《结晶学》第6章晶体的规则连生

1、结晶学第6章晶体的规则连生规则连生规则连生不规则连生不规则连生浮生和交生浮生和交生同种晶体同种晶体异种晶体异种晶体6.16.1平行连晶平行连晶1 1、定义、定义: :由若干个同种的单晶体，彼此之间所有的结晶由若干个同种的单晶体，彼此之间所有的结晶方向都一一对应、相互平行而组成的连生体方向都一一对应、相互平行而组成的连生体 包括各个对应的晶轴、对称要素、包括各个对应的晶轴、对称要素、晶面及晶棱的方向晶面及晶棱的方向 明矾八面体晶体平行连晶明矾八面体晶体平行连晶 萤石立方体晶体平行连晶萤石立方体晶体平行连晶自然铜的立方体晶体的树枝状平行连晶自然铜的立方体晶体的树枝状平行连晶a沿立方角顶沿立方角顶(

2、)延伸延伸b沿立方体晶棱沿立方体晶棱(L2)延伸延伸l各单体间所有对应晶面全都彼此平行各单体间所有对应晶面全都彼此平行l单体间存在凹入角单体间存在凹入角2 2、外形特点、外形特点实质实质:平行连晶中各单体间的内部平行连晶中各单体间的内部 格子构造是连续的。格子构造是连续的。 减少界面减少界面,降低表面能降低表面能,故晶核或晶体故晶核或晶体间会自发调整取向平行间会自发调整取向平行晶核取向受基底晶晶核取向受基底晶体取向控制体取向控制3 3、成因、成因(1)(1)母液中晶核或正在成长中小晶体相互间按完全平行方母液中晶核或正在成长中小晶体相互间按完全平行方位结合位结合, ,继续成长而成继续成长而成(2

3、)(2)在存在的同种晶体上发生二次成核在存在的同种晶体上发生二次成核6.26.2双晶双晶 1双晶的概念双晶的概念双晶（挛晶）是两个以上的同种单体，彼此间按双晶（挛晶）是两个以上的同种单体，彼此间按一定的对称关系相互取向而形成的规则连生体一定的对称关系相互取向而形成的规则连生体.注意注意:格子构造不连续格子构造不连续两个单体间相应结晶方向并非完全平行，但它们两个单体间相应结晶方向并非完全平行，但它们可借助对称操作可借助对称操作反映、旋转或反伸，使两个反映、旋转或反伸，使两个个体彼此重合或平行。个体彼此重合或平行。 2 2、双晶要素、双晶要素 使双晶中相邻的两个个体重合、平行而进行操作使双晶中相邻

4、的两个个体重合、平行而进行操作时所凭借的辅助几何要素时所凭借的辅助几何要素(面、线、点面、线、点)称为双晶要素。称为双晶要素。 （1）双晶面）双晶面 （2）双晶轴）双晶轴 （3）双晶中心）双晶中心( (1） 双晶面双晶面(tp)(tp) 一假想的平面，可使构成双晶的两个单体中的一个通过它一假想的平面，可使构成双晶的两个单体中的一个通过它的反映变换后与另一个单体重合或平行的反映变换后与另一个单体重合或平行 。尖晶石双晶中的双晶面尖晶石双晶中的双晶面 双晶面方向表示双晶面方向表示 双晶面的方向均采用平行于某双晶面的方向均采用平行于某晶面或垂直于某晶棱的方式来表示。晶面或垂直于某晶棱的方式来表示。即

5、即tp/(hkl) tptp/(hkl) tprstrst(2)(2)双晶轴双晶轴(tl)(tl) 一假想直线，双晶中一单体围绕它旋转一定角度后一假想直线，双晶中一单体围绕它旋转一定角度后(一般都为一般都为180)，可与另一单体重合或平行。，可与另一单体重合或平行。 石膏双晶中的双晶轴石膏双晶中的双晶轴 双晶轴方向的表示双晶轴方向的表示 双晶轴方向采用平行于某晶双晶轴方向采用平行于某晶棱或垂直于某晶面的方式来表示。棱或垂直于某晶面的方式来表示。即即tl100tl100或或tl(100)tl(100)注意：注意： 双晶面决不可能平行于单晶体中的对称面；双晶面决不可能平行于单晶体中的对称面； 双晶

