結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)匯總(知識(shí)點(diǎn)總結(jié))_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、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(wú)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(zhǎng)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(wú)遠(yuǎn)程規(guī)律;氣體既無(wú)遠(yuǎn)程規(guī)律,也無(wú)近程規(guī)律。準(zhǔn)晶體:是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排布具長(zhǎng)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。 ??臻g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(wú)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)

2、 :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( a0、b0、 c0)及其間的夾角( 、 、 ,其中 = Y Z , = X Z , = X

3、 Y ) 、 、 和 a0、 b0、 c0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(zhǎng)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(duì)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)、

4、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(duì)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(shì)。結(jié)晶學(xué)的研究?jī)?nèi)容:1)研究晶體的發(fā)生、成長(zhǎng)、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)

5、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。第二章(大致了解):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(duì)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(cè)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(duì)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(guò)投影球球心,再延長(zhǎng)使其與球面相交于兩點(diǎn),即為該直線方向的一對(duì)球面投影點(diǎn)。對(duì)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(guò)投影

6、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 和方位角 來(lái)確定。 也稱極坐標(biāo)。極距角 ( ) : 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 ( ) :包含該晶面法線的子午面與零子午面( =0o)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(cè)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(duì)稱的條件:必須具有若干個(gè)彼此相同的部分; 這些相同部分是有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)的。晶體對(duì)稱的

7、特點(diǎn):普遍性:一切晶體都是對(duì)稱的。 特殊性:晶體的對(duì)稱是有限的。遵循“晶體對(duì)稱定律”。 雙重性:晶體的對(duì)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(duì)稱要素 :對(duì)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:垂直平分晶面和晶棱; 包含一對(duì)晶棱,并平分晶面夾角。對(duì)稱中心(C) :為一假想點(diǎn),所對(duì)應(yīng)的對(duì)稱操作為反伸,過(guò)該點(diǎn)直線上距對(duì)稱中心等距離的位置上必定可以找到對(duì)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。10對(duì)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

8、) :旋轉(zhuǎn) 360基轉(zhuǎn)角( ) :使相同部分重復(fù)出現(xiàn)所必須旋轉(zhuǎn)的最小角度。n = 360 o/ 晶體對(duì)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(duì)稱軸( L1、 L2、 L3、 L4和 L6) ,而不可能存在五次及高于六次的對(duì)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(duì)此直線上的一點(diǎn)進(jìn)行反伸,可使相同部分重復(fù)。對(duì)稱操作:旋轉(zhuǎn)反伸等效關(guān)系:Li1 L1 C C; Li2 L1 PP ( P Li2 ) ;(熟記)Li3 L3C (L3Li3 ) ; Li6 L3P(L3Li6 ,PL3)旋轉(zhuǎn)反映軸(Lsn) (了解) :圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定的角度

9、后,并對(duì)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(duì)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(duì)稱要素共有9種:C、 P、 L1、 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(duì)稱軸(Ln)和旋轉(zhuǎn)反伸軸(Lin ) 。對(duì)稱要素組合定理(著重):1. L × P L nP2. L ×L L nL3. L×PL PC L×C L PCP× C L PC(n為偶數(shù)) .Li × PLin × L2Li nL nP(

10、Li 3L3P)( n為奇數(shù)) Li (n/2)L (n/2)P ( Li 2L2P)( n為偶數(shù))5 L×P×L L nL nPC( L3L 3PC) ( n為奇數(shù)) LnL (n+1)PC( L 4L 5PC) (n為偶數(shù))各晶族中,根據(jù)其對(duì)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:三斜晶系:無(wú)L ,也無(wú)P。 (如:斜長(zhǎng)石) 單斜晶系:L 或 P不多于1個(gè)。 (如:正長(zhǎng)石、石膏、云母) 斜方晶系:L或P多于1個(gè)。 (如:橄欖石、紅柱石) 三方晶系:唯一高次軸L。 (如:剛玉、方解石) 四方晶系:L或Li 只有1個(gè)。(如:符山石、金紅石) 六方晶系:

