寶玉石鑒賞5結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)課件

（五）結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)（五）結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)

1669年，一個(gè)叫做斯丹諾的意大利人對(duì)水晶進(jìn)行了仔細(xì)的研究后發(fā)現(xiàn)：盡管不同的石英晶體，其晶面的大小、形狀、個(gè)數(shù)都可能會(huì)有所不同，但是相應(yīng)的晶面之間的夾角都是固定不變的。在同一溫度下，同一種物質(zhì)所形成的晶體，其相同晶面的夾角是一個(gè)常數(shù)。

1784年法國(guó)科學(xué)家阿羽提出了著名的晶胞學(xué)說：每種晶體都有一個(gè)形狀一定的最小的組成細(xì)胞-晶胞；大塊的晶體就是由許許多多個(gè)晶胞砌在一起而形成的。這是晶體學(xué)上第一次就晶體由外表到本質(zhì)進(jìn)行的猜想。晶體的本質(zhì)必須從他的內(nèi)部處尋找原因。

1669年，一個(gè)叫做斯丹諾的意大利人對(duì)水晶

1855年另一個(gè)法國(guó)人布拉維建立了晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣學(xué)說。一個(gè)理想晶體是由全同的稱作基元的結(jié)構(gòu)單元在空間作無限的重復(fù)排列而構(gòu)成的；基元可以是原子、離子、原子團(tuán)或者分子；晶體中所有的基元都是等同的，也就是說他們的組成、位形和取向都是相同的。因此，晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以抽象為在空間作周期性的無限分布的一些相同的幾何點(diǎn)，這些幾何點(diǎn)代表了基元的某個(gè)相同位置，而這些幾何點(diǎn)的集合就稱作空間點(diǎn)陣，簡(jiǎn)稱點(diǎn)陣。1855年另一個(gè)法國(guó)人布拉維建立了晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣1、晶體的空間格子晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)作周期性、規(guī)律的重復(fù)排列——空間格子。有關(guān)要素：結(jié)點(diǎn)、行列、面網(wǎng)、平行六面體結(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)。它是一種幾何點(diǎn)，并不代表任何質(zhì)點(diǎn)，但在實(shí)際晶體中，在結(jié)點(diǎn)的位置上可以為同種質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)。行列：結(jié)點(diǎn)在直線上的排列構(gòu)成行列。行列中相鄰結(jié)點(diǎn)間的距離稱為該行列的結(jié)點(diǎn)間距。同一方向上的行列中結(jié)點(diǎn)間距是相等的，不同方向上的行列中結(jié)點(diǎn)間距一般是不相等的。1、晶體的空間格子晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)作周期性、規(guī)律的重復(fù)排列——面網(wǎng)——結(jié)點(diǎn)在平面上的分布，任意兩個(gè)相交的行列就可以決定一個(gè)面網(wǎng)。面網(wǎng)上單位面積內(nèi)結(jié)點(diǎn)的密度稱為面網(wǎng)密度，相互平行的面網(wǎng)，網(wǎng)面密度相同。d面網(wǎng)——結(jié)點(diǎn)在平面上的分布，任意兩個(gè)相交的行列就可以決定一個(gè)平行六面體：空間格子在三維空間可以劃分出的最小重復(fù)單位。而實(shí)際晶體中所劃出的這樣的相應(yīng)的單位，稱為晶胞。單位晶胞（Unitcell）-----組成晶體的最小單位cab單位平行六面體參數(shù)cXYZ平行六面體：空間格子在三維空間可以劃分出的最小重復(fù)單位。而實(shí)單位平行六面體與坐標(biāo)軸的關(guān)系：棱交角＝坐標(biāo)軸之間交角。

a、b、c＝軸單位。a、b、c、、、關(guān)系有七種情況，與單位平行六面體七種格子相對(duì)應(yīng)。

（1）立方格子

a=b=c===90o單位平行六面體與坐標(biāo)軸的關(guān)系：棱交角＝坐標(biāo)軸之間交角。（1（2）三方格子

a=b=c==≠90o，

60， 109o28'16"（2）三方格子（3）四方格子

a=b≠c===90o（3）四方格子（4）六方格子

a=b≠c==90o=120o（4）六方格子a=b≠（5）正交格子

a≠b≠c===90o（5）正交格子（6）單斜格子

a≠b≠c==90o≠90o（6）單斜格子a≠b≠（7）三斜格子

a≠b≠c≠≠≠90o（7）三斜格子2、晶體的空間格子類型根據(jù)平行六面體中結(jié)點(diǎn)的分布不同，分為四類型： 原始格子（P） 底心格子（C） 體心格子（I） 面心格子（F）2、晶體的空間格子類型根據(jù)平行六面體中結(jié)點(diǎn)的分布不同，分為四原始格子（P）：結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角原始格子（P）：底心格子（C）結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角及一對(duì)面的中心底心格子（C）體心格子（I）結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角及中心體心格子（I）面心格子（F）結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角及每個(gè)面中心面心格子（F）金剛石（鉆石）晶體結(jié)構(gòu)——面心格子金剛石（鉆石）晶體結(jié)構(gòu)——面心格子3、晶體的基本性質(zhì)晶體是具有格子構(gòu)造的固體，因而，晶體具有一些共有的、由格子構(gòu)造所決定的基本性質(zhì)：

