结晶与矿物复习重点总结归纳知识点归纳总结

1、文档编码 : CV3C10J10A6L9 HE3E6O9C6E7 ZI7O2D5U4W7第一章（着重概念） ： 晶体 ：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体； 显晶质 ：借助于肉眼或一般放大镜能辨论出结晶颗粒者； ； 隐晶质 ：用一般放大镜无法辨论出结晶颗粒者； 非晶质体 ：是内部质点在三维空间不作周期性重复排列的固体； 本质性的区分： 晶体既具 短程有序 （近程规律）,也具 长程有序 （远程规律）； 非晶质体,液体只有 近程规律 ,而无远程规律； 气体既无远程规律,也无近程规律； 准晶体：是内部质点的排布具长程有序（远程规律） ,但不具有三维周期性重复 的格子构造的固体； ； 空间格子

2、：表示晶体内部结构中质点在周期性重复规律的三维无限的几何图形； 相当点 （等同点）：在晶体结构中的位置及环境均完全相同的点； 结点 ：空间格子中的点,代表晶体结构中的相当点,为几何点； 行列 ：分布在同始终线上的结点即构成一个行列； 结点间距 ：行列上相邻两结点间的距离； 留意： 同一行列上及相互平行的行列上的结点间距必定相等； 面网 ：连接分布在同一平面内的结点构成一个面网； 面网密度 ：面网上单位面积内的结点数； 面网间距 ：相互平行的相邻两面网间的垂直距离； 平行六面体 ：空间格子可被三组相交的行列划分出一个最小重复单位； 晶胞 ：实际晶体结构中划分出的最小组成单位； ；晶胞的外形和大小

3、, 取决于其三个彼此相交的行列 X,Y,Z 上的结点间距 a0, b0,c0 及其间的夹角 , ,其中 = YZ ,= X Z ,= XY ； , 和 a0,b0,c0 合称为 晶胞参 数 ； 晶体的基本性质： 1,自限性 ：晶体在自由空间中生长时, 能自发地势成封闭的凸几何多面体外形； 2,均一性 ：同一晶体的任一部位的性质都是相同的,为晶体均一性； ； 非晶质体也具均一性,但它是宏观统计,平均近似的,称为统计均一性； 1第 1 页,共 45 页液体和气体也具有统计均一性； 3,异向性 ：晶体的性质随方向的不同而有所差异； 留意： 1）晶体乃是一种均一的各向异性体； 2）非晶质体一般表现为等

4、向性,其性质一般不随方向而转变； 3）晶体具异向性,并不排斥在某些特定的方向上的性质相同； 4,对称性 ：晶体的相同部分（如外形上的相同晶面,晶棱或角顶,内部结构中 的相同面网, 行列或质点等） 或性质, 能够在不同的方向或位置上有规律地重复 显现； 5,最小内能性： 在相同的热力学条件下,与同种化学成分的非晶质体,液体及 气体相比,以晶体的内能为最小； 物质结晶时发生放热反应,而破坏晶格时就发生吸热反应； 6,稳固性 ：在相同的热力学条件下,对于化学成分相同的物质,以不同的物理 状态存在时,其中以结晶状态最为稳固； 晶体的稳固性是晶体具有最小内能性的必定结果； ； 非晶质体不稳固,或仅是准稳

5、固的,有自发地转变为晶体的必定趋势； 结晶学的争辩内容 ： 1）争辩晶体的发生,成长,变化,及其人工合成； 2）争辩晶体的几何外形,内部结构,及其规律性和不完善性； 3）争辩晶体的物理性质,及其机理和利用； 4）争辩晶体的成分,结构和性质之间关系的规律性等； 其次章（大致明白） ： 歪晶 ：偏离本身抱负晶形的晶体； 面角 ： 晶面法线间的夹角 其数值等于相应晶面间夹角之补角 ； 面角守恒定律 （斯丹诺定律）：同种晶体之间,对应晶面间的夹角恒等； 极射赤平投影 ：以赤道平面为投影面,以南北极为目测点（视点） ,将球面上的 各个点,线进行投影； 晶体中晶面的球面投影：晶面法线与投影球面的交点即为该

6、晶面的球面投影点； 晶棱,对称轴,晶带轴,结晶轴,双晶轴等各种直线方向的投影： 2第 2 页,共 45 页第一将直线平移至通过投影球球心, 再延长使其与球面相交于两点, 即为该直线 方向的一对球面投影点； 对称面,双晶接合面,双晶面等平面的投影： 第一将平面平移,使其通过投影中心,再延展之,与球面相截成一个大圆,即为 该平面的球面投影； 晶面之球面投影点在球面上的方位可以用： 极距角 和方位角 来确定；也称 极 坐标； 极距角（ ）：投影轴与晶面法线间的夹角, 亦即球面投影点与北极 N 之间的弧 角； 方位角 （ ）：包含该晶面法线的子午面与零子午面（ =0o）之间的夹角； 球面投影转换为极射