11、L或Li 只有1個(gè)。(如:綠柱石) 等軸晶系:有4L 。 (如:石榴石、閃鋅礦)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(duì)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 (YZ)、 (ZX)、 (XY)表示。軸單位:結(jié)晶軸上的單位長(zhǎng)度。X、 Y、 Z軸上的軸單位分別以a0、 b0、 c0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 。晶體常數(shù) :軸角 、 、 和軸率 a:b:c 之合稱。是表征晶

12、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(duì)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: = = =90oa=b=c。1對(duì)稱型國(guó)際符號(hào)的書寫順序:對(duì)稱型的國(guó)際符號(hào)一般是由不超過(guò)3個(gè)的結(jié)晶學(xué)方位上的對(duì)稱要素符號(hào),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(duì)稱要素在國(guó)際符號(hào)中有對(duì)應(yīng)的序位;( 2)國(guó)際符號(hào)中的一個(gè)特定符號(hào)代表特定方向上出現(xiàn)的對(duì)稱要素。各晶系選軸原則及晶體常數(shù)特點(diǎn):各晶系對(duì)稱型國(guó)際符號(hào)中各序位所代表的方向:d一鞠戰(zhàn),砒(醞帕學(xué)國(guó)(£)'億)'增曾一t '(IU唐山 TT7)«m 0)由冷

13、袋骨ME (P)w ur u / in w uTTvh/9- (9)i(TT7W ui w *曾邛懈。尸蹴綿斷 ,i麴,三()(曲劍理目周神音胞國(guó)仙翱曾*騰l-frffi0)同(P)/一、第五章(了解):晶面符號(hào) :表示晶面在晶體上的空間取向的一種結(jié)晶學(xué)符號(hào)。即以晶軸為參考軸和其上的軸單位來(lái)標(biāo)志晶面所在方位的符號(hào)。米氏符號(hào)(米勒 -miller 符號(hào) ):以晶面在各晶軸上的截距系數(shù)的倒數(shù)比來(lái)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 l ,則該晶面的米氏符號(hào)為(hkl) 。( h 、 k、

14、l 稱為該晶面的米氏指數(shù),通常稱為晶面指數(shù)。)注意:對(duì)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棱的直線作為晶軸,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(jiǎn)單整數(shù)比。晶帶:交棱相互平行的一組晶面之組合。晶帶符號(hào) : 以晶帶軸的取向來(lái)表示晶帶的空間方位的一種結(jié)晶學(xué)符號(hào)。是以該晶帶中平行于晶帶軸的晶棱的符號(hào)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) 、 ( 01

15、0) 、 ( 210) 、 ( 220)等等。晶棱符號(hào): 表征晶棱在晶體中取向的一種結(jié)晶學(xué)符號(hào)。晶棱符號(hào)的表示方法:將晶棱平移至過(guò)晶軸的原點(diǎn)(O), 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(lái)度量,(x/a) (y/b) (z/c)r s t即得晶棱符號(hào)為rst 。 ( 表示方式與晶帶一樣)第六章(著重概念):?jiǎn)涡?:一個(gè)晶體中,彼此間能對(duì)稱重復(fù)的一組晶面的組合。即能借助于對(duì)稱型之全部對(duì)稱要素的作用而相互聯(lián)系起來(lái)的一組晶面的組合。同一單形的所有晶面: 應(yīng)具有相同的性質(zhì)。在理想情況下表現(xiàn)為同形等大。 與對(duì)稱型中相同的對(duì)稱要素間的關(guān)系應(yīng)是相同的( 即平行、垂直或

16、等角度相交 )。注意 :1) 每一種對(duì)稱型中,單形的晶面與對(duì)稱要素的相對(duì)位置最多只可能有7種。 一種對(duì)稱型最多只能推導(dǎo)出7種單形。2) 對(duì)于包含對(duì)稱要素較少的對(duì)稱型,晶面與對(duì)稱要素可能的相對(duì)位置的種數(shù)會(huì)相應(yīng)地減少。單形符號(hào):以簡(jiǎn)單的數(shù)字、符號(hào)的形式,來(lái)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(hào)。單形符號(hào)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(duì)稱性) 的單