自限性 均一性 各向異性 穩(wěn)定性 對(duì)稱性3、晶體的基本性質(zhì)晶體是具有格子構(gòu)造的固體，因而，晶體具有一4、晶體的對(duì)稱對(duì)稱——借助某一要素，可使相同部分完全重復(fù)的性質(zhì)。對(duì)稱要素：對(duì)稱面（P）、對(duì)稱軸（L）、對(duì)稱中心（C）4、晶體的對(duì)稱對(duì)稱——借助某一要素，可使相同部分完全重復(fù)的性對(duì)稱面（P）一假想平面，晶體在平面的兩側(cè)部分呈鏡像對(duì)應(yīng)關(guān)系表示方法：

P2P3P……9PP與面、棱有著的關(guān)系：（1）對(duì)稱面垂直并平分晶體上的晶面晶棱；（2）垂直晶面并平分它的兩個(gè)晶棱的夾角；（3）包含晶棱對(duì)稱面（P）對(duì)稱軸（Ln）一假想的直線，晶體的部分通過該直線旋轉(zhuǎn)一定角度而達(dá)到完全重合。使相同部分重復(fù)出現(xiàn)的最小旋轉(zhuǎn)角，稱為基轉(zhuǎn)角（），旋轉(zhuǎn)一周中，相同部分重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，稱為軸次（n）。

、

n

之間的關(guān)系為：n=360°/對(duì)稱軸（Ln）對(duì)稱軸類型

名稱符號(hào)基轉(zhuǎn)角作圖符號(hào)二次軸

L2180°三次軸

L3120°四次軸

L490°六次軸

L660°對(duì)稱軸類型名稱符號(hào)基轉(zhuǎn)角對(duì)稱軸在晶體中可能出露的位置是： （1）兩個(gè)相對(duì)晶面的連線； （2）兩個(gè)相對(duì)晶棱中點(diǎn)的連線； （3）相對(duì)的兩個(gè)角頂?shù)倪B線 （4）一個(gè)角頂與之相對(duì)的晶面之間的連線對(duì)稱軸在晶體中可能出露的位置是：對(duì)稱中心（C）一個(gè)假想的點(diǎn)，通過該點(diǎn)的反伸而達(dá)到重合。其作用相當(dāng)于一個(gè)照相機(jī)。AABBc對(duì)稱中心（C）AABBc對(duì)稱型、對(duì)稱要素的組合對(duì)稱型： 單個(gè)晶體中，全部對(duì)稱要素的組合。晶類：

按對(duì)稱型進(jìn)行歸類所劃分成的晶體類別。數(shù)量：對(duì)稱要素的有限性（9種），規(guī)律性（對(duì)稱組合定理）

決定了對(duì)稱型只有32種對(duì)稱型、對(duì)稱要素的組合5、晶體的對(duì)稱分類

內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似的可具有相同的對(duì)稱特點(diǎn)。進(jìn)而對(duì)晶體進(jìn)行分類。方法：首先：將同一個(gè)對(duì)稱型歸為一類，稱晶類（對(duì)應(yīng)32）進(jìn)而：在32種晶類中，按對(duì)稱型的特點(diǎn)劃分為：七個(gè)晶系然后：再按高次軸的有無和高次軸的數(shù)目，將七個(gè)晶系并為三 個(gè)晶族5、晶體的對(duì)稱分類晶體的分類根據(jù)晶體對(duì)稱性的特點(diǎn)，可以對(duì)晶體進(jìn)行合理的科學(xué)分類：

1.晶族：根據(jù)是否有高次軸以及有一個(gè)或多個(gè)高次軸，把32個(gè)對(duì)稱型歸納為低，中，高級(jí)三個(gè)晶族。

（1）高級(jí)晶族：有多個(gè)高次對(duì)稱軸。

（2）中級(jí)晶族：只有一個(gè)高次對(duì)稱軸。

（3）低級(jí)晶族：沒有高次對(duì)稱軸。晶體的分類晶體的分類

2.晶系：在各晶族中，再根據(jù)對(duì)稱特點(diǎn)劃分出7個(gè)晶系：

（1）屬于低級(jí)晶族的有：三斜晶系(無對(duì)稱軸和對(duì)稱面)，單斜晶系(二次軸和對(duì)稱面各不多于一個(gè))和斜方晶系(二次軸或?qū)ΨQ面多于一個(gè))。