7、赤平投影： 以南极 S或北极 N作目测点,将球面上的各点,线投影于赤道平面上；即： 由南极 S 或北极 N向球面上的投影点作连线, 其与赤道平面的交点便是该球面投 影点的极射赤平投影点； 第三章（重点） ： 对称的条件： 必需具有如干个彼此相同的部分； 这些相同部分是有规律地重复显现的； 晶体对称的特点： 普遍性：一切晶体都是对称的； 特殊性：晶体的对称是有限的；遵循“晶体对称定律” ； 双重性：晶体的对称不仅包含着几何意义,也包含着物理意义：不仅表达在 外形上,也表达在性质上； 对称要素 ： 对称面（ P）：将图形平分为互为镜像的两个相等部分的假想平面（或称镜面） ； 晶体上 P 可能出露的

8、位置：垂直平分晶面和晶棱； 包含一对晶棱,并平分晶面夹角； 对称中心（ C）：为一假想点,所对应的对称操作为反伸,过该点直线上距对 称中心等距离的位置上必定可以找到对应点； 晶体具 C 的标志：晶体上全部的晶面均两两平行,同形等大,方向相 反； ； 3第 3 页,共 45 页对称轴（ Ln）：为假想的直线,绕该直线旋转确定角度后,可使相同部分重复； 轴次（ n）：旋转 360基转角（ ）：使相同部分重复显现所必需旋转的最小角度； n = 360 o/ 晶体对称定律 ：晶体中只可能显现轴次为一次,二次,三次,四次和六次的对称 轴（ L1, L2,L3,L4和 L6）,而不行能存在五次及高于六次的

9、对称轴； 旋转反伸轴（ Lin）：为一假想直线,物体绕该直线旋转确定角度后,再对此直线 上的一点进行反伸,可使相同部分重复； 对称操作：旋转反伸 等效关系： Li1L1CC；Li2L1P P （PLi2）； （熟记） Li3L3C（L3 Li3）； Li6L3P（ L3Li6,PL3） 旋转反映轴（ Lsn）（明白）：环绕此直线旋转确定的角度后,并对与之垂直的一 个平面进行反映,可使晶体的相同部分重合； 对称操作： 旋转反映 留意： 1）在晶体宏观外形上可能存在且具独立意义的对称要素共有 C,P,L1,L2, L3,L4, L6,Li4 &Li6 ； 9 种： 2 ）Ln 和 Lin 可统称为

10、 n 次轴； 3）高次轴： n 2的对称轴（ Ln）和旋转反伸轴（ Lin）； 对称要素组合定理（着重） ： 1. L P L nP 2. L L L nL 3L P L PC L C L PC P C L PC（n 为偶 数） .Li P Lin L2 LinL nP（Li3L3P）（ n为奇 数） Lin/2Ln/2P （ Li2L2P）（n 为偶 数） 5 L P L LnLnPC（L3L3PC）（n 为奇 数） LnLn+1PC（ L4L5PC）（n 为偶数） 各晶族中,依据其对称特点 （ Ln 或 Lin 的轴次的高低及其个数） 划分为七大晶系： 三斜晶系：无 L,也无 P；（如：斜

11、长石） 单斜晶系： L 或 P 不多于 1 个；（如：正长石,石膏,云 母） 4第 4 页,共 45 页 斜方晶系： L 或 P 多于 1 个；（如：橄榄石,红柱 石） 三方晶系：唯独高次轴 L；（如：刚玉,方解石） 四方晶系： L 或 Li 只有 1 个；（如：符山石,金红 石） 六方晶系： L 或 Li 只有 1 个；（如：绿柱 石） 等轴晶系：有 4L ；（如：石榴石,闪锌矿） 5第 5 页,共 45 页第四章（重点懂得） ： 晶体定向： 在晶体上按确定的法就选定一个以晶体中心为原点的坐标系统； 即在 晶体上挑选坐标轴（结晶轴）和确定坐标轴上的轴单位； 结晶轴：在晶体上选定的三根 或四根