17、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:60類別:1 , 特殊形與一般形: 依據(jù)單形的晶面與對(duì)稱要素的相對(duì)位置關(guān)系來(lái)劃分。針對(duì)某特定對(duì)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(duì)稱軸的對(duì)稱型中。) 針對(duì)幾何單形,也針對(duì)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(lái)劃分。只針對(duì)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(duì)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

18、對(duì)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:?jiǎn)涡蜗嗑郏仨氉裱瓕?duì)稱性一致的原則,即只有屬于同一對(duì)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)。 單面、平行雙面可以在低級(jí)和中級(jí)晶族的各晶系的晶體上出現(xiàn); 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 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)

19、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。 成。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(duì)稱性;2) 在不違反對(duì)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 = = =90o, 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(duì)應(yīng)的單位平行六面體完全一致??臻g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:=90o,a0=b0=c02) 四方格子:四方晶系:=90o,a0=b0c03) 斜方格子:斜方晶系:=90o

20、,a0 b0 c04) 單斜格子:?jiǎn)涡本担?90o, > 90o,a0b0c05) 三斜格子 :三斜晶系: 90o, a0 b0 c06) 六方和三方格子:六方和三方晶系: = = 90o, = 120o, a0=b0 c07) 三方菱面體格子: 三方晶系:=90o,60o,109o2816,a0=b0=c0 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:三維無(wú)限重復(fù)的圖形(微觀的)。 外部對(duì)稱要素+內(nèi)部特有的對(duì)稱要素+ 平移滑移面+ 平移螺旋軸: 反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有限的圖形(宏觀的)。 外部對(duì)稱要素對(duì)稱操作

21、:- P- Ln- C+ 反伸 - Lin晶體結(jié)構(gòu) 中 任一種對(duì)稱要素均有無(wú)數(shù)多個(gè)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(duì)稱操作 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T/2 或 T/4 ( T為該平移方向的結(jié)點(diǎn)間距)。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(duì)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

22、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(duì)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 :=360o,180o,120o,90o,60o軸次 : n=1,2, 3, 4,62) 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 , 其旋轉(zhuǎn) 基轉(zhuǎn)角 和 平移距離(S/n)T, 均應(yīng)以右旋方式(逆時(shí)針)為準(zhǔn)??臻g群 : 一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中,其全部對(duì)稱要素的總和。也稱費(fèi)德洛夫群或圣佛利斯

23、群??臻g群 的 國(guó)際符號(hào)( 海曼 摩根符號(hào)) 的構(gòu)成和含義基本上與對(duì)稱型的國(guó)際符號(hào)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(duì)稱要素之總和的符號(hào).第九章(概念):平行連生 : 同種晶體的許多個(gè)單體,按所有對(duì)應(yīng)的結(jié)晶方向(包括對(duì)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(duì)稱規(guī)律的連生,借助對(duì)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(jiǎn)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

24、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(1s2)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、A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(duì)密度一般比較小,對(duì)光波

25、選擇性不明顯,一般為無(wú)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 (ns2np6nd10) 或 (18+2) 個(gè) 電 子 (ns2np6nd10(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、B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(duì)密度較大,對(duì)光線常具有選擇性吸收,可呈現(xiàn)不同的顏色。3 過(guò)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ns2np6nd19。 (

26、主要包括周期表中B- B副族和族元素的離子。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(shì)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。3)從周期表的左上方右下方的對(duì)角線方向

27、,原子或離子的半徑相近似。4)鑭系(Z=57 71)和錒系(Z=89 103)各元素的原子半徑及同價(jià)的陽(yáng)離子半徑,均隨原子序數(shù)(Z)的增大而略有減小,即鑭系收縮和錒系收縮。5)對(duì)于同種元素,其陽(yáng)離子半徑總是小于該元素的原子半徑,且正電價(jià)愈高,半徑愈小;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ABABA,B, 的順序,每?jī)蓪又貜?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) :

