结晶矿物学多媒体7

1、一、聚 形 1.基本概念： 由两个或两个以上的单形聚合形成的晶体称为聚形。第七讲 聚形和双晶 12.单形相聚的原则 单形的相聚不是任意的，必须是具有相同对称性的单形才能相聚在一起；换句话说，聚形的必要条件是组成聚形的各个单形都必须属于同一对称型(这里的对称型是指结晶单形的对称型)。 如果只考虑单形的几何形态，一般地说，也只有同一晶系的单形才能相聚。只有少数单形可在几个晶系中出现，例如：平行双面可以在低级晶簇和中级晶簇的各个晶系中出现；六方柱和六方双锥可出现在三方和六方两个晶系；斜方柱可出现在斜方和单斜两个晶系等 。23. 聚形分析的方法和步骤：（1）找出晶体的对称要素，确定对称型，划分所属晶

2、簇、晶系。因为不同的对称所能出现的单形是不同的；（2）确定晶体上有几种不同的晶面，从而确定此聚形晶体 是由几个单形组成的。因为在理想形态上，同一个单 形上的各晶面必定是同形等大的；（3）根据每一单形的晶面数、晶面的对应关系、晶面与对 称要素或晶轴的关系以及晶体的对称程度确定各单形 的名称；（4）分析完成后，最好利用教材，查表验证，看看自己确定的单形是否能在这个晶系中出现。掌握熟练后就不必多此一举。 （以萤石晶体为例作聚形分析示范）34. 聚形分析时应注意的问题：（1）研究聚形，不是给聚形定名称，而是要分析某 一聚形是由哪些单形组成的；（2）要牢记单形相聚的原则，熟悉常见单形在各晶 系中的分布；

3、（3）不能把同形等大的一组晶面（即一个单形）分 成几个单形；如立方体的六个相同的晶面，不能 看作三个平行双面；（4）单形相聚形成聚形时，由于晶面互相切割而改 变了单形原来的晶面形状，因此不能根据聚形晶 体中的晶面形状来分析单形；4（5）在一个晶体中，可以出现两个或两个以上名称 相同的单形。如锆石晶体就常见两个四方双锥和 两个四方柱。同一晶体上，同名单形，其单形符 号不同，因为它们的空间方位有差异； （6）前已述及，同一单形或同一聚形晶体上的各晶 面符号不同（不能重复）；同理，同一聚形晶体 上的各单形符号也必定不能重复。5立方体和菱形十二面体及其聚形6二、晶体的规则连生 分为平行连生和双晶。不规

4、则连生称矿物集合体。 （一）平行连生 也称平行连晶，是指若干个同种晶体，按所有结晶方向，包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面和晶棱方向全部相互平行的关系而组成的连生体。其特点表现为： （1）多个晶体连生；（2）内部结构上对应面网都是平行连续的；（3）整个外形上必出现凹入角。卤钠石(sulphohalite )的平行连生体 赤铜矿的连生晶体 7（二）双晶 1. 基本概念：所谓双晶，即指由两个或两个以上的同种晶体按一定的对称关系相互结合而形成的规则连生体，其中一个晶体为另一个晶体的镜象反映；或者其中一个晶体旋转180后，与另一晶体发生重合或平行。 以石膏燕尾双晶为例示范讲解。8方解石的接触式双晶

5、金绿宝石的轮式双晶 9双晶与平行连生有着根本的区别，表现在： 从外形上来说：平行连生的单体之间必然出现凹角，而呈双晶连接的单体之间可出现凹角，也可不出现凹角；平行连生的单体之间所有结晶方向都呈平行关系，而双晶的单体之间的结晶方向，对应的晶面和晶棱都是呈反向对称的； 从内部格子构造来说：平行连生的单体之间的格子构造是平行、连续的，而双晶的单体之间的格子构造是不平行、不连续的。如图所示：102.双晶的对称要素（简称双晶要素）与对称操作 类似于对单晶体的对称操作要借助于几何要素一样，对双晶进行对称操作也要借助于必要的几何要素，这就是双晶要素，它存在于双晶中相邻单体之间。 （1）双晶面使两个单体间发生

6、镜象反映的假想平面，其表示方法一般采用平行某个晶面或垂直某个晶轴或晶棱方向；（演示模型） 11石膏 gypsum 双晶面 P双晶轴12 （2）双晶轴使其中一个单体旋转180后与另一单体发生平行或重复的一根假想的直线。 其表示方法一般采用垂直某个晶面或平行某个晶轴或晶棱方向；（晶轴或晶棱都是用晶带符号来表示）（演示模型） （3）双晶中心使两个单体能够通过倒反后相互重复的一个假想的点。但是，双晶中心只是一种派生的双晶要素，不具有独立意义。 13 这是因为双晶中心从不单独出现，表现在； 当单晶体本身有对称面时，它总是与双晶轴共同出现； 当单晶体具有对称中心时，双晶中心不存在。 因此，我们在进行双晶对

