结晶学---最全课件总结.doc

1、黄铁矿(pyrite) FeS2点群 m3 晶形：常见立方体、五角十二面体及其聚形。晶面上常见平行100和210的聚形纹。浅铜黄色，条痕绿黑色，金属光泽，无解理，硬度较大：6-6.5它是制造硫酸和硫磺的主要原料。是NaCl型结构的衍生结构总之：黄铁矿：结构（了解，并解释硬度和解理）雄黄（realgar) As4S4形态：柱状、短柱状或针状，柱面有纵纹。 常以粒状、土状产出。 环状分子型结构：2/m橘红色，金刚光泽，透明-半透明。平行010完全解理。硬度1.5-2。总之：雄黄：结构（了解，并解释物性）化学式：As4S4颜色雌黄（Orpiment) As2S3柠檬黄色，油脂-金刚光泽，解理面珍珠光泽，平行010极完全解理，硬度1.5-2。形态：板状、短柱状，晶面常弯曲，柱面有纵纹。 集合体呈片状、梳状、放射状和土状等。层状结构：2/m雌黄：结构（了解，并解释物性）化学式：As2S3颜色、方铅矿（ Galena) PbSNaCl型结构，典型的立方面心格子，化学键为离子键-金属键过渡型。形态：高温呈立方体，低温呈八面体，集合体呈粒状。 结构：m3m铅灰色，条痕黑色，金属光泽。100三组完全解理。硬度23。相对密度7.4-7.6。总之：方铅矿：结构（掌握，并解释物性）化学式：PbS解理（组数、方向、产生原因）5、闪锌矿（ sphalerite) ZnS结构：4 3mZnS型结构多为粒状集合体。单晶体高温为四面体，中低温为菱形十二面体。四面体晶面上常见三角形蚀象，常呈正、负四面体的聚形及聚形纹。颜色由无色到浅黄、棕褐至黑色，随成分中含Fe量的增加而变深。松脂光泽至半金属光泽；透明至半透明。具平行110的六组完全解理。硬度3.54。相对密度3.9-4.2,不导电总之：闪锌矿：晶形化学式：ZnS解理（组数、方向、产生原因）辰砂（ cinnabar) HgS结构：三方晶系，点群：32链状结构（变形的NaCl型结构形态：单晶常呈菱面体1011、平行0001厚板状或平行c轴延伸的柱状。集合体常呈粒状。辰砂双晶，单晶为菱面体颜色常呈红色，晶体表面具有金刚光泽，条痕红色，半透明。晶形为板状或柱状，穿插双晶常见。1010完全解理。硬度较小，为22.5。比重较大，为8.09 总之：辰砂：颜色、晶形化学式：HgS解理（组数、方向、产生原因）黄铁矿黄铜矿黄铁矿：浅铜黄色条痕黑色硬度大于小刀 黄铜矿：铜黄色条痕绿黑色硬度小于小刀 辉锑矿辉铋矿辉铋矿：解理面上无横纹辉锑矿：解理面上有横纹（聚片双晶纹） 辉钼矿石墨石墨：条痕黑色，密度2.2.辉钼矿：黄绿色条痕，密度5.0 .小结：1、硫化物的晶体化学特征与形态、物性的关系： 成分：阴阳离子电负性差值小； 化学键：由共价键为主，带有金属键成分； 晶格：既非典型的原子晶格也非典型的金属晶格； 物理性质：向金属键过渡者：金属光泽、金属色、不透明、黑色条痕，如PbS,FeS2 向共价键过渡者：金刚光泽、非金属彩色、半透明、彩色条痕，如AsS、As2S3、HgS、ZnS。 硫化物的硬度一般较低,只有对硫化物如FeS2的硬度高（因为S-S为共价键，使Fe-S、S-S间距缩短）。 硫化物的密度一般较大，因为组成本类的阳离子原子量大，并且阴离子常做最紧密堆积。2、硫化物矿物：金属色铅灰色 方铅矿 PbS浅铜黄色 黄铁矿FeS2非金属彩色棕褐至黑色 闪锌矿 ZnS桔红色 雄黄AsS柠檬黄色 雌黄 As2S3红色 辰砂 HgS1、刚玉(corundum) a-Al2O3晶形：腰鼓状、柱状，少数呈板状或片状。