28、等大球體按ABCABCA,B, C 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??障额愋?: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(yáng)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(yáng)

29、離子充填其中的四面體空隙或八面體空隙。小結(jié):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。 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(yáng)離子充填在其空隙之中。 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(hào)離子的數(shù)目,稱為該原子或離子的配位數(shù)。注意: 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)。 成共價(jià)鍵結(jié)合的晶體,無(wú)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4

30、。 離子化合物晶體中,通常是陰離子作最緊密堆積,陽(yáng)離子充填其中的八面體空隙或四面體空隙。此時(shí)陽(yáng)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(yáng)離子的結(jié)合相當(dāng)于不等大球體的緊密堆積: 只有當(dāng)異號(hào)離子相互接觸時(shí)才是穩(wěn)定的; 若陽(yáng)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; 若陽(yáng)離子更小,則使陰、陽(yáng)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(hào)離子的中心聯(lián)結(jié)起來(lái)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(lái)看,離子晶體中

31、,陽(yáng)離子的CN主要取決于陰、陽(yáng)離子的相對(duì)大小,即取決于充填空隙的陽(yáng)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(jí)。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(jí),但比分子鍵強(qiáng)?!烤Ц耦愋?:1,離子晶格: 晶體結(jié)構(gòu)的基本單元為失去電子的陽(yáng)離子和得到電子的陰離子。質(zhì)點(diǎn)的結(jié)合主要靠陰、陽(yáng)離子間的靜電引力相互聯(lián)系起來(lái),從而形成離子鍵。離子鍵無(wú)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(yáng)離子的電價(jià)及其離

32、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): 結(jié)構(gòu)較緊密,具較高的CN。 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。 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(guò)共用電子對(duì)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): 原子堆積的緊密程度遠(yuǎn)比離子晶格為低,CN也較低。 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。

33、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(yáng)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(dòng)著的自由電子而相互聯(lián)系,形成金屬鍵。金屬鍵無(wú)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): 結(jié)構(gòu)緊密,CN高。 不透明, 金屬光澤;硬度一般較??;強(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(wú)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。

34、主要由分子鍵形成的晶體屬分子晶格。特點(diǎn): 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。 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。 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。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

35、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Al 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. 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

36、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(huì)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(guò)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

37、變體在固態(tài)條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N變體的過(guò)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(huì)促使同質(zhì)多像向CN減小、相對(duì)密度降低的變體方向轉(zhuǎn)變。對(duì)同一物質(zhì)而言,一般高溫變體的對(duì)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(duì)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(lái)看,分兩種類型: 雙變性轉(zhuǎn)變:兩變體之間的轉(zhuǎn)變是雙向的,其轉(zhuǎn)變過(guò)程快速且是可逆的。 單變性轉(zhuǎn)變:兩變體之間的轉(zhuǎn)變是單向的,其轉(zhuǎn)變過(guò)程遲緩,且只在升溫過(guò)程中發(fā)生。從不同變體間的結(jié)構(gòu)

38、關(guān)系來(lái)看,分: 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)。 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。 有序 無(wú)序轉(zhuǎn)變:同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無(wú)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)。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

39、的晶胞參數(shù)( 如 a0, b0)相等;在垂直于結(jié)構(gòu)單元層的方向上,晶胞參數(shù)(如c0)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)。有序無(wú)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(wú)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?cè)谌我晃恢弥械恼嘉宦?,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

40、完全有序與完全無(wú)序之間的過(guò)渡狀態(tài)。其占位率介于完全有序和完全無(wú)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)從有序無(wú)序轉(zhuǎn)變, 晶體對(duì)稱程度增高;而溫度緩慢降低,則有利于無(wú)序結(jié)構(gòu)的有序化,晶體的對(duì)稱性降低。2)有序 無(wú)序轉(zhuǎn)變通常是在達(dá)到一定的臨界溫度后,通過(guò)結(jié)構(gòu)有序度的連續(xù)變化而在或長(zhǎng)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(zhǎng)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O、Si 、 Al 、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti 等十種。 (豐度最大者: O 46.6%,豐