12、 适当的直线 如对称轴,平行于晶棱的直 线, 作坐标轴； 轴角：结晶轴正端之间的夹角； 分别以 （YZ）,（ZX）,（XY）表示； 轴单位：结晶轴上的单位长度； X, Y, Z 轴上的轴单位分别以 a0, b0,c0 表 示； 轴率（轴单位比）：三个结晶轴之轴单位的比率 a:b:c ； 晶体常数 ：轴角 , 和轴率 a:b:c 之合称；是表征晶胞外形的一组参 数； 晶轴挑选的基本原就 ： 1）必需符合晶体所固有的对称性； 2）应尽可能使所选晶轴彼此垂直,轴角相等,即尽可能使： =90o a=b=c； 1 对称型国际符号的书写次序： 对称型的国际符号一般是由不超 过 3 个的结晶学 方 位上的对

13、称要素符号,严格地按确定次序排列而构成的； 两层含意：（ 1）某一方位上的对称要素在国际符号中有对应的序位； （ 2）国际符号中的一个特定符号代表特定方向上显现的对称要素； 各晶系选轴原就及晶体常数特点： 6第 6 页,共 45 页各晶系对称型国际符号中各序位所代表的方向： 7第 7 页,共 45 页8第 8 页,共 45 页第五章（明白） ： 晶面符号 ：表示晶面在晶体上的空间取向的一种结晶学符号； 即以晶轴为参考轴和其上的轴单位来标志晶面所在方位的符号； 米氏符号 米勒 -miller 符号 ：以晶面在各晶轴上的截距系数的倒数比来表示； 设有一晶面 HKL 在 X,Y,Z 轴上的截距分别为

14、 pa,qb,rc ,就其截距系数的倒数 比 为 1/p 1/q 1/r hkl ,就该晶面的米氏符号为 hkl ； （ h ,k,l 称为该晶面的米氏指数,通常称为晶面指数； ） 留意：对于三方,六方晶系晶体,晶面指数是按 其一般式写作 hkil ；其中 hki 0； 整数定律 有理指数定律或阿羽依定律 ： X,Y, U, Z 等四轴次序排列, 如以平行于三根不共面晶棱的直线作为晶轴, 就晶体上任意二个晶面在三根 晶轴上所截的截距的比值之比为一简洁整数比； 晶带：交棱相互平行的一组晶面之组合； 晶带符号 ：以晶带轴的取始终表示晶带的空间方位的一种结晶学符号； 是以该晶 带中平行于晶带轴的晶棱

15、的符号表示； 用晶带轴表示, 如001 ,表示全部交棱平行 001 方向（ C轴） 的晶面,（100）, （ 110）,（010）,（210）,（220）等等； 晶棱符号 ：表征晶棱在晶体中取向的一种结晶学符号； 晶棱符号 的表示方法： 将晶棱平移至过晶轴的原点 O ,在其上任取一点 M,求出 此点在 3 个晶轴上的坐标 x ,y,z ,并以轴单位来度量, x/a y/b z/c rst 即得晶棱符号为 rst ； 表示方式与晶带一样 第六章（着重概念） ： 单形 ：一个晶体中,彼此间能对称重复的一组晶面的组合； 即能借助于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合； 同一单形的

16、全部晶面 ： 应具有相同的性质；在抱负情形下表现为同形等大； 与对称型中相同的对称要素间的关系应是相同的 交 ； 9 即平行,垂直或等角度相 第 9 页,共 45 页留意 ： 1）每一种对称型中, 单形的晶面与对称要素的相对位置最多只可能有 7 种；一 种 对称型最多只能推导出 7 种单 形； 2 ）对于包含对称要素较少的对称型, 晶面与对称要素可能的相对位置的种数会 相应地削减； 单形符号： 以简洁的数字, 符号的形式, 来表征一个单形的全部组成晶面及其在 晶体上取向的一种结晶学符号； 单形符号的构成： 在一个单形中, 按确定的原就挑选一个晶面作为代表面, 将其 晶面指数次序地连写,置于“

17、”内,写成 hkl ,用以代表整个单形； 代表面的挑选原就 ： 1）挑选正指数最多的晶面； 2）同时遵循“从前,次右,后上”的原就； 结晶单形：结晶学上不同 即同时考虑其几何外形和真实对称性 的单形；146 种； 几何单形：只考虑几何外形上不同的单形； 47 种； 常见的几何单形： 10 第 10 页,共 45 页ZR.11类别： 1 ,特殊形与一般形 ：依据单形的晶面与对称要素的相对位置关系来划分； 针对 某特定对称型而言； 2 ,左形与右形 ：外形完全相同,但互成镜像,相互间不能以旋转或反伸而使之 重合的两个单形；（左,右形只显现在仅有对称轴的对称型中； ）针对几何单 形,也针对结晶单形；