晶面上可见聚片双晶纹（有时依1011或0001成聚片双晶。 刚玉的晶形及晶面条纹见P194图18-20结构：3m，配位型结构刚玉透明无色、白色，由于成分中所含色素离子的存在可呈多种颜色；无解理，硬度为9，熔点高，化学性质稳定，不易被腐蚀。密度4左右。 常有1011，偶有0001裂开。红宝石：10红9裂聚片双晶引发的裂理总之：刚玉Al2O3晶形（腰鼓状）无解理，有裂开1011、0001硬度 9结构（了解，并解释硬度和解理）2、赤铁矿 (Hematite)Fe2O3刚玉型结构三方晶系，3m无解理，硬度 5-6密度 5-5.3赤铁矿的晶形与形成条件有关：晶形：在热液条件下常具扁平的菱面体状、板状或片状晶形在接触交代作用下常为粒状晶形沉积作用的产物多呈隐晶质的鲕状、肾状、豆状、粉末状集合体区域变质作用形成镜铁矿（片状、鳞片状、金属光泽）和云母赤铁矿（细小鳞片状或贝壳状镜铁矿）晶形：粒状、片状、鲕状、肾状、豆状、块状条痕：棕红色3、金红石 (rutile) TiO2 四方晶系，4/mmm形态：金红石通常呈带双锥的柱状或针状晶体，柱面常有纵纹。膝状双晶常见。金红石显微针状晶体常被包裹于石英、金云母、刚玉等晶体中，尤其在刚玉中呈六射星形分布形成星光红宝石和星光蓝宝石。总之：显微针状晶体常被包裹于宝石中4、石英 (quartz) SiO2SiO2的同质多像变体 所以通常末加说明的“石英”即指-石英。形态：石英的单晶体通常呈六方柱1010和菱面体1011、0111等单形所成之聚形。柱面上常具横纹。 形态：常见的双晶律有道芬双晶与巴西双晶，此外还有日本律双晶等。形态：集合体形态石英的集合体形态有显晶质和隐晶质两类,前者常呈晶簇状。粒状，致密块状；后者常呈钟乳状。结核状等。结构：架状， 32 SiO4四面体以角顶相连，物性：贝壳状断口断 面呈油脂光泽无解理硬度 7具压电性石英的变种（异种）：（1）粗粒晶体（粒）异种 水晶无色透明的晶体紫水晶 蓝紫、浅蓝、浅红、浅紫的蓝紫色调烟水晶 烟黄色、暗褐至黑色(黑色者又称墨晶)黄水晶 金黄色或柠檬黄色蔷薇水晶 浅玫瑰或粉红色猫眼石或虎睛石.鹰眼石:呈各种不同的色调,由于石英交代纤维状石棉而具丝绢光泽似猫眼(或虎睛.鹰眼). 发晶:晶体中含细小针状金红石或电气石晶簇. 隐晶质异种玉髓（石髓） 纤维状，特别是指褐至灰色、半透明、蜡状光 泽的钟乳状体。产于岩石孔洞中玛瑙 各种颜色的玉髓条带或同心圆环带交互排列而成燧石 暗色、坚韧、极致密的结核状物质碧玉 块状、细粒密实的石英，呈暗红色、褐色或黄色，广泛产出于沉积岩或变质岩中（3）非晶质异种蛋白石:SiO2nH2O SiO2 含量一般在90%以上.含水量不定，一般在49%,最高可达20。欧泊（Opal） 是一种具变彩效应的蛋白石。我国又称“闪电石”，是由于其产于澳大利亚的闪电岭的缘故。4、石英 -SiO2结构：架状、共价键物性：无解理、贝壳状断口， 硬度: 7 形态：单晶体六方柱1010和菱面 体1011、等单形所成之聚 形。柱面上常具横纹。5、尖晶石 (Spinel) MgAl2O4尖晶石族AB2X4A: Mg2+, Mn2+, Fe2+, Ni2+, Zn2+, Co2+, Cu2+ 等。B: Al3+, Cr3+, Fe3+, V3+,Ti4+尖晶石族结构对称型 m3m 。据A、B组阳离子在结构中的分布将尖晶石型结构分为三种类型：正尖晶石型：反尖晶石型：混合型：（1）正尖晶石型结构 ： AIV(B2)VIO4 全部A2+充填1/8的四面体空隙； 全部B3+充填1/2的八面体空隙。 