41、度最小者:Rn 7 × 10-16 %)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(yáng)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(guò)渡類型: 層間水、沸石水關(guān)于水的兩點(diǎn)說(shuō)明:1)單礦物的化學(xué)全分析數(shù)據(jù)中,H2O稱負(fù)水,通常意指不參加晶格的吸附水,當(dāng)樣品烘干

42、到110之前即全部逸去;2)正水H2O+ 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110。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。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,T) 。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

43、延長(zhǎng)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(duì)更發(fā)育,呈板狀、片狀、鱗片狀和葉片狀(3)三向等長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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

44、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)鮞狀及豆?fàn)罴象w:鮞狀集合體:50%球粒的直徑2mm,形狀、大小如魚卵。豆?fàn)罴象w: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(重點(diǎn)):礦物的光學(xué)性質(zhì):礦物對(duì)可見光的反射、折射、吸收等所表現(xiàn)出來(lái)的各種性質(zhì)。一、礦物的顏色顏色 :礦物對(duì)入射的白色可見光(390-770nm)中不同波長(zhǎng)的光波吸收后,透射和反射的各種波長(zhǎng)可見光的混合色。礦物對(duì)光吸收的兩種

45、情形:1. 當(dāng)?shù)V物對(duì)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: 若均勻地全部吸收,礦物呈黑色; 若基本上均不吸收,礦物呈無(wú)色或白色; 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(zhǎng)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(lái)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

46、產(chǎn)生的干涉、衍射、散射等而引起的顏色。主要有:錆色:暈色:變彩: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(wú)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(guò)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(jí):1) 透明 :能透過(guò)絕大部分光,條痕為無(wú)色、白色或淺色。2) 半透明:可允許部分光透過(guò),條痕呈紅、褐等各種彩色。3) 不透明:基本不允許光透過(guò),條痕呈黑色或金屬色。四、礦物的光澤光澤 : 礦物表面對(duì)可見光的反射能力。礦物反光

47、的強(qiáng)弱主要取決于礦物對(duì)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)弱,配合礦物的條痕 和 透明度 ,礦物的 光澤 分四個(gè)等級(jí):1) 金屬光澤 :反光很強(qiáng),似平滑金屬磨光面的反光(古代銅鏡、金銀飾物)。礦物具金屬色,條痕 呈黑色或金屬色,不透明。2) 半金屬光澤:反光較強(qiáng),似未經(jīng)磨光的金屬表面的反光。呈金屬色,條痕 為 棕色、褐色等深彩色,不透明半透明。3) 金剛光澤 : 反光較強(qiáng),似金剛石般明亮耀眼的反光。顏色 和 條痕 均呈淺色 ( 如淺黃、桔紅、淺綠 ) 、白色或無(wú)色,半透明透明。4) 玻璃光澤 :反光較弱,呈普通平板玻璃表面的反光。礦物為無(wú)色、白色或淺色, 條痕

48、呈無(wú)色或白色,透明。特殊變異光澤:油脂光澤、樹脂光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、蠟狀光澤、土狀光澤。影響光澤度的因素:主要是礦物的化學(xué)鍵類型:1)具金屬鍵的礦物一般呈金屬光澤或半金屬光澤;2)具共價(jià)鍵的礦物一般呈金剛光澤或玻璃光澤;3)具離子鍵或分子鍵的礦物,對(duì)光的吸收程度小,反光很弱,光澤即弱。五、特殊光學(xué)效應(yīng)由于寶石內(nèi)部具有包裹體、雙晶、 微細(xì)球狀結(jié)構(gòu)等特殊內(nèi)在因素,導(dǎo)致光的干涉、散射、衍射等現(xiàn)象,使寶石顯現(xiàn)出特殊的光學(xué)效應(yīng)。六、礦物的發(fā)光性發(fā)光性:某些礦物在外加能量的激發(fā)下能明顯地發(fā)出可見光。激發(fā)源主要有:紫外光、 陰極射線、x射線、射線和高速質(zhì)子流等各種高能輻射,以及加熱、摩擦、可見紫光礦物