（2）屬于中級(jí)晶族有：四方晶系(有一個(gè)四次軸)，三方晶系(有一個(gè)三次軸)和六方晶系(有一個(gè)六次軸)。

（3）屬于高級(jí)晶族有：等軸晶系(有四個(gè)三次軸)。晶體的分類按晶系分類的常見寶石高級(jí)晶族：等軸：金剛石、石榴石、尖晶石中級(jí)晶族：六方：祖母綠、海藍(lán)寶石三方：紅寶石、藍(lán)寶石、碧璽、水晶四方：鋯石低級(jí)晶族：斜方：黃玉、橄欖石、金綠寶石單斜：軟玉、硬玉、透輝石三斜：拉長(zhǎng)石、月光石按晶系分類的常見寶石高級(jí)晶族：等軸：金剛石、石榴石、尖晶石共同特征各晶體模型的每一晶面同形等大從單形的一個(gè)晶面，通過對(duì)稱型中全部對(duì)稱要素的作用，可將其余晶面全部推導(dǎo)出來。單形是由同種晶面組成的一組晶面的總和。從單形的一個(gè)晶面，可以通過對(duì)稱型中全部對(duì)稱要素的作用，將該單形全部晶面推導(dǎo)出來。常用單形的形狀或晶面的形狀和多少來命名，如三方雙錐、菱形十二面體、八面體、四面體關(guān)于單形名稱6、單形和聚形共同各晶體模型的每一晶面同形等大平行雙面軸雙面斜方單錐斜方四面體斜方雙錐斜方柱低級(jí)晶族的單形（7種）單面平行雙面軸雙面斜方單錐斜方四面體斜方雙錐斜方柱低級(jí)晶族的單形中級(jí)晶族常見單形25種單形(垂直C軸的單面和雙面除外)中級(jí)晶族四方柱四方單錐四方雙錐復(fù)四方柱復(fù)四方單錐復(fù)四方雙錐四方偏方面體四方四面體復(fù)四方偏三角面體三方柱三方單錐三方雙錐復(fù)方三柱復(fù)三方單錐復(fù)三方雙錐三方偏方面體菱面體復(fù)三方偏三角面體六方柱六方單錐六方雙錐復(fù)六方柱復(fù)六方單錐復(fù)六方雙錐六方偏方面體四方晶系三方晶系六方晶系中級(jí)晶族常見單形中級(jí)晶族四方寶玉石鑒賞5結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)課件立方體八面體3L44L36L29PC六方雙錐六方柱L66L27PC同一種單晶寶石通常只有一種對(duì)稱型但可有多種單形同一單形只有一種對(duì)稱型但同一對(duì)稱型有不同單形立方體八面體鉆石如單形與對(duì)稱型的關(guān)系相關(guān)知識(shí)立方體八面體3L44L36L29PC六方雙錐六方柱L知識(shí)的應(yīng)用鉆石、綠柱石、電氣石、石榴子石、尖晶石、黃玉的常見晶形

不同晶體有不同的晶形，寶石晶體的單形特征是鑒定寶石的依據(jù)之一知識(shí)的應(yīng)用鉆石、綠柱石、電氣石、石榴子石、尖晶石、黃玉的常聚形由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單形組成的晶體形態(tài)。有多少種單形相聚，其聚形上就會(huì)出現(xiàn)多少種不同的晶面。單形的聚合不是任意的，必須屬于同一對(duì)稱型的單形（不包括單面、雙面和平行雙面）才能相聚。

四方柱和四方雙錐的聚形聚形有多少種單形相聚，其聚形上就會(huì)出現(xiàn)多少種不同的晶7、晶體定向和結(jié)晶符號(hào)

●在晶體的對(duì)稱型、單形和聚形確

定后，仍不能獲得晶體形態(tài)的完整

描述，如圖所示的兩個(gè)晶體同屬于

L44L25PC對(duì)稱型和四方柱和四方雙錐

組成的聚形。

●對(duì)此需要確切地表示晶面在空間的相對(duì)位置來進(jìn)一步描述

晶體。

●在晶體學(xué)中，確定晶面在空間的位置是按晶體的對(duì)稱特征選擇坐標(biāo)系，將晶體按對(duì)稱特征放置于該坐標(biāo)系中(晶體定向)，以一定的符號(hào)表示法表示出晶面在空間的位置。

具有相同對(duì)稱型和單形的兩種聚形7、晶體定向和結(jié)晶符號(hào)

●在晶體的對(duì)稱型、單形和聚形確

晶體定向

選擇坐標(biāo)軸和確定各軸上軸單位的比值。

晶軸和晶體幾何常數(shù)

晶軸：晶體上所設(shè)置的坐標(biāo)軸。

軸角：每?jī)蓚€(gè)晶軸正端之間的夾角。＝Y(jié)∧Z

＝Z∧X

＝X∧Y晶體定向軸單位：按X,Y,Z軸的順序，標(biāo)記為a,b,c軸率：用投影法求出它們的比率a:b:c晶軸的選擇原則Ⅰ選對(duì)稱軸作晶軸；Ⅱ若對(duì)稱軸的個(gè)數(shù)不足，由對(duì)稱面的發(fā)線來補(bǔ)充；Ⅲ若沒有對(duì)稱面和對(duì)稱軸，則選三個(gè)晶棱充當(dāng)晶軸軸單位：按X,Y,Z軸的順序，標(biāo)記為a,b,c寶玉石鑒賞5結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)課件整數(shù)定律（有理指數(shù)定律）

晶體上任何晶面在結(jié)晶軸上的截距系數(shù)之比恒為簡(jiǎn)單的整數(shù)比。

說明兩個(gè)問題：

⑴晶面在結(jié)晶軸上的截距就是晶軸結(jié)點(diǎn)的整數(shù)倍；⑵晶體在生長(zhǎng)過程中，是遵守布拉維法則的（實(shí)際出現(xiàn)的晶面系密度較大的面網(wǎng)，面網(wǎng)密度越大，出現(xiàn)的可能性越大）。米氏符號(hào)（米勒爾）：晶面符號(hào)可用（晶面指數(shù)）來表示，晶面指數(shù)等于該晶面在三個(gè)晶軸上的截距系數(shù)的倒數(shù)比。 用hkl表示分別與XYZ三個(gè)軸相對(duì)應(yīng)。整數(shù)定律（有理指數(shù)定律）確定步驟：