尖晶石MgAl2O4铬铁矿FeCr2O4 正尖晶石型结构矿物：（2）反尖晶石型结构： BIV(AB)VIO4 1/2的B3+充填1/8的四面体空隙； 全部A2+及另1/2的B3+充填1/2的八面体空隙。反尖晶石型结构矿物：磁铁矿FeFe2O4（3）混合型结构： （A1-xBx)IV(AxB2-x)VIO4 ， 如镁铁矿MgFe2O4，锰铁矿MnFe2O4 。 5、尖晶石 (Spinel) MgAl2O4晶形：m3m单晶体常呈八面体形，有时八面体与菱形十二面体组成聚形。双晶依尖晶石律（111）成接触双晶。有时为不规则粒状。物性：颜色: 无色者少见，通常呈红色（含Cr）、 绿色（含Fe3+）或褐黑色（含Fe2+和Fe3+）硬度 8无解理形态：八面体物理性质：硬度: 8注意：考研正尖晶石型与反尖晶石型结构6、磁铁矿（magnetite) Fe3O4反尖晶石型结构条痕黑色（以此与赤铁矿区分）总之：强磁性7、金绿宝石（Chrysoberyl) BeAl2O4形态：斜方晶系； 矿物晶体呈扁平状、板状或短柱状，晶面上常有平行条纹，晶体常形成假六方三连晶穿插双晶 用途：用作宝石，金绿宝石的主要品种有三种：金绿宝石、猫眼、变石。总之：金绿宝石 BeAl2O4 用作宝石：猫眼、变石1、氧化物的晶体化学特征与形态、物性的关系： 成分：阴离子O2-的半径大，可作最紧密堆积，因此对称程度较高，多为等轴晶系和中级晶族。 化学键：离子键、共价键为主，部分具金属键成分的； 晶格：具原子晶格特征和金属晶格特征的离子晶格； 物理性质：过渡型阳离子：半金属光泽、金属色、不透明、如磁铁矿Fe3O4,赤铁矿 Fe2O3 惰气型阳离子：玻璃光泽、透明、条痕无色，如刚玉Al2O3 、石英SiO2、尖晶石MgAl2O4 。 氧化物的硬度一般较高（小刀，是因为O2-最紧密堆积，且共价键成分多），密度一般较大（阴离子常做最紧密堆积，只有架状结构的SiO2密度低）。2、氧化物矿物：A2X3型AX2型刚玉 Al2O3赤铁矿 Fe2O3金红石 TiO2AB2X4型尖晶石 MgAl2O4 磁铁矿 Fe3O4石英 SiO2金绿宝石 BeAl2O4 尖晶石 族3、相似矿物的区别：赤铁矿磁铁矿磁铁矿：条痕黑色，强磁性赤铁矿：条痕棕红色，无磁性无色刚玉石英3、相似矿物的区别：石英：六方柱与菱面体聚形，柱面横纹、贝壳状断口密度2.65硬度7刚玉：腰鼓状晶形，常有裂开纹密度4硬度9岛、环状结构硅酸盐矿物1、石榴子石族 (garnet) A3B2SiO43对称特点: 本族矿物均属等轴晶系，点群： m3m，晶体结构:结构很紧密，各方向的键力很少有差异。晶体形态： 本族矿物的晶形常呈菱形十二面体、四角三八面体或二者之聚形。石榴子石晶体结构：石榴子石- A3B2SiO43 晶形：菱形十二面体、四角三八面体， 两个系列（铝，钙）硬度: 6.07.5比重: 3.54.3解理: 不完全颜色: 多变。根据成分。锆石 - ZrSiO4 晶形：四方柱和四方双锥锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。颜色：质纯者无色，含杂质者颜色为红、黄、蓝、紫、褐色等，最佳的颜色是无色透明的红色和蓝色。光泽：金刚光泽，断口油脂光泽，硬度：“高型”为7-7.5，“低型”为6。密度：“高型”4.6-4.8，“低型“3.9-4.1。其它：具较强的脆性。