49、的力學(xué)性質(zhì) :礦物在外力(如敲打、擠壓、拉引、刻劃 )作用下所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。一、礦物的解理、裂開和斷口1 解理:礦物晶體受應(yīng)力作用而超過(guò)彈性限度時(shí),沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光滑平面。這些光滑的平面稱解理面。(解理是晶質(zhì)礦物才具有的特性。金屬晶格具強(qiáng)延展性而無(wú)解理。)據(jù)其產(chǎn)生的難易程度及完好性,通常分為五級(jí): 極完全解理:礦物受力后極易裂成薄片,解理面平整而光滑。(黑云母) 完全解理: 礦物受力后易裂成光滑的平面或規(guī)則的解理塊,解理面顯著而平滑,常見解理面的階梯。(方解石) 中等解理: 礦物受力后常破裂成較小的不很平滑的平面,解理面不太連續(xù),常呈階梯狀,且閃閃發(fā)亮,清晰可見。(普通輝石)

50、不完全解理: 礦物受力后不易裂出解理面,僅斷續(xù)可見小而不平滑的解理面。(磷灰石) 極不完全解理: 即無(wú)解理。(石英,黃鐵礦)2 裂開 : 某些礦物晶體在應(yīng)力作用下,有時(shí)可沿著晶格內(nèi)一定的結(jié)晶方向破裂成平面。裂開的平面稱裂開面。產(chǎn)生原因(與解理的區(qū)別就在這): 裂開的產(chǎn)生取決于雜質(zhì)的夾層及機(jī)械雙晶等結(jié)構(gòu)以外的非固有因素。3斷口:礦物內(nèi)部若不存在由晶體結(jié)構(gòu)所控制的弱結(jié)合面網(wǎng),則受力后將沿任意方向破裂成不平整的斷面。礦物的斷口主要藉于其形狀來(lái)描述,常見的有: 貝殼狀斷口: 鋸齒狀斷口: 平坦?fàn)顢嗫冢?參差狀斷口: 土狀斷口 : 纖維狀斷口。二、礦物的硬度硬度 : 礦物抵抗外來(lái)機(jī)械作用( 如刻劃、壓入

51、或研磨 ) 的能力。摩斯硬度計(jì):以十種硬度遞增的礦物為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定礦物的相對(duì)硬度。1 滑石 2 石膏 3 方解石 4 螢石 5 磷灰石 6 正長(zhǎng)石 7 石英 8 黃玉 9 剛玉 10金剛石三、礦物的彈性與撓性彈性 :某些層狀或鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物在外力作用下發(fā)生彎曲形變,當(dāng)外力撤除后,在彈性限度內(nèi)能自行恢復(fù)原狀的性質(zhì)。撓性 : 某些層狀結(jié)構(gòu)的礦物在撤除使其發(fā)生彎曲形變的外力后,不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。四、礦物的脆性與延展性脆性:礦物受外力作用時(shí)易發(fā)生破碎的性質(zhì)。見于絕大多數(shù)非金屬晶格礦物。延性:礦物受外力拉引時(shí)易成為細(xì)絲的性質(zhì)。展性:礦物在錘擊或碾壓下易形成薄片的性質(zhì)。延展性是礦物受外力作用發(fā)生晶格滑移形變的表現(xiàn),是金屬鍵礦物的一種特性。礦物的其他物理性質(zhì):一、礦物的密度和相對(duì)密度密度 : 礦物單位體積的質(zhì)量(g/cm3) 。相對(duì)密度( 比重) : 純凈的單礦物在空氣中的重量與4時(shí)同體積的水的重量之比。礦物的 相對(duì)密度 通常分為三級(jí): 輕的:G<2.5 。 中等的:大多數(shù)非金屬礦物的G為 2.5 4 。 重的:G>4 。二、礦物的磁性磁性 : 礦物在外磁場(chǎng)作用下被磁化所表現(xiàn)出能被外磁場(chǎng)吸引、排斥或?qū)ν饨绠a(chǎn)生磁場(chǎng)的性質(zhì)。肉眼鑒

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