18、 3 ,开形与闭形 ：依据单形的晶面是否能自相封闭确定空间来划分； 只针对几何 单形； 4 ,正形与负形 ：空间取向不同的 2 个相同的单形,如相互间能借助旋转操作 而 使彼此重合者,互称正,负形；只针对几何单形； 5 ,定形与变形 ：依据单形的晶面间夹角是否恒定而划分；只针对几何单形； 聚形：两个或两个以上的单形的聚合,共同圈闭的空间外形,称聚形； 聚形的晶面特点： 同一晶体上,显现如干种性质各异的不同晶面； 在抱负情形下表现为晶面非同形等大； 单形相聚的条件： 单形相聚, 必需遵循对称性一样的原就, 即只有属于同一对称 型的单形才能相聚； 留意： 1 ）只有同一晶系的几何单形才能在晶体上同

19、时显现； 2）少数几何单形可以在不同晶系的晶体上显现； 单面,平行双面可以在低级和中级晶族的各晶系的晶体上显现； 12 第 12 页,共 45 页 三方柱,六方柱,三方双锥,六方双锥,复三方柱,复六方柱,六方单锥可 显现在三方和六方晶系的晶体上； 斜方柱可显现在斜方和单斜晶系中； 第七章（着重概念） ： 空间格子要素 ：结点,行列,面网,平行六面体； 平行六面体 ：是晶体内部空间格子的最小重复单位, 是由六个两两平行且相等的 面网组； 成； 平行六面体的 挑选原就 ： 1）所选的平行六面体应能反映整个结点分布所固有的对称性； 2） 在不违反对称的条件下,应选棱与棱之间直角关系为最多的平行六面体

20、； 3） 在以上两个前提下,所选平行六面体之体积应最小；实质上,即应尽量使 = = =90o,a0 =b0 =c0 单位晶胞 ：能充分反映整个晶体结构特点的最小结构单元, 其外形大小与对应的 单位平行六面体完全一样； 空间格子的型式： 1按平行六面体的外形分： 1）立方格子 ：等轴晶系： = = =90o, a0=b0 =c0 2）四方格子 ：四方晶系： = = =90o, a0=b0c0 3）斜方格子 ：斜方晶系： = = =90o, a0b0c0 4）单斜格子 ：单斜晶系： = =90o, 90o, a0b0c0 5）三斜格子 ：三斜晶系： 90o, a0b0c0 6）六方和三方格子 ：六

21、方和三方晶系： = = 90 o, = 120 o, a0=b0c0 7）三方菱面体格子 ：三方晶系： =90o,60o,109o28 16,a0=b0=c0 2,按平行六面体中结点的分布情形分： 13 第 13 页,共 45 页1）原始格子 （P）2） 面心格子 （F） 3）体心格子 （I ）4） 底心格子 （C） 十四种空间格子： 14 第 14 页,共 45 页晶体内部结构的对称要素： 晶体结构： 三维无限重复的图形 （微观的）；外部对称要素 +内部特有的对称要素 对称操作： 反映 + 平移滑移面 旋转 + 平移螺旋轴 平移平移轴 晶体几何外形 ：反映内部结构的有限的图形 （宏观的）；外

22、部对称要素对称操作： 反映 - P 旋转 - Ln 反伸 - C 旋转 + 反伸 - Lin 留意： 晶体结构 中任一种对称要素均有很多多个 ； 晶体结构 中显现了一种在 晶体外形上不行能有的对称操作 平移操作； 1滑移面 其帮忙几何要素：一个假想的平面和与此平面平行的直线方向 相应的对称操作：对此平面的反映和沿此直线方向平移； 平移的距离： T/2 或 T/4 （T 为该平移方向的结点间 距） ； 滑移面 按其平移的方向和距离的不同分为： 1）轴向滑移面（ a,b,c）：反映后沿晶轴 a,b,c 方向平移 T/2； 15 第 15 页,共 45 页2）对角线滑移面 （n）：反映后沿 2 个方

23、向滑移 T/2 ； 3）金刚石型滑移面 （ d）：反映后沿 2 个方向滑移 T/4 ； 2平移轴 : 为始终线方向, 图形沿此直线方向平移确定距离后, 可使相同部分重 复； 3螺旋轴 （ ns ,其中 s 为 n 的自然 数） 其帮忙几何要素：一根假想的直线及与之平行的直线方向； 相应的对称操作：环绕此直线旋转确定角度后, 并沿此直线方向平移确定的距离 ； 1）轴次 基转角 ： =360o, 180o, 120o, 90o, 60o 轴次 ：n=1, 2, 3, 4, 62）旋转的方向 左旋： 左手系 ,顺时针方向旋转 右旋 ：右手系 ,逆时针方向旋转 3）移距（ t）与结点间距（ T ） 平