●按晶體定向原則進(jìn)行晶體定向；

●求待標(biāo)晶面在X、Y、Z軸上的截距pa、qb、rc，得截距

系數(shù)p、q、r；

●取截距系數(shù)的倒數(shù)比1/p：1/q：1/r=h：k：l（為最小整

數(shù)比）；

●去掉比號(hào)、以小括號(hào)括起來，寫為(hkl)。晶面符號(hào)圖解確定步驟：

晶面符號(hào)圖解補(bǔ)充說明：

●若晶面平行于某晶軸，則該晶軸上的截距系數(shù)為∞，其

倒數(shù)1/∞為0，即晶面在該晶軸上的指數(shù)為0。

●如果晶面與晶軸相交于負(fù)端，則在指數(shù)上部標(biāo)一“-”號(hào)，

如（001）。

●互相平行的晶面可用同一晶面指數(shù)表示，即(hk

l)可代

表相互平行的一組晶面。

●對(duì)四軸定向的三方、六方晶系，晶面指數(shù)按XYUZ軸順序

排列，晶面指數(shù)的一般式寫作(hkil)，其中i

對(duì)應(yīng)U軸

，其它h、k、l

和三軸定向相同。數(shù)學(xué)上可以證明晶面指

數(shù)間有h+k+i=0的關(guān)系，即h、k、i

中只有兩個(gè)是獨(dú)

立的，故一般式又可寫作(hk·l)。

補(bǔ)充說明：

●若晶面平行于某晶軸，則該晶軸上的截距系數(shù)為∞晶體的連生平行連生——兩個(gè)或以上的同種晶體彼此平行地連生在一起，連生著的每一個(gè)晶體的相對(duì)應(yīng)的晶面和晶棱都相互平行，這種連生稱為平行連生。

晶體的連生平行連生——兩個(gè)或以上的同種晶體彼此平行地連生在一雙晶兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種晶體，按一定的對(duì)稱規(guī)律的規(guī)則連生。其對(duì)應(yīng)的面、棱不完全平行，但它們可借助對(duì)稱操作（反映、旋轉(zhuǎn)或反伸），使兩個(gè)個(gè)體彼此重合或平行。雙晶要素：雙晶軸、雙晶面、雙晶中心雙晶面：為一假想的平面。通過它的反映可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單晶體重合或達(dá)到完全平行。

雙晶軸：為一假想的直線。當(dāng)圍繞它旋轉(zhuǎn)180°后,可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單晶體重合或達(dá)到完全平行一致。

雙晶中心：為一假想的定點(diǎn)。通過它的反伸后,可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單體重合或達(dá)到平行一致的方位

。雙晶中心只有在單晶體本身無對(duì)稱中心的情況才有可能出現(xiàn)。雙晶雙晶要素：雙晶軸、雙晶面、雙晶中心雙晶面：為一假想的平面雙晶的類型：

按結(jié)合面分：接觸雙晶，穿插雙晶雙晶個(gè)體以簡(jiǎn)單的平面相接觸而連生的為接觸雙晶，它又可分為簡(jiǎn)單的接觸雙晶、聚片雙晶和環(huán)狀雙晶。雙晶的類型：雙晶的類型：

按結(jié)合面分：接觸雙晶，穿插雙晶穿插雙晶是由個(gè)體相互穿插所形成的雙晶。

按成因分：原生雙晶、次生雙晶（機(jī)械雙晶、轉(zhuǎn)變雙晶）雙晶的類型：按成因分：原生雙晶、次生雙晶（機(jī)雙晶的識(shí)別：?jiǎn)尉Ф酁橥苟嗝骟w，而多數(shù)雙晶有凹角。雙晶的接合面在晶體表面(包括晶面、解理面、斷口)表現(xiàn)為“縫合線”。

蝕像可以顯示雙晶的存在。單晶河雙晶的對(duì)稱不同。雙晶的識(shí)別：晶面花紋：（1）晶面條紋：在許多晶體的晶面上可以看到一系列平行的或交叉的條紋，并嚴(yán)格地沿一定的結(jié)晶方向排列。（2）蝕像：晶體的晶面上出現(xiàn)的具有幾何形狀內(nèi)凹小坑或者突起的小丘。（3）印痕：生長(zhǎng)時(shí)多個(gè)晶體擠壓在一起造成的晶面花紋。

黃鐵礦的晶面條紋鉆石的表面蝕像晶面花紋：黃鐵礦的晶面條紋鉆石的表面蝕像8、晶體化學(xué)

●1.緊密堆積

在晶體結(jié)構(gòu)中，質(zhì)點(diǎn)之間趨向于盡可能的相互靠近以占有最小空間，使彼此之間的作用力達(dá)到平衡狀態(tài)，以達(dá)到內(nèi)能最小，使晶體處于最穩(wěn)定狀態(tài)。

8、晶體化學(xué)

●1.緊密堆積

在晶體結(jié)構(gòu)中，

●2.類質(zhì)同象

晶體結(jié)構(gòu)中的某些質(zhì)點(diǎn)(原子、離子或分子)為它種類似的質(zhì)點(diǎn)所代替，僅使晶格常數(shù)發(fā)生不大的變化，而結(jié)構(gòu)型式并不改變，這種現(xiàn)象稱為類質(zhì)同像。如剛玉純凈時(shí)無色，當(dāng)其中的Al部分被Cr取代后變?yōu)榧t寶石，若其中的Al部分被Fe、Ti取代后則變?yōu)樗{(lán)寶石。