6、轴决不可能平行于单晶体中的偶次对称双晶轴决不可能平行于单晶体中的偶次对称 轴轴( (因为双晶轴一般都为二次轴因为双晶轴一般都为二次轴) )； 双晶中心不可能与单晶体中对称中心共存。双晶中心不可能与单晶体中对称中心共存。3 3、双晶接合面、双晶接合面l双晶中相邻单体间彼此接合的实际界面。两侧单体以接合面双晶中相邻单体间彼此接合的实际界面。两侧单体以接合面为界而晶格互不连续，两者取向亦不一致。为界而晶格互不连续，两者取向亦不一致。注意：双晶接合面不是一种双晶要素。注意：双晶接合面不是一种双晶要素。接合面可以为不规则的曲折面，也可为一平面。接合面可以为不规则的曲折面，也可为一平面。萤石双晶萤石双晶尖

7、晶石双晶尖晶石双晶4、双晶律概念、双晶律概念描述单体构成双晶的具体规律叫双晶律描述单体构成双晶的具体规律叫双晶律(twin law)(twin law)。 （3 3）以双晶面和接合面的性质来命名。如底面双晶、）以双晶面和接合面的性质来命名。如底面双晶、 负菱面双晶等负菱面双晶等双晶律命名原则：双晶律命名原则：（1 1）以该双晶的特征矿物来命名。如钠长石律、）以该双晶的特征矿物来命名。如钠长石律、 尖晶石律等尖晶石律等（2 2）以最初发现的地名来命名。如巴西律、日本律等）以最初发现的地名来命名。如巴西律、日本律等（4 4）以双晶的形状来命名。如膝状双晶、十字双晶等）以双晶的形状来命名。如膝状双晶

8、、十字双晶等燕尾石膏双晶燕尾石膏双晶5 5、双晶类型、双晶类型 (1)(1) 接触双晶接触双晶(contact twin) 由两个单体以简单的平面相接触而构成的双晶。由两个单体以简单的平面相接触而构成的双晶。 简单接触双晶简单接触双晶 聚片双晶聚片双晶 环状双晶环状双晶 复合双晶复合双晶根据单体间的接合方式分类根据单体间的接合方式分类 简单接触双晶简单接触双晶 (simple contact twin)(simple contact twin) 两个单体间只以一个明显而规则的接合面相接触。两个单体间只以一个明显而规则的接合面相接触。如上述的尖晶石双晶、石膏双晶。如上述的尖晶石双晶、石膏双晶。

9、聚片双晶聚片双晶(polysynthetic twin)(polysynthetic twin) 由若干单体按同一种双晶律所组成，表现为一系列接触由若干单体按同一种双晶律所组成，表现为一系列接触双晶的聚合，所有接合面均相互平行。双晶的聚合，所有接合面均相互平行。 环状双晶环状双晶(cyclic twin) 由两个以上的单体按同一种双晶律所组成，表现为若干由两个以上的单体按同一种双晶律所组成，表现为若干呈接触双晶的单晶体的组合，各接合面依次成等角度相交，呈接触双晶的单晶体的组合，各接合面依次成等角度相交，双晶总体呈环状，环不一定封闭，可以是开口的。双晶总体呈环状，环不一定封闭，可以是开口的。 锡

10、石的环状双晶锡石的环状双晶 复合双晶复合双晶(compound twin) 由两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶。由两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶。 斜长石卡斜长石卡-钠复合双晶钠复合双晶 (2) (2) 贯穿双晶贯穿双晶(penetrate twin，interpenetrate twin，亦称穿插双晶，亦称穿插双晶)： 两个或多个单体相互穿插，接合面常曲折而复杂。两个或多个单体相互穿插，接合面常曲折而复杂。 萤石的穿插双晶萤石的穿插双晶十字石复杂贯穿双晶十字石复杂贯穿双晶 贯穿双晶也可以由不同的多个双晶律组成。贯穿双晶也可以由不同的多个双晶律组成。 例如，十字石

11、复杂贯穿双晶，个体例如，十字石复杂贯穿双晶，个体A与与B之间是一个双晶律，之间是一个双晶律，个体个体C与与A、B之间是另一种双晶律。之间是另一种双晶律。 ABC6 6、双晶的成因类型、双晶的成因类型 根据形成双晶的机理，通常可将双晶分为以下根据形成双晶的机理，通常可将双晶分为以下三种不同的成因类型：三种不同的成因类型： (1) (1) 生长双晶生长双晶 (2) (2) 转变双晶转变双晶 (3) (3) 机械双晶机械双晶 （1） 生长双晶生长双晶(growth twin)l在晶体生长过程中形成的双晶。在晶体生长过程中形成的双晶。l其形成的具体方式：其形成的具体方式： 在晶体生长的过程中，晶核在晶