24、移距离 （t）应等于沿 螺旋轴 方向行列的 结点间距 （ T）的 S/n, tS/nT螺旋轴 ,其旋转 基转角 和平移距离 S/nT , 均应以右旋方式 （逆时针） 为 准； 空间群 ：一个晶体结构中, 其全部对称要素的总和； 也称费德洛夫群或圣佛利斯 群； 空间群 的国际符号 海曼 摩根符号 的构成和含义基本上与对称型的国际符号 类同,详细包括两个组成部分： （ 1）前面部分： （ 2）后面部分： 空间格子类型（以大写英文字母表示） ,如 Pmmn 中的 P； 内部结构对称要素之总和的符号 . 第九章（概念） ： 平行连生 ：同种晶体的很多个单体,按全部对应的结晶方向（包括对称要素,晶 轴及

25、晶棱,晶面的方向）均相互平行而形成的连生体； 双晶 ：两个或两个以上的同种晶体按确定对称规律的连生, 借助对称操作可使其 相邻的单晶体相互重合或平行； 依据其单体间接合方式的不同,可分为三种类型： 16 第 16 页,共 45 页1简洁双晶 :由两个单体构成的双晶 ； 2反复双晶 : 由两个以上单体, 彼此间按同一种双晶律多次反复显现而构成的双 晶群； 3复合双晶：由两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶； 浮生 ：一种晶体以确定的结晶学取向关系附生于另一种晶体表面之上或包围于 其四周的现象； 第十章（重点概念懂得） ： 一,离子类型 通常依据离子的最外电子层结构,将离子分为三种基本类

26、型： 1惰性气体型离子 ：最外层具有 8 个电子（ ns2np6）或 2 个电子（ 1s2）的离 子； 其最外层电子构型与惰性气体原子的相同； （主要包括周期表左边的 IA, A 主族的全部元素及其右边主族中的一些元 素 的离子；） 特点：（此类离子在自然界极易形成含氧盐（主要是硅酸盐） ,氧化物和卤化物, 构成地壳中大部分造岩矿物； 这些矿物的相对密度一般比较小, 对光波挑选性不 明显,一般为无色,白色或浅色；其化学性质较稳固； ） 2 铜 型 离 子 ： 外 电 子 层 有 18 个 电 子 ns2np6nd10 或 18+2 个 电 子 ns2np6nd10 n+1 s2 的离子；即其最

27、外层电子构型同 Cu+ 铜的原子序数为 29 ； （主要包括周期表中 IB, B 副族及其右邻的某些元素的离 子； ） 特点：此类离子常形成以共价键为主的硫化物, 含硫盐或类似的化合物, 构 成主要的金属硫化物矿床中的矿石矿物； 这些矿物的相对密度较大, 对光线常具 有挑选性吸取,可显现不同的颜色； 3过渡型离子 : 最外层电子数为 917 的离子；其最外层电子构型为 ns2np6nd1 9； 主要包括周期表中 B-B 副族和族元素的离子；其特点是具有未填满 的 6d 电子亚层, 结构不稳固, 易于变价, 其性质介于惰性气体型离子与铜型离子 之 间； 特点： 外层电子数愈接近于 8 者,其亲氧

28、性愈强,易形成氧化物和含氧 盐； 最外层电子数愈接近于 18 者,其亲硫性愈强, 易形成硫化物； 电子数居于中间 位 17 第 17 页,共 45 页置的 Fe,Mn, ,与氧和硫均可结合,到底形成何种化合物,就主要视所处介质条 件而 定； 原子半径和离子半径 变化趋势的一般规律： 1）同一周期中,原子半径和离子半径随原子序数（ Z）的增大而减小； 2）同一族内,原子半径和离子半径随元素周期数的增大而增大,其中主族比副 族更为明显； 3）从周期表的左上方右下方的对角线方向,原子或离子的半径相近似； 4）镧系（Z=5771）和锕系（ Z=89 103）各元素的原子半径及同价的阳离子半 径,均随原

29、子序数（ Z）的增大而略有减小,即镧系收缩和锕系收缩； 5）对于同种元素,其阳离子半径总是小于该元素的原子半径,且正电价愈高, 半径愈小；而阴离子半径总是大于该元素的原子半径, 且负电价愈高,半径