●2.類質(zhì)同象

晶體結(jié)構(gòu)中的某些質(zhì)點(diǎn)(原子、離

●3.同質(zhì)多象

同種化學(xué)成分的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件(溫度、壓力、介質(zhì))下，形成不同結(jié)構(gòu)的晶體的現(xiàn)象，稱為同質(zhì)多像。這些不同結(jié)構(gòu)的晶體，稱為該成分的同質(zhì)多像變體。如：鉆石與石墨其化學(xué)成分均為C，由于其形成的物理化學(xué)條件的不同，形成了兩種完全不同的礦物。

●3.同質(zhì)多象

同種化學(xué)成分的物質(zhì)，在不同的

●4.礦物中的水

在有些礦物中含有水，并使得礦物的性質(zhì)與其含水有關(guān)。根據(jù)礦物中水的存在形式以及它們?cè)诰w結(jié)構(gòu)中的作用，可以把水分為兩類：一類不參加晶格，與礦物晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)的，統(tǒng)稱為吸附水；另一類是參加晶格或與礦物晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，稱為結(jié)晶水、沸石水、層間水和結(jié)構(gòu)水。

●4.礦物中的水

在有些礦物中含有水，并使得（1）吸附水：不參加晶格，與礦物晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)，是滲入在礦物集合體中，為礦物顆?；蛄严侗砻鏅C(jī)械吸附的中性的H2O分子。吸附水不屬于礦物的化學(xué)成分，不寫入化學(xué)式。它們?cè)诘V物中的含量不定，隨溫度和濕度而不同。溫度達(dá)到100-110℃時(shí)吸附水就全部從礦物中逸出而不破壞晶格。（1）吸附水：不參加晶格，與礦物晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)，是滲入在礦物集（2）結(jié)晶水：以中性分子存在于礦物中，在晶格中具有固定的位置，起著構(gòu)造單位的作用，是礦物化學(xué)組成的一部分。水分子的數(shù)量與礦物的其它成分之間常成簡(jiǎn)單比例。不同礦物中，結(jié)晶水與晶格聯(lián)系的牢固程度是不同的，因此其逸出溫度也有所不同。當(dāng)結(jié)晶水失去時(shí)，晶體的結(jié)構(gòu)遭到破壞和重建，形成新的結(jié)構(gòu)。（2）結(jié)晶水：以中性分子存在于礦物中，在晶格中具有固定的位置（3）結(jié)構(gòu)水：又稱化合水。是以(OH)-、H、(H3O)+離子形式參加礦物晶格的“水”，在晶格中占有固定的位置，在組成上具有確定的含量比。由于與其它質(zhì)點(diǎn)有較強(qiáng)的鍵力聯(lián)系，需要較高的溫度（大約600-1000℃）才能逸出。當(dāng)其逸出后，結(jié)構(gòu)完全破壞，晶體結(jié)構(gòu)重新改組。（3）結(jié)構(gòu)水：又稱化合水。是以(OH)-、H、(H3O)+（五）結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)（五）結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)

1669年，一個(gè)叫做斯丹諾的意大利人對(duì)水晶進(jìn)行了仔細(xì)的研究后發(fā)現(xiàn)：盡管不同的石英晶體，其晶面的大小、形狀、個(gè)數(shù)都可能會(huì)有所不同，但是相應(yīng)的晶面之間的夾角都是固定不變的。在同一溫度下，同一種物質(zhì)所形成的晶體，其相同晶面的夾角是一個(gè)常數(shù)。

1784年法國(guó)科學(xué)家阿羽提出了著名的晶胞學(xué)說：每種晶體都有一個(gè)形狀一定的最小的組成細(xì)胞-晶胞；大塊的晶體就是由許許多多個(gè)晶胞砌在一起而形成的。這是晶體學(xué)上第一次就晶體由外表到本質(zhì)進(jìn)行的猜想。晶體的本質(zhì)必須從他的內(nèi)部處尋找原因。

1669年，一個(gè)叫做斯丹諾的意大利人對(duì)水晶

1855年另一個(gè)法國(guó)人布拉維建立了晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣學(xué)說。一個(gè)理想晶體是由全同的稱作基元的結(jié)構(gòu)單元在空間作無限的重復(fù)排列而構(gòu)成的；基元可以是原子、離子、原子團(tuán)或者分子；晶體中所有的基元都是等同的，也就是說他們的組成、位形和取向都是相同的。因此，晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以抽象為在空間作周期性的無限分布的一些相同的幾何點(diǎn)，這些幾何點(diǎn)代表了基元的某個(gè)相同位置，而這些幾何點(diǎn)的集合就稱作空間點(diǎn)陣，簡(jiǎn)稱點(diǎn)陣。1855年另一個(gè)法國(guó)人布拉維建立了晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣1、晶體的空間格子晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)作周期性、規(guī)律的重復(fù)排列——空間格子。有關(guān)要素：結(jié)點(diǎn)、行列、面網(wǎng)、平行六面體結(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)。它是一種幾何點(diǎn)，并不代表任何質(zhì)點(diǎn)，但在實(shí)際晶體中，在結(jié)點(diǎn)的位置上可以為同種質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)。行列：結(jié)點(diǎn)在直線上的排列構(gòu)成行列。行列中相鄰結(jié)點(diǎn)間的距離稱為該行列的結(jié)點(diǎn)間距。同一方向上的行列中結(jié)點(diǎn)間距是相等的，不同方向上的行列中結(jié)點(diǎn)間距一般是不相等的。1、晶體的空間格子晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)作周期性、規(guī)律的重復(fù)排列——面網(wǎng)——結(jié)點(diǎn)在平面上的分布，任意兩個(gè)相交的行列就可以決定一個(gè)面網(wǎng)。面網(wǎng)上單位面積內(nèi)結(jié)點(diǎn)的密度稱為面網(wǎng)密度，相互平行的面網(wǎng)，網(wǎng)面密度相同。d面網(wǎng)——結(jié)點(diǎn)在平面上的分布，任意兩個(gè)相交的行列就可以決定一個(gè)平行六面體：空間格子在三維空間可以劃分出的最小重復(fù)單位。而實(shí)際晶體中所劃出的這樣的相應(yīng)的單位，稱為晶胞。單位晶胞（Unitcell）-----組成晶體的最小單位cab單位平行六面體參數(shù)cXYZ平行六面體：空間格子在三維空間可以劃分出的最小重復(fù)單位。而實(shí)單位平行六面體與坐標(biāo)軸的關(guān)系：棱交角＝坐標(biāo)軸之間交角。

