外部形態的幾何性質、晶體的內部結構、化學組成和物理性質及其相互關系為研究內容的一門自然學科。1) 晶體、格子構造、空間格子、相當點；它們之間的關系。晶體：定義：晶體是具有格子構造內部，質點在三維空間作平移周期重復（本質）的固體。準晶體：排列是有規律的重復，但不具有周期性和格子構造?？臻g格子是表示這種重復規律的幾何圖形。首先在晶體結構中找出相當點，再將相當點按照一定的規律連接起來就形成了空間格子

2、。相當點（兩個條件： 1、性質相同， 2、周圍環境相同。 ）平行六面體是三維空間內空間格子可以劃出一個最小重復單位，由六個兩兩平行而且相等的面織成。2) 結點、行列、面網、平行六面體; 結點間距、面網間距與面網密度的關系.結點是空間格子中的點，它們代表晶體結構中的相當點。它們只有幾何意義，為幾何點。行列：由結點在直線上的排列構成。行列中相鄰結點間的距離稱為該行列的結點間距。結點在平面上的分布即構成面網。面網上單位面積內結點的密度稱為網面密度，與面網間距成正比。實際晶體結構中所劃分出的這樣的相應的單位，稱為晶胞(晶胞參數： a,b,c; , , ,也稱為軸長與軸角） 。晶胞的形狀與大小，則取決于

3、它的三個披此相交的棱的長度。3）晶體的基本性質：自限性、均一性、異向性、對稱性、最小內能、穩定性，并解釋為什么。均一性與異向性有矛盾嗎：沒有。均一性是晶體格子整體的性質，異向性是格子構造中不同行列各結點排列的性質。4) 晶體的生長途徑及生長理論（層生長理論、螺旋生長理論）。生長途徑： 1 由液相轉變為固相(1)從熔體中結晶 (2) 從溶液中結晶2 由氣相轉變為固相3 由固相再結晶為固相(1)同質多象轉變(2)原礦物晶粒逐漸變大(3)固溶體分解 (4) 變晶 (5)由固態非晶質結晶生長理論：層生長理論在理想情況下在晶核基礎上生長時，應先生長一條行列，然后生長相鄰的行列，在長滿一層面網后再開始生長

4、第二層面網，這樣晶面一層一層地逐漸向外平行推移，最外層的面網便發育成晶體的晶面。螺旋生長理論：隨著質點在凹角處的堆積，凹角并不會消失，只是在凹角的位置隨質點的堆積而不斷地螺旋式上升，導致生長界面以螺旋層向外推移，并在晶面上留下成長過程中形成的螺旋紋。5) 晶面發育的布拉維法則和周期鍵鏈理論。布拉維法則：實際晶體的晶面常常平行網面結點密度最大的面網。周期鍵鏈理論：晶體平行鍵鏈生長，鍵力最強的方向生長最快。平行鍵鏈最多的面最常見于晶體的表面而成為晶面。幾何淘汰律：晶族中發育最好的晶體其延伸方向與基底近乎垂直，不垂直于基底的晶體在生長過程中常被排擠而消失。第二講：晶體的測量與投影1. 面角守恒定律：

5、同種物質的晶體，其對應晶面間的角度守恒。2. 晶面的投影過程。1 、球面投影：以晶體的中心為球心，任意長為半徑，作一球面；然后從球心出發（注意：不是從每個晶面本身的中心出發） ，引每一晶面的法線，延長后各自交球面于一點，這些點便是相應晶面的球面投影點。球面坐標：方位角(經度 ) j: 0 360°，極距角 (緯度 ) r: 0 180° , 從北極開始3.吳氏網的構成與應用第三講：晶體的外部對稱晶體對稱定律：只能出現軸次(n)為一次、二次、三次、四次和六次的對稱軸，而不可能存在五次及高于六次的對稱軸。軸次n 的確定 :n = 360 ° /a ,a + 2acos