12、体生长的过程中，晶核(或小晶体或小晶体)即已按即已按照双晶关系连生，然后成长为双晶。照双晶关系连生，然后成长为双晶。 注意：平行连晶与生长双晶区别注意：平行连晶与生长双晶区别B生长双晶生长双晶A A平行连晶平行连晶 (2)(2) 转变双晶转变双晶(transformation twin) 在同质多像转变及无序在同质多像转变及无序有序转变的过程有序转变的过程中所产生的双晶。中所产生的双晶。 石英石英(六方对称六方对称)转变为转变为石英石英(三方对称三方对称)结构结构转变双晶转变双晶同质多像转变同质多像转变转变双晶转变双晶无序无序- -有序转变有序转变第一种变形第一种变形第二种变形第二种变形P的关

13、系的关系钾长石高温无序（单斜）转变为低温有序（三斜）结构钾长石高温无序（单斜）转变为低温有序（三斜）结构t2t3t A B C 原子面产生机械滑移而产生双晶过程示意图原子面产生机械滑移而产生双晶过程示意图(3)(3) 机械双晶机械双晶(mechanical twin) 晶体受到应力的作用，导致晶格发生均匀滑移，结果使已晶体受到应力的作用，导致晶格发生均匀滑移，结果使已滑移部分与未滑移部分的晶格间处于双晶的相互取向关系。滑移部分与未滑移部分的晶格间处于双晶的相互取向关系。 机械双晶机械双晶方解石方解石 双晶的成因分类，还可以按双晶的产生相对于晶体形成的双晶的成因分类，还可以按双晶的产生相对于晶体

14、形成的时间先后而分为以下两类：时间先后而分为以下两类： (1) (1) 原生双晶原生双晶(primary twin)(primary twin)：在晶体的生长过程中同时：在晶体的生长过程中同时形成的双晶。生长双晶都属于原生双晶。形成的双晶。生长双晶都属于原生双晶。 (2) (2) 次生双晶次生双晶(secondary twin)(secondary twin)：在晶体已经形成：在晶体已经形成之后才产生的双晶。机械双晶一般属于典型的次生双之后才产生的双晶。机械双晶一般属于典型的次生双晶。晶。7 7、双晶的分布、双晶的分布（1 1）矿物晶体中，有）矿物晶体中，有1 15 5的矿物种数有双晶存在。的

15、矿物种数有双晶存在。（2 2）矿物中双晶出现频率不同。如斜长石几乎总是以双晶出现；）矿物中双晶出现频率不同。如斜长石几乎总是以双晶出现；而磷灰石等双晶非常罕见。而磷灰石等双晶非常罕见。（3 3）存在双晶的矿物中，双晶律的多寡也不平衡。）存在双晶的矿物中，双晶律的多寡也不平衡。1/31/3的矿物只的矿物只有一种双晶律，而长石和有一种双晶律，而长石和石英中，双晶律的种数达石英中，双晶律的种数达2020多种。多种。（4 4）不同双晶律在一种矿物中出现的频率差别悬殊。如钠长）不同双晶律在一种矿物中出现的频率差别悬殊。如钠长石律双晶在斜长石中几乎比比皆是，有的双晶律只在矿物标石律双晶在斜长石中几乎比比皆

16、是，有的双晶律只在矿物标本中被找到。本中被找到。（5 5）双晶律按晶系划分时也不均衡。）双晶律按晶系划分时也不均衡。8 8双晶的识别双晶的识别（1 1）凹入角）凹入角关键关键:凹入角两侧单体取向凹入角两侧单体取向（2）假对称）假对称双晶外形表现出的对称性与单晶所双晶外形表现出的对称性与单晶所固有的对称性不同固有的对称性不同（3）双晶缝合线）双晶缝合线（4 4）双晶条纹）双晶条纹( (聚片双晶纹聚片双晶纹) )聚片双晶中聚片双晶中,一系列相互一系列相互平行接合面在晶面平行接合面在晶面,解理解理面上的迹线面上的迹线斜长石的聚片双晶纹斜长石的聚片双晶纹 （5）蚀像）蚀像双晶缝合线两侧结晶方位不同，所形成双晶缝合线两侧结晶方位不同，所形成蚀坑方位完全不同蚀坑方位完全不同石英柱面上的蚀像示意图石英柱面上的蚀像示意图 6.36.3浮生与交生浮生与交生 1、浮生、浮生(overgrowth) 又称外延生长又称外延生长(epitaxial growth)，是指一种晶体以，是指一种晶体以一定