“纸蚀”现象橄榄石(Mg,Fe)2SiO4 透明度:透明 光泽:玻璃光泽 硬度: 67 比重: 3.24.4，随铁含量增加而增加。解理: 不完全。断口: 常呈次贝壳状。晶系：斜方晶系橄榄绿色电气石 NaR3Al6Si6O18BO33(OH,F)4晶体属三方晶系， 3m 电气石晶体呈近三角形断面的柱状，两端晶形不同，柱面具纵纹，常呈柱状、针状、放射状和块状集合体。富锂、锰、铯者为玫瑰色或深蓝色，富镁者呈褐色或黄色，富铬者为深绿色。玻璃光泽，断口松脂光泽，半透明至透明。无解理。摩氏硬度7-7.5，比重2.98-3.20。有焦电性。晶体形态：晶体呈球面三角形断面的柱状，柱面具纵纹绿柱石Be3Al2Si6O18，晶体属六方晶系晶体常呈六方柱，柱面上有纵纹，集合体有时呈晶簇或针状 多为浅绿色，成分中富含铯时，呈粉红色，称为玫瑰绿柱石；含铬时，呈鲜艳的翠绿色，称为祖母；含二价铁时，呈淡蓝色，称为海蓝宝石；含三价铁时，呈黄色，称为黄绿宝石。玻璃光泽，解理不完全。摩氏硬度7.5-8，比重2.6-2.9。性脆。6/mmm海蓝宝石金绿柱石海蓝宝石祖母绿铯绿柱石Al2SiO5的同质多象变体蓝晶石红柱石矽线石红柱石的晶体斜方柱: m110,n101;平行双面:c001常显棕绿色、棕红色断面有黑十字，强三色性。总之红柱石：放射状集合体红柱石自身的三色性极强，从不同方位观察即可看到棕绿色-浅绿色-棕红色的变化。 拓展蓝晶石：浅蓝色长斑状晶体，或成束状聚集。硬度具有二向性（二硬石）解理：100完全。010中等。蓝晶石：蓝晶石戒面中常可见解理纹，以此区别于蓝宝石矽线石夕线石的晶体为柱状或针状，这些晶体聚合在一起常呈纤维状或放射状，具有丝的光泽或玻璃光泽。 7、黄玉（Topaz）：Al2SiO4(F,OH)2形态：对称型：mmm柱状，柱面常有纵纹。横截面菱形。颜色多样，在001面上有完全解理。 硬度：8密度：3.5左右右图为敲击晶体后，沿解理面裂开的平滑裂面 总之：横截面菱形一组完全解理区分：白水晶白黄玉白水晶：晶形：六方柱+菱面体横截面：正六边形无解理密度：2.65 白黄玉：晶形：斜方柱+斜方双锥横截面：菱形一组完全解理密度：3.5总之：辉石族：1、硅氧骨干：单链 Si2O62、形态：沿c轴延伸的柱状，横断面呈 假正方形或八边形。3、解理：平行于链延伸方向的210 或110解理，其解理夹角为 87和93 ，近于90 。2、角闪石族（双链）形态：角闪石族的晶体结构特征决定了角闪石族矿物具有平行c轴方向一向延长的柱状、针状甚至纤维状晶形。均发育平行110（或210）的完全解理，其解理面夹角为56和124 。相同点 具有相似的化学成分 络阴离子 Si-O骨干 阳离子：Mg、Fe、Ca、Na、K 绝大多数为单斜晶系，少数为斜方晶系 晶体沿链间发育为柱状、针状、纤维状矿物颜色类似、硬度较大（5-6）皆发育 两组柱面解理 不同点辉石族与角闪石族矿物的异同点 形态上 角闪石的柱状更明显、更长 晶体横断面 辉石：呈假八边形 角闪石：假六边形或假菱形 解理夹角 辉石：87或93 角闪石：124或56 附加阴离子 辉石：无 角闪石：OH 普通辉石: (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6 短柱状晶体，二组解理交角近直角普通角闪石 : (Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Fe,Al)5(Al,Si)4O11 (OH)2长柱状，横断面菱形，绿黑色，二组解理，交角124。