a、b、c＝軸單位。a、b、c、、、關(guān)系有七種情況，與單位平行六面體七種格子相對(duì)應(yīng)。

（1）立方格子

a=b=c===90o單位平行六面體與坐標(biāo)軸的關(guān)系：棱交角＝坐標(biāo)軸之間交角。（1（2）三方格子

a=b=c==≠90o，

60， 109o28'16"（2）三方格子（3）四方格子

a=b≠c===90o（3）四方格子（4）六方格子

a=b≠c==90o=120o（4）六方格子a=b≠（5）正交格子

a≠b≠c===90o（5）正交格子（6）單斜格子

a≠b≠c==90o≠90o（6）單斜格子a≠b≠（7）三斜格子

a≠b≠c≠≠≠90o（7）三斜格子2、晶體的空間格子類型根據(jù)平行六面體中結(jié)點(diǎn)的分布不同，分為四類型： 原始格子（P） 底心格子（C） 體心格子（I） 面心格子（F）2、晶體的空間格子類型根據(jù)平行六面體中結(jié)點(diǎn)的分布不同，分為四原始格子（P）：結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角原始格子（P）：底心格子（C）結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角及一對(duì)面的中心底心格子（C）體心格子（I）結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角及中心體心格子（I）面心格子（F）結(jié)點(diǎn)分布于平行六面體的頂角及每個(gè)面中心面心格子（F）金剛石（鉆石）晶體結(jié)構(gòu)——面心格子金剛石（鉆石）晶體結(jié)構(gòu)——面心格子3、晶體的基本性質(zhì)晶體是具有格子構(gòu)造的固體，因而，晶體具有一些共有的、由格子構(gòu)造所決定的基本性質(zhì)：

自限性 均一性 各向異性 穩(wěn)定性 對(duì)稱性3、晶體的基本性質(zhì)晶體是具有格子構(gòu)造的固體，因而，晶體具有一4、晶體的對(duì)稱對(duì)稱——借助某一要素，可使相同部分完全重復(fù)的性質(zhì)。對(duì)稱要素：對(duì)稱面（P）、對(duì)稱軸（L）、對(duì)稱中心（C）4、晶體的對(duì)稱對(duì)稱——借助某一要素，可使相同部分完全重復(fù)的性對(duì)稱面（P）一假想平面，晶體在平面的兩側(cè)部分呈鏡像對(duì)應(yīng)關(guān)系表示方法：

P2P3P……9PP與面、棱有著的關(guān)系：（1）對(duì)稱面垂直并平分晶體上的晶面晶棱；（2）垂直晶面并平分它的兩個(gè)晶棱的夾角；（3）包含晶棱對(duì)稱面（P）對(duì)稱軸（Ln）一假想的直線，晶體的部分通過該直線旋轉(zhuǎn)一定角度而達(dá)到完全重合。使相同部分重復(fù)出現(xiàn)的最小旋轉(zhuǎn)角，稱為基轉(zhuǎn)角（），旋轉(zhuǎn)一周中，相同部分重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，稱為軸次（n）。

、

n

之間的關(guān)系為：n=360°/對(duì)稱軸（Ln）對(duì)稱軸類型

名稱符號(hào)基轉(zhuǎn)角作圖符號(hào)二次軸

L2180°三次軸

L3120°四次軸

L490°六次軸

L660°對(duì)稱軸類型名稱符號(hào)基轉(zhuǎn)角對(duì)稱軸在晶體中可能出露的位置是： （1）兩個(gè)相對(duì)晶面的連線； （2）兩個(gè)相對(duì)晶棱中點(diǎn)的連線； （3）相對(duì)的兩個(gè)角頂?shù)倪B線 （4）一個(gè)角頂與之相對(duì)的晶面之間的連線對(duì)稱軸在晶體中可能出露的位置是：對(duì)稱中心（C）一個(gè)假想的點(diǎn)，通過該點(diǎn)的反伸而達(dá)到重合。其作用相當(dāng)于一個(gè)照相機(jī)。AABBc對(duì)稱中心（C）AABBc對(duì)稱型、對(duì)稱要素的組合對(duì)稱型： 單個(gè)晶體中，全部對(duì)稱要素的組合。晶類：

