結(jié)晶礦物學(xué)多媒體7

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

2、簇、晶系。因為不同的對稱所能出現(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 是由幾個單形組成的。因為在理想形態(tài)上，同一個單 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)、晶面的對應(yīng)關(guān)系、晶面與對 稱要素或晶軸的關(guān)系以及晶體的對稱程度確定各單形 的名稱；（4）分析完成后，最好利用教材，查表驗證，看看自己確定的單形是否能在這個晶系中出現(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. 聚形分析時應(yīng)注意的問題：（1）研究聚形，不是給聚形定名稱，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（即一個單形）分 成幾個單形；如立方體的六個相同的晶面，不能 看作三個平行雙面；（4）單形相聚形成聚形時，由于晶面互相切割而改 變了單形原來的晶面形狀，因此不能根據(jù)聚形晶 體中的晶面形狀來分析單形；4（5）在一個晶體中，可以出現(xiàn)兩個或兩個以上名稱 相同的單形。如鋯石晶體就常見兩個四方雙錐和 兩個四方柱。同一晶體上，同名單形，其單形符 號不同，因為它們的空間方位有差異； （6）前已述及，同一單形或同一聚形晶體上的各晶 面符號不同（不能重復(fù)）；同理，同一聚形晶體 上的各單形符號也必定不能重復(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、則連生稱礦物集合體。 （一）平行連生 也稱平行連晶，是指若干個同種晶體，按所有結(jié)晶方向，包括各個對應(yīng)的結(jié)晶軸、對稱要素、晶面和晶棱方向全部相互平行的關(guān)系而組成的連生體。其特點表現(xiàn)為： （1）多個晶體連生；（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)上對應(yīng)面網(wǎng)都是平行連續(xù)的；（3）整個外形上必出現(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，即指由兩個或兩個以上的同種晶體按一定的對稱關(guān)系相互結(jié)合而形成的規(guī)則連生體，其中一個晶體為另一個晶體的鏡象反映；或者其中一個晶體旋轉(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： 從外形上來說：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，對應(yīng)的晶面和晶棱都是呈反向?qū)ΨQ的； 從內(nèi)部格子構(gòu)造來說：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.雙晶的對稱要素（簡稱雙晶要素）與對稱操作 類似于對單晶體的對稱操作要借助于幾何要素一樣，對雙晶進(jìn)行對稱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晶面或垂直某個晶軸或晶棱方向；（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晶面或平行某個晶軸或晶棱方向；（晶軸或晶棱都是用晶帶符號來表示）（演示模型） （3）雙晶中心使兩個單體能夠通過倒反后相互重復(fù)的一個假想的點。但是，雙晶中心只是一種派生的雙晶要素，不具有獨立意義。 13 這是因為雙晶中心從不單獨出現(xiàn)，表現(xiàn)在； 當(dāng)單晶體本身有對稱面時，它總是與雙晶軸共同出現(xiàn)； 當(dāng)單晶體具有對稱中心時，雙晶中心不存在。 因此，我們在進(jìn)行雙晶對

7、稱操作時，一般就不考慮雙晶中心的問題了。 此外，雙晶中相鄰單體間還必然實際存在一個公共界面，這個公共界面我們稱之為雙晶接合面。接合面有的是簡單的平面，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來表示。143.雙晶要素與單晶對稱要素的關(guān)系： 雙晶要素是反映兩個單晶體之間的面、棱、角的對稱關(guān)系，而單晶對稱要素是反映同一單晶體上的面、棱、角的對稱關(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稱面，雙晶軸絕不可能平行單體的偶次對稱軸，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)常是兩者同時存在，且數(shù)目可以不止一個；特別是當(dāng)構(gòu)成雙晶的單晶體本身具有對稱中心時，則類似于對稱要素間的組合關(guān)系，此時雙晶面和雙晶軸必定成對地出現(xiàn)，而且相互垂直。 （演示模型）16 呈規(guī)則簡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稱面； 但接合面也可以與雙晶面不一致，此時兩者往往相互垂直，在這種情況下，接合面就允許或可能平行單晶中的對稱面。 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、描述及其常見雙晶類型 雙晶結(jié)合的規(guī)律就稱為雙晶律。 如長石雙晶的卡斯巴律，在描述雙晶律時，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，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，如鈉長石律；有的以該雙晶首次被發(fā)現(xiàn)的地點命名。18根據(jù)雙晶個體間的連生方式可將雙晶分為兩種類型： (1) 接觸雙晶雙晶個體間以簡單平面相接觸而連生者稱為接觸雙晶，如石膏的燕尾雙晶，也可以這樣說： 具有簡單而平整接合面的雙晶歸為接觸雙晶類型。 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為聚片雙晶，如鈉長石的聚

10、片雙晶。 聚片雙晶紋看起來是一條條互相平行的密集的細(xì)線。 (2) 穿插雙晶雙晶個體間相互穿插而形成的雙晶。 如螢石的穿插雙晶和長石的卡斯巴雙晶。 也可以這樣說： 具曲折復(fù)雜的不平整接合面的雙晶歸為穿插雙晶類型。 接觸雙晶和穿插雙晶還可依連生晶體的個數(shù)稱為三連晶、四連晶等。19由兩個以上的多個單體組成雙晶的 連生方式可將雙晶分為兩種類型： （1）反復(fù)雙晶 (multiple twin) 聚片雙晶 (polysynthetic twin) ：多個片狀個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)可以開口，也可以封閉。 （2）復(fù)合雙晶 (compound twin)： 兩個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，因為它不能說明兩個單體間是以怎樣的相對方位關(guān)系結(jié)合成雙晶的，能夠說明這種關(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； 在一個雙晶中，接合面只有一個，而雙晶面可以多于一個；雙晶面絕不可能平行單晶的對稱面，而接合面當(dāng)與雙晶面不一致時，則可能平行單晶的對稱面； 接合面是直接看得見的，可以用于判斷雙晶的存在與否和雙晶類型（接觸和穿插）。24如何在實際晶體上識別雙晶呢？ （1）判斷外形的對稱性：因為具雙晶的晶體所表現(xiàn)的對稱性肯定與單晶體與固有的對稱性不同。 （2）根據(jù)雙晶縫合線：因為雙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：因為雙晶的單體間的結(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：因為多數(shù)情況下雙晶面或接合面是不相平行的