7、称操作时，一般就不考虑双晶中心的问题了。 此外，双晶中相邻单体间还必然实际存在一个公共界面，这个公共界面我们称之为双晶接合面。接合面有的是简单的平面，明显而规则，且经常是面网密度较大的公共面网。这样的接合面的方向同样可以用单晶体中与它平行的晶面之符号来表示。143.双晶要素与单晶对称要素的关系： 双晶要素是反映两个单晶体之间的面、棱、角的对称关系，而单晶对称要素是反映同一单晶体上的面、棱、角的对称关系；而且，构成双晶的单晶体之间的内部格子构造又是不平行、不连续的。 因此，双晶面绝不可能平行单体的对称面，双晶轴绝不可能平行单体的偶次对称轴，但可能平行单体中的L3，如尖晶石的双晶即出现单体的L3与

8、双晶轴重合。（演示模型）15 在一个双晶中，可以只有双晶面，也可以只有双晶轴；但在绝大多数双晶中，经常是两者同时存在，且数目可以不止一个；特别是当构成双晶的单晶体本身具有对称中心时，则类似于对称要素间的组合关系，此时双晶面和双晶轴必定成对地出现，而且相互垂直。 （演示模型）16 呈规则简单平面的双晶接合面经常与双晶面重合，这种情况下，接合面不可能平行单晶的对称面； 但接合面也可以与双晶面不一致，此时两者往往相互垂直，在这种情况下，接合面就允许或可能平行单晶中的对称面。 然而，也有不少双晶，因单体间相互穿插的结果，接合面呈曲折而复杂，这种情况下，接合面的方向就不作表达了。（演示模型）174. 双

9、晶律的概念、描述及其常见双晶类型 双晶结合的规律就称为双晶律。 如长石双晶的卡斯巴律，在描述双晶律时，除用双晶要素外，还常常用到接合面。 （描述燕尾双晶和卡斯巴律双晶） 双晶律被赋予各种特殊的名称，有的以形态命名，如石膏的燕尾双晶，锡石的膝头双晶；有的以特征矿物命名，如钠长石律；有的以该双晶首次被发现的地点命名。18根据双晶个体间的连生方式可将双晶分为两种类型： (1) 接触双晶双晶个体间以简单平面相接触而连生者称为接触双晶，如石膏的燕尾双晶，也可以这样说： 具有简单而平整接合面的双晶归为接触双晶类型。 由许多片状单体按同一双晶律连生，接合面相互平行的一组接触双晶又特称为聚片双晶，如钠长石的聚

10、片双晶。 聚片双晶纹看起来是一条条互相平行的密集的细线。 (2) 穿插双晶双晶个体间相互穿插而形成的双晶。 如萤石的穿插双晶和长石的卡斯巴双晶。 也可以这样说： 具曲折复杂的不平整接合面的双晶归为穿插双晶类型。 接触双晶和穿插双晶还可依连生晶体的个数称为三连晶、四连晶等。19由两个以上的多个单体组成双晶的 连生方式可将双晶分为两种类型： （1）反复双晶 (multiple twin) 聚片双晶 (polysynthetic twin) ：多个片状个体以同一双晶律连生，结合面彼此平行。聚片双晶可在某些晶面或解理上形成聚片双晶纹。 轮式双晶 (cyclic twin)：由两个以上的单体按同一双晶律

11、所组成，表现为若干组接触双晶或贯穿双晶的组合，各接合面依次成等角度相交，双晶总体呈轮辐状或环状，环可以开口，也可以封闭。 （2）复合双晶 (compound twin)： 两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶。20接触双晶贯穿双晶钙十字沸石的复合双晶 21cyclic twinning in inverted low quartz轮式双晶聚片双晶22钠长石聚片双晶235. 关于双晶接合面与双晶面的区别： 应当特别注意：双晶接合面不是一种双晶要素，因为它不能说明两个单体间是以怎样的相对方位关系结合成双晶的，能够说明这种关系的是双晶面和双晶轴； 双晶面是假想的平面，而接合面是单体间交接的

12、实际存在的界面，可以是规则的平面，也可以是复杂的曲面； 在一个双晶中，接合面只有一个，而双晶面可以多于一个；双晶面绝不可能平行单晶的对称面，而接合面当与双晶面不一致时，则可能平行单晶的对称面； 接合面是直接看得见的，可以用于判断双晶的存在与否和双晶类型（接触和穿插）。24如何在实际晶体上识别双晶呢？ （1）判断外形的对称性：因为具双晶的晶体所表现的对称性肯定与单晶体与固有的对称性不同。 （2）根据双晶缝合线：因为双晶接合面在双晶表面或断面上肯定要表现出迹线，它多数是直线（如方解石聚片双晶）或简单的折线或不规则的复杂曲线。 （3）双晶条纹和单体间的明暗相间：因为双晶的单体间的结晶方位是不一致的，所以条纹之间的单体是明暗相间的。 （4）解理方向与双晶纹方向不一致：因为多数情况下双晶面或接合面是不相平行的