6、a = macosa = (m-1)/2 1 m = 3, 2, 1, 0, -1； a = 0, 60, 90, 120, 180 ； n = 1, 6, 4, 3, 2對稱元素的組合：Ln P(|) ? Ln n PLn L2() ? Ln nL2Ln P() = Ln C ? Ln P C(n =偶數 ) Lni P(|) = Lni L2() ? Ln i nL2 nP (n =奇數 ) Lni P(|) = Lni L2() ? Ln i n/2L2 n/2P (n = 偶數 )晶族的劃分根據高次軸的有無及多少劃分為：高級晶族中級晶族低級晶族晶系的劃分根據對稱軸或倒轉軸軸次的高低以及

7、它們數目的多少劃分七個晶系, 分屬于三個晶族：等軸晶系又稱立方晶系，六方晶系，四方晶系，三方晶系，斜方晶系亦稱正交晶系，單斜晶系，三斜晶系。第四講：晶體定向、晶面符號和晶帶定律1）晶體定向：晶軸的選擇，坐標系的建立。軸角指晶軸正端之間的夾角，它們分別以(Y Z)、 (Z X)和 (X Y)表示。 90。2）在晶體定向的基礎上，寫出對稱型的國際符號。將晶棱平移，使之通過晶軸的交點、然后在其上任一點，取坐標（x、 y、 z），并以軸長來度量，即求得晶棱符號：(x/a):(y/b):(z/c)=r:s:t ，晶棱符號即 rst 。3）在晶體定向的基礎上，確定晶面符號，一定要學會在宏觀形態上確定各晶面

8、的晶面符號。（并不知道軸長與截距系數）倒數比4)交棱相互平行的一組晶面的組合，稱為一個晶帶。晶帶定律：晶體上任一晶面至少屬于兩個晶帶。第五講：單形和聚形1、 單形和聚形146 種結晶單形47 種幾何單形2、 單形：一個晶體中，彼此間能對稱重復的一組晶面的組合。單形中所有晶面性質、大小、形狀完全等同。寫成h k l用以代表整個單形。在中、低級晶族的單形中，按“ 先上、次前、后右 ” 的法則選擇代表晶面;在高級晶族中，則為“先前、次右、后上”。聚形 :兩個或兩個以上單形的聚合。只有屬于同一對稱型的單形才能相聚。聚形分析：同一單形的晶面形狀 ,大小 ,性質完全相同;一個聚形最多只可能由7 種單形相聚

9、 ;八面體3L44L36L29PC四方柱 L44L25PC六方柱菱面體L3C五角十二面體3L24L3 平行雙面三方雙錐六方柱L33L2 斜方柱 3L23PC四方柱 L44L25PC 三方單錐單面L3L33L2PC第六講：晶體的規則連生1、雙晶：互不平行的同種單體，彼此間按一定的對稱關系相互取向而組成的規則連生晶體2、平行連生：由若干個同種的單晶體，按所有對應的結晶學方向（包括各個對應的結晶軸、對稱要素、晶面及晶棱的方向）全都相互平行的關系而組成的連生體。 內部格子構造平行、連續。3、連生方式分類簡單雙晶：接觸雙晶貫穿雙晶。反復雙晶：聚片雙晶輪式雙晶。復合雙晶。生長雙晶（原生雙晶）。轉變雙晶（次

10、生雙晶）。機械雙晶（次生雙晶）5、在晶體上如何識別雙晶？(1)凹入角：單晶為凸多面體，而多數雙晶有凹角。(2)縫合線：雙晶結合面在晶體表面或斷面上的跡線，多數是直線或簡單的折線，少數呈不規則的復雜曲線。(3)假對稱：整個雙晶外形上表現出來的對稱性與單體所固有的對稱不同，是一種假對稱。(4)雙晶條紋：由一系列相互平行的接合面在晶面或解理面上的跡線（即雙晶縫合線）所構成的直線條紋。 (5)解理方向：雙晶中的兩個單體，只當雙晶面或接合面正好平行于某個解理面時，兩者的解理方向才會平行一致；一般情況下，兩者的解理面不相平行。第七講：晶體結構的幾何理論1、平行六面體的選擇，即格子的畫法；3、為什么只有14