2、透辉石透辉石 ：CaMgSi2O6晶体属单斜晶系的単斜辉石亚族。3、锂辉石LiAlSi2O6 晶体属单斜晶系的単斜辉石亚族。4、硬玉硬玉翡翠NaAlSi2O6晶体属单斜晶系的単斜辉石亚族。翡翠是一种以硬玉为主的纤维状、致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合体，化学分子式为NaAlSi2O6 翡翠的颜色千变万化，多为绿、红、紫、蓝、黄、灰、黑、无色等。玻璃光泽至油脂光泽，半透明至不透明。折光率1.661.68，双折射率0.0120.020，无多色性。硬度6.57，密度3.253.4g/cm3。韧性极强 硬玉：NaAlSi2O6 （翡翠） 辉石族矿物， 具有辉石解理，二组柱状解理，交角近 直交软玉是角闪石族中以透闪石、阳起石为主，并含有其它微量矿物成分的显微纤维状或致密块状矿物集合体。透闪石阳起石Ca2Mg5Si4O112(OH)2 Ca2(Mg,Fe2+)5Si4O112(OH)2 颜色多种多样，呈白、青、黄、绿、黑、红等色。一般为油脂光泽，有时为蜡状光泽。半透明至不透明。硬度6-6.5，密度2.9-3.1g/cm3。断口参差状。韧性极强，质地细腻，坚韧，抛光后表面十分明亮 羊脂玉/青白玉/青玉/碧玉/黄玉/墨玉/糖玉总之：软玉 Ca2(Mg,Fe)5 (Si4O11) 2(OH) 2软玉是角闪石族中以透闪石、阳起石为主，并含有其它微量矿物成分的显微纤维状或致密块状矿物集合体。硬玉：NaAlSi2O6 （翡翠）翡翠是辉石族矿物，一种以硬玉为主的纤维状、致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合体 具有辉石解理，二组柱状解理，交角近直交：1、滑石叶蜡石族三、主要矿物：2、云母族3、高岭石4、蛇纹石1、滑石叶蜡石族滑石 Mg3Si4O10(OH)2叶蜡石 Al2Si4O10(OH)2硬度低，解理薄片具有挠性而无弹性单元层之间靠微弱的分子键连接，所以滑石和叶腊石具有平行001的极完全解理 滑石 叶腊石硬度： H=1 H=2油腻感： 较强 较弱PH值： 9 62、云母族化学组成：XY2-3Z4O10(OH)2白云母 K Al2AlSi3O10(OH)2黑云母 K (Mg, Fe)3AlSi3O10(OH)2金云母 KMg3AlSi3O10(OH)2晶体结构：为TOT型、二八面体型层状结构由于单元层间有K+ ，增强了结构的牢固性，使云母的硬度增大至2.5，薄片加大且具有弹性，滑感消失。白云母KAl2AlSi3O10(OH)2形态：云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。晶系：单斜晶系物性：颜色多样，玻璃光泽，解理面上珍珠光泽，透明或半透明。具一组极完全的平行底面解理，薄片富弹性。摩氏硬度2-3，比重2.7-3.1。具高度的不导电性和耐火性。 3、高岭石高岭石 Al4Si4O10(OH)8晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度2-2.5，比重2.6-2.63。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。蛇纹石： Mg6Si4O10(OH)8晶体结构：蛇纹石属TO型层状结构。Mg充填全部的八面体空隙，是三八面体结构。