按對(duì)稱型進(jìn)行歸類所劃分成的晶體類別。數(shù)量：對(duì)稱要素的有限性（9種），規(guī)律性（對(duì)稱組合定理）

決定了對(duì)稱型只有32種對(duì)稱型、對(duì)稱要素的組合5、晶體的對(duì)稱分類

內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似的可具有相同的對(duì)稱特點(diǎn)。進(jìn)而對(duì)晶體進(jìn)行分類。方法：首先：將同一個(gè)對(duì)稱型歸為一類，稱晶類（對(duì)應(yīng)32）進(jìn)而：在32種晶類中，按對(duì)稱型的特點(diǎn)劃分為：七個(gè)晶系然后：再按高次軸的有無和高次軸的數(shù)目，將七個(gè)晶系并為三 個(gè)晶族5、晶體的對(duì)稱分類晶體的分類根據(jù)晶體對(duì)稱性的特點(diǎn)，可以對(duì)晶體進(jìn)行合理的科學(xué)分類：

1.晶族：根據(jù)是否有高次軸以及有一個(gè)或多個(gè)高次軸，把32個(gè)對(duì)稱型歸納為低，中，高級(jí)三個(gè)晶族。

（1）高級(jí)晶族：有多個(gè)高次對(duì)稱軸。

（2）中級(jí)晶族：只有一個(gè)高次對(duì)稱軸。

（3）低級(jí)晶族：沒有高次對(duì)稱軸。晶體的分類晶體的分類

2.晶系：在各晶族中，再根據(jù)對(duì)稱特點(diǎn)劃分出7個(gè)晶系：

（1）屬于低級(jí)晶族的有：三斜晶系(無對(duì)稱軸和對(duì)稱面)，單斜晶系(二次軸和對(duì)稱面各不多于一個(gè))和斜方晶系(二次軸或?qū)ΨQ面多于一個(gè))。

（2）屬于中級(jí)晶族有：四方晶系(有一個(gè)四次軸)，三方晶系(有一個(gè)三次軸)和六方晶系(有一個(gè)六次軸)。

（3）屬于高級(jí)晶族有：等軸晶系(有四個(gè)三次軸)。晶體的分類按晶系分類的常見寶石高級(jí)晶族：等軸：金剛石、石榴石、尖晶石中級(jí)晶族：六方：祖母綠、海藍(lán)寶石三方：紅寶石、藍(lán)寶石、碧璽、水晶四方：鋯石低級(jí)晶族：斜方：黃玉、橄欖石、金綠寶石單斜：軟玉、硬玉、透輝石三斜：拉長(zhǎng)石、月光石按晶系分類的常見寶石高級(jí)晶族：等軸：金剛石、石榴石、尖晶石共同特征各晶體模型的每一晶面同形等大從單形的一個(gè)晶面，通過對(duì)稱型中全部對(duì)稱要素的作用，可將其余晶面全部推導(dǎo)出來。單形是由同種晶面組成的一組晶面的總和。從單形的一個(gè)晶面，可以通過對(duì)稱型中全部對(duì)稱要素的作用，將該單形全部晶面推導(dǎo)出來。常用單形的形狀或晶面的形狀和多少來命名，如三方雙錐、菱形十二面體、八面體、四面體關(guān)于單形名稱6、單形和聚形共同各晶體模型的每一晶面同形等大平行雙面軸雙面斜方單錐斜方四面體斜方雙錐斜方柱低級(jí)晶族的單形（7種）單面平行雙面軸雙面斜方單錐斜方四面體斜方雙錐斜方柱低級(jí)晶族的單形中級(jí)晶族常見單形25種單形(垂直C軸的單面和雙面除外)中級(jí)晶族四方柱四方單錐四方雙錐復(fù)四方柱復(fù)四方單錐復(fù)四方雙錐四方偏方面體四方四面體復(fù)四方偏三角面體三方柱三方單錐三方雙錐復(fù)方三柱復(fù)三方單錐復(fù)三方雙錐三方偏方面體菱面體復(fù)三方偏三角面體六方柱六方單錐六方雙錐復(fù)六方柱復(fù)六方單錐復(fù)六方雙錐六方偏方面體四方晶系三方晶系六方晶系中級(jí)晶族常見單形中級(jí)晶族四方寶玉石鑒賞5結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)課件立方體八面體3L44L36L29PC六方雙錐六方柱L66L27PC同一種單晶寶石通常只有一種對(duì)稱型但可有多種單形同一單形只有一種對(duì)稱型但同一對(duì)稱型有不同單形立方體八面體鉆石如單形與對(duì)稱型的關(guān)系相關(guān)知識(shí)立方體八面體3L44L36L29PC六方雙錐六方柱L知識(shí)的應(yīng)用鉆石、綠柱石、電氣石、石榴子石、尖晶石、黃玉的常見晶形

不同晶體有不同的晶形，寶石晶體的單形特征是鑒定寶石的依據(jù)之一知識(shí)的應(yīng)用鉆石、綠柱石、電氣石、石榴子石、尖晶石、黃玉的常聚形由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單形組成的晶體形態(tài)。有多少種單形相聚，其聚形上就會(huì)出現(xiàn)多少種不同的晶面。單形的聚合不是任意的，必須屬于同一對(duì)稱型的單形（不包括單面、雙面和平行雙面）才能相聚。

四方柱和四方雙錐的聚形聚形有多少種單形相聚，其聚形上就會(huì)出現(xiàn)多少種不同的晶7、晶體定向和結(jié)晶符號(hào)