11、 種空間格子的原因；底心、體心、面心格子稱帶心的格子4、會讀懂內部對稱要素的各種符號：如：31， 42，65， n, d,平移距離等于（s/n 軸次） T礦物學第一講：緒論與礦物化學成分1礦物學：是以礦物為研究對象的一門基礎地質學科，是研究地殼成分的學科之一。研究對象：礦物的成分、結構、形態、性質、成因、產狀、后期的各種變化、用途、礦物的時空分布及其它們相互的內在關系。2、礦物：是在各種地質作用中形成的天然單質或化合物；具有一定的化學成分和內部結構，從而有一定的形態、物理性質和化學性質。它們在一定的地質和物理化學條件下穩定存在；是巖石和礦石的基本組成單位。3、 地殼的化學成分豐度：地質體中的化

12、學元素含量即為豐度?？死酥担旱貧ぶ谢瘜W元素的含量即為克拉克值。OCAALFE3、膠體礦物是以水為分散媒，以固相為分散相的水膠凝體而形成的非晶質或超顯微隱晶質的礦物、。4、礦物中的水分為吸附水和結合水。結合水包括結晶水和結構水。具有雙重性質的水有層間水和沸石水5 陰離子計算第二講： 礦物的形態1、礦物的形態：礦物的單體、連生體及集合體的形態。2. 礦物的晶體習性：其含義一是同種晶體所習見的形態；二是晶體在三維空間延伸的比例。在相同的生長條件下，一定成分的同種礦物，總是有它自己的常見形態，礦物晶體的這種性質與其成分、結構和形成環境密切相關。晶體上出現某種或某幾種單形，是因為晶面應平行強鍵，且是面

13、網密度最大的面網。但由于結晶時的環境不同，不同面網的相對生長速度會有變化，以致最后保留在晶體上的晶面可能不同或有所增減?？梢岳脝涡纬霈F的情況來鑒定礦物及分析礦物形成的條件。晶體的另一個習性是其在三維空間延伸的情況：1）三向等長：晶體沿 X、Y、 Z 軸大致相等發育，呈等軸狀或粒狀。即a=b=c，晶體結構在三維空間是相等或差異很小。如石榴子石、黃鐵礦。2）二向延展：晶體沿兩個方向特別發育，而另一方向發育較差， a=b>c，呈板狀、片狀等。如石墨、云母等。這些礦物常具有堅強的構造層。 3）一向伸長：晶體沿一個方向特別發育，即有a=b<c，呈柱狀、針狀等。這些礦物在晶體結構上常具有一個

14、方向鍵力很強。影響晶體習性的因素： (1)成分、結構對礦物晶體延伸習性起制約作用A 成分簡單、對稱程度高的礦物，一般成粒狀。B 晶胞形狀對低級晶族礦物晶體延伸習性的影響。低級晶族礦物晶體的形狀是沿最小軸長方向延伸，或沿最大軸長方向縮扁的。C 晶體習性晶面常平行結構中化學鍵最強的方向。(2) 生成環境對礦物晶體習性的影響，結晶溫度、結晶速度、介質的酸堿度和雜質的存在、介質的流動方向和形成晶體的空間部位等都會對晶體習性產生影響。3、礦物集合體的形態：顯晶集合體（粒狀、片狀、板狀、針狀、柱狀、棒狀、放射狀、纖維狀、晶簇狀等集合體）隱晶集合體膠態集合體（結核體鐘乳狀集合體等）第三講：礦物的物理性質1、

15、礦物的光學性質：包括礦物的顏色、條痕、光澤和透明度。2、礦物的呈色機理：1）過渡金屬元素的內部電子躍遷2）元素離子間的電子轉移或電荷轉換 3）晶體結構缺陷造成的電子轉移4）能帶間的電子轉移4、 礦物顏色的類型：自色：礦物本身固有的成分結構所決定的顏色。他色：由雜質、氣液包裹體所引起的顏色。假色：是因物理光學效應而產生的顏色。體色：物體內部所表現出來的顏色。表色：即反射色。礦物光澤：金屬光澤半金屬光澤金剛光澤玻璃光澤油脂光澤樹脂光澤絲絹光澤珍珠光澤硅氧骨干：由于SiO4四面體內Si-O 鍵強遠大于氧與其他陽離子的鍵強，這些硅酸根絡陰離子在硅酸鹽礦物中起著骨架作用。4、礦物的力學性質解理： (1)