晶体形态： 常呈致密块状，叶片状、纤维状。特征的纤维状集合体称为蛇纹石石棉。4、蛇纹石物理性质： 硬度： 2.5-3.5 比重：2.55g/cm3 解理： 001解理完全 颜色：白色、浅黄色、灰色、蓝绿色或褐黑色 透明度：透明至半透明 光泽：常见的块体呈油脂光泽或蜡状光泽，纤维状者呈丝绢光泽岫玉：以蛇纹石为主要矿物的显微纤维状或致密 块状矿物集合体1.长石族正长石 KAlSi3O8斜长石 NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8Na1-xCaxAl1+xSi3-xO81、长石族灰白色或肉红色解理：010和001解理完全，解理交角等于或近于90（在单斜晶系等于90 ，在三斜晶系中则近于90 ）硬度：66.5 相对密度：较小，2.5-2.7常见形态长石族矿物多呈平行于a轴延伸的长柱状或厚板状常见双晶正长石卡氏双晶斜长石聚片双晶长石的有序无序结构长石结构中的TO4中，T位置上Al3+与Si4+的比值，分布和替代规律有序无序程度 ： 直接影响晶体的对称性和轴长完全无序的透长石完全有序的微斜长石完全有序的钙长石 正长石 KAlSi3O8斜长石 NaAlSi3O8- CaAl2Si2O8 1单斜晶系2. 卡式双晶3.两引组解理(001)(010)=904.颜色为肉红色或白色1三斜晶系2. 聚片双晶3.两组解理(001)(010)约为86;4.常为白色 灰色，偶见红色独山玉岩石名称: 黝帘石化斜长岩颜色：变化大, 有白, 绿, 紫, 蓝, 黄, 黑等色, 一块玉 料上出现多色主要由斜长石和斜黝帘石等矿物组成的矿物集合体。3、沸石族成分上与长石相似的架状硅酸盐，SiO2含量较低，富含碱金属，结构更加开阔，密度更低、硬度较小2、方柱石(NaCa)4Al(AlSi)Si2O83(Cl,F,OH,CO3,SO4)四方柱状晶形，密度和折射率与水晶接近，硬度：5-6总之:2、方柱石四方柱状晶形，密度和折射率与水晶接近，方解石型结构方解石的晶体结构可视为NaCl型结构的衍生结构晶体结构：三方晶系冰洲石，玻璃光泽。硬度3，比重2.6-2.9，三组完全菱面体解理1011 ，故名方解石，性脆。遇冷稀盐酸剧烈起泡，放出CO2。总之:方解石：CaCO3三方晶系：3m晶形：随温度变化三组完全菱面体解理1011 ，遇冷稀盐酸剧烈起泡方解石型结构方解石的晶体结构可视为NaCl型结构的衍生结构晶体结构：三方晶系冰洲石，玻璃光泽。硬度3，比重2.6-2.9，三组完全菱面体解理1011 ，故名方解石，性脆。遇冷稀盐酸剧烈起泡，放出CO2。总之:方解石：CaCO3三方晶系：3m晶形：随温度变化三组完全菱面体解理1011 ，遇冷稀盐酸剧烈起泡总之:菱锰矿：MnCO3三方晶系：3m，方解石族颜色：粉红色晶形：菱面体，2、白云石族白云石：CaMgCO32晶体结构见 P268白云石的聚片双晶纹：白云石的聚片双晶纹平行解理面的对角线。方解石的聚片双晶纹可以平行解理面的棱。总之:白云石：CaMgCO32三方晶系：3马鞍状晶形、遇冷盐酸不剧烈起泡、聚片双晶纹3、文石族晶体化学式CaCO3，为方解石的同质多相变体文石：CaCO3 ，斜方晶系mmm又称霰石文石型结构：文石的晶体结构与方解石不同，文石型结构为斜方晶系文石：CaCO3 ，方解石的同质多象变体斜方晶系 mmm4、孔雀石族晶体属单斜晶系。 晶体为柱状、针状或纤维状，通常呈钟乳状、肾状、被膜状或土状集合体。呈孔雀绿色，玻璃光泽