●在晶體的對(duì)稱型、單形和聚形確

定后，仍不能獲得晶體形態(tài)的完整

描述，如圖所示的兩個(gè)晶體同屬于

L44L25PC對(duì)稱型和四方柱和四方雙錐

組成的聚形。

●對(duì)此需要確切地表示晶面在空間的相對(duì)位置來進(jìn)一步描述

晶體。

●在晶體學(xué)中，確定晶面在空間的位置是按晶體的對(duì)稱特征選擇坐標(biāo)系，將晶體按對(duì)稱特征放置于該坐標(biāo)系中(晶體定向)，以一定的符號(hào)表示法表示出晶面在空間的位置。

具有相同對(duì)稱型和單形的兩種聚形7、晶體定向和結(jié)晶符號(hào)

●在晶體的對(duì)稱型、單形和聚形確

晶體定向

選擇坐標(biāo)軸和確定各軸上軸單位的比值。

晶軸和晶體幾何常數(shù)

晶軸：晶體上所設(shè)置的坐標(biāo)軸。

軸角：每?jī)蓚€(gè)晶軸正端之間的夾角。＝Y(jié)∧Z

＝Z∧X

＝X∧Y晶體定向軸單位：按X,Y,Z軸的順序，標(biāo)記為a,b,c軸率：用投影法求出它們的比率a:b:c晶軸的選擇原則Ⅰ選對(duì)稱軸作晶軸；Ⅱ若對(duì)稱軸的個(gè)數(shù)不足，由對(duì)稱面的發(fā)線來補(bǔ)充；Ⅲ若沒有對(duì)稱面和對(duì)稱軸，則選三個(gè)晶棱充當(dāng)晶軸軸單位：按X,Y,Z軸的順序，標(biāo)記為a,b,c寶玉石鑒賞5結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)課件整數(shù)定律（有理指數(shù)定律）

晶體上任何晶面在結(jié)晶軸上的截距系數(shù)之比恒為簡(jiǎn)單的整數(shù)比。

說明兩個(gè)問題：

⑴晶面在結(jié)晶軸上的截距就是晶軸結(jié)點(diǎn)的整數(shù)倍；⑵晶體在生長(zhǎng)過程中，是遵守布拉維法則的（實(shí)際出現(xiàn)的晶面系密度較大的面網(wǎng)，面網(wǎng)密度越大，出現(xiàn)的可能性越大）。米氏符號(hào)（米勒爾）：晶面符號(hào)可用（晶面指數(shù)）來表示，晶面指數(shù)等于該晶面在三個(gè)晶軸上的截距系數(shù)的倒數(shù)比。 用hkl表示分別與XYZ三個(gè)軸相對(duì)應(yīng)。整數(shù)定律（有理指數(shù)定律）確定步驟：

●按晶體定向原則進(jìn)行晶體定向；

●求待標(biāo)晶面在X、Y、Z軸上的截距pa、qb、rc，得截距

系數(shù)p、q、r；

●取截距系數(shù)的倒數(shù)比1/p：1/q：1/r=h：k：l（為最小整

數(shù)比）；

●去掉比號(hào)、以小括號(hào)括起來，寫為(hkl)。晶面符號(hào)圖解確定步驟：

晶面符號(hào)圖解補(bǔ)充說明：

●若晶面平行于某晶軸，則該晶軸上的截距系數(shù)為∞，其

倒數(shù)1/∞為0，即晶面在該晶軸上的指數(shù)為0。

●如果晶面與晶軸相交于負(fù)端，則在指數(shù)上部標(biāo)一“-”號(hào)，

如（001）。

●互相平行的晶面可用同一晶面指數(shù)表示，即(hk

l)可代

表相互平行的一組晶面。

●對(duì)四軸定向的三方、六方晶系，晶面指數(shù)按XYUZ軸順序

排列，晶面指數(shù)的一般式寫作(hkil)，其中i

對(duì)應(yīng)U軸

，其它h、k、l

和三軸定向相同。數(shù)學(xué)上可以證明晶面指

數(shù)間有h+k+i=0的關(guān)系，即h、k、i

中只有兩個(gè)是獨(dú)

立的，故一般式又可寫作(hk·l)。

補(bǔ)充說明：

●若晶面平行于某晶軸，則該晶軸上的截距系數(shù)為∞晶體的連生平行連生——兩個(gè)或以上的同種晶體彼此平行地連生在一起，連生著的每一個(gè)晶體的相對(duì)應(yīng)的晶面和晶棱都相互平行，這種連生稱為平行連生。

晶體的連生平行連生——兩個(gè)或以上的同種晶體彼此平行地連生在一雙晶兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種晶體，按一定的對(duì)稱規(guī)律的規(guī)則連生。其對(duì)應(yīng)的面、棱不完全平行，但它們可借助對(duì)稱操作（反映、旋轉(zhuǎn)或反伸），使兩個(gè)個(gè)體彼此重合或平行。雙晶要素：雙晶軸、雙晶面、雙晶中心雙晶面：為一假想的平面。通過它的反映可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單晶體重合或達(dá)到完全平行。

雙晶軸：為一假想的直線。當(dāng)圍繞它旋轉(zhuǎn)180°后,可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單晶體重合或達(dá)到完全平行一致。

雙晶中心：為一假想的定點(diǎn)。通過它的反伸后,可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單體重合或達(dá)到平行一致的方位