16、極完全解理 (2)完全解理 (3)中等解理 (4) 不完全解理 (5) 極不完全解理斷口：貝殼狀斷口 鋸齒狀斷口 參差狀斷口 土狀斷口摩氏硬度計：滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉 硬玉金剛石第四講礦物的成因1、內生作用 :巖漿作用偉晶作用 熱液作用 外生作用 :風化作用沉積作用 (機械沉積、化學沉積、生物化學沉積作用) 變質作用 :接觸變質作用 (熱變質作用 ,接觸交代作用 )區域變質作用2、礦物的標型特征：同一礦物的成分、形態、物性、結構等方面常因生成條件不同而異，此種能反應生成條件的特征稱為礦物的標型特征。礦物的標型特征有：形態標型：形狀、習性、大小、雙晶集合體形態。成分標型：微量元

17、素、類質同象、含水狀況。物性標型：顏色、條痕、光澤、硬度等。結構標型:多型、有序度、陽離子配位數、晶胞體積等。同位素標型:O、 S、 C、 Pb 等同位素。標型礦物 :只限于某種特定的成巖、成礦作用中才能形成的礦物，亦即單成因礦物。只產于堿性火山巖和次火山巖中的白榴石。只生成在低溫熱液礦床中的辰砂、輝銻礦。只產于變質巖中的十字石，標志中級變質作用環境。藍閃石是低溫高壓變質帶產物的特征。柯石英超高壓變質的產物。標型礦物可以表征特定的地質作用條件。因此，標型礦物本身就是成因上的標志。3、礦物中的包裹體按成因：原生包裹體次生包裹體假次生包裹體。按物理狀態分：固態包裹體 氣體包裹體液體包裹體多相包裹體

18、第五講 礦物的分類命名及自然元素類1、晶體結構分類：配位型、架狀型、島狀型、鏈狀型、層狀型2、化學成分分類：一、自然元素：、1 自然金屬元素 2 自然半金屬元素 3 自然非金屬元素。二、硫化物及其類似化合物：1 簡單硫化物、2 復硫化物3 硫鹽。三、氧化物及氫氧化物：1 氧化物 2 氫氧化物。四、含氧鹽：1 硅酸鹽第一亞類島狀硅酸鹽、第二亞類鏈狀硅酸鹽、第三亞類層狀硅酸鹽、第四亞類架狀硅酸鹽 2 硼酸鹽 3 磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽 4鎢酸鹽、鉬酸鹽5 鉻酸鹽 6 硫酸鹽7 碳酸鹽 8 硝酸鹽。五、鹵化物3、自然銅族礦物：自然銅 ,自然金和自然銀。單晶體均少見, 多呈樹枝狀 , 致密塊狀或片狀集

19、合體。4、自然鉑族礦物：自然鉑（Pt）、自然銥（ Ir）、自然鈀（ Pd）、自然鋨（ Os）、自然釕（ Ru）5、自然硫S ：斜方晶系，分子結構型。形態：常成雙錐狀或厚板狀。通常塊狀、粉末狀。物理性質：不同色調的黃色，晶面金剛光澤，斷口油脂光澤，貝殼狀斷口，不完全解理，比重 2 左右，硬度 12，性脆，易熔。 產狀：生物化學（細菌還原硫酸鹽）和火山作用形成。6、金剛石 -石墨族礦物：金剛石、六方金剛石、石墨和亮石墨。金剛石：晶體結構：等軸晶系。形態：常成八面體、菱形十二面體，較少立方體和其它形態。常成凸晶，蝕象常見，依（111）成雙晶。物理性質：無色或帶籃、黃、褐褐黑色，金剛光澤，斷口油脂光澤

20、，貝殼狀斷口，解理中等，比重3.5，硬度 10，性脆。石墨：六方和三方晶系兩種多型， C原子成層排列。形態：單晶體片狀或板狀，少見。常見鱗片狀、土狀或塊狀集合體。物理性質：條痕和顏色均為黑色，半金屬光澤，硬度1 2，極完全解理，薄片具撓性、有滑感，污手，導電。第六講硫化物及其類似化合物化學成分：與硫組成化合物的最主要元素為Fe、 Co、 Ni、Mo 、 Cu、 Pb、Zn、 Ag、 Hg、 Cd、Bi、Sb、 As 等。晶體化學特征：類質同像替代廣泛，同質多像普遍。物理性質：絕大多數硫化物及其類似化合物呈金屬色、顯金屬光澤、條痕色深而不透明。僅少數硫化物如雄黃、雌黃、辰砂、閃鋅礦等具金剛光澤，

21、半透明。單硫化物和硫鹽礦物硬度低，硬度在 2-4，雙硫化物及其類似化合物，其硬度增高至5-6.5，同時缺乏解理或解理不完全，其它硫化物大多具有明顯解理性。這一類礦物的熔點低，比重一般在4 以上。形態：主要呈粒狀或塊狀集合體出現。成因產狀：高溫熱液階段主要形成輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、毒砂等。中溫熱液階段形成黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等。低溫熱液階段形成雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂等。分類：按陰離子的類型：簡單硫化物、復硫化物、硫鹽礦物。3、單硫化物及其類似化合物方鉛礦 PbS 結構特點 : 等軸晶系， NaCl 型結構。晶體形態: 常呈立方體晶形，有時以八面體與立方體聚形出現。物理性質 :鉛灰

22、色；條痕灰黑色；金屬光澤。硬度23；解理平行100完全；比重 7.47.6。辰砂 HgS 結構特點 : 三方晶系 , 晶體結構屬變形 NaCl 型結構。晶體形態: 雙晶常見，常呈以 c 軸為雙晶軸的貫穿雙晶。物理性質: 猩紅色；條痕紅色；金剛光澤。硬度22.5；解理平行 1010 完全 ; 比重 8.05黃銅礦 CuFe2+S2 結構特點 : 四方晶系。晶體結構類似閃鋅礦。晶體形態: 單晶體不常見，晶形呈四方四面體、四方偏三角面體、四方雙錐。物理性質: 黃銅色，條痕綠黑色；金屬光澤 ; 硬度 34；性脆。比重4.14.3。雌黃 As2S3 結構特點 :單斜晶系。晶體形態: 單晶體呈板狀或短柱狀

23、, 集合體成片狀、梳狀、土狀等。物理性質:檸檬黃色；條痕鮮黃色；油脂光澤至金剛光澤。硬度1.52；解理平行010 極完全，薄片具撓性。比重3.5。雄黃AsS結構特點 : 單斜晶系。晶體形態: 單晶體通常細小，呈柱狀。物理性質條痕淡桔紅色；晶面金剛光澤，斷面上現樹脂光澤。硬度1.52；性脆；解理平行全。比重 3.6。: 桔紅色；010完5、 雙硫化物及其類似化合物黃鐵礦 FeS2 結構特點 : 等軸晶系。晶體形態: 晶形常呈立方體、五角十二面體，八面體或其聚形 , 在立方體晶面上常能見到晶面條紋。物理性質: 淺黃銅色，條痕綠黑色;金屬光澤。硬度 66.5；性脆；斷口參差狀。比重5。毒砂 FeAsS 結構特點 :單斜晶系，也有三斜晶系的毒砂。晶體結構屬于白鐵礦型。晶體形態:單晶體常呈柱狀, 集合體往往為粒狀或致密塊狀。物理性質 :錫白色；條痕灰黑；金屬光澤。硬度 5.56；性脆；解理平行 101、 010不完全。比重 6.2。 鑒定特征 : 錫白色，硬度高，錘擊之發蒜臭。5、硫鹽礦物黝銅礦結構特點 : 等軸晶系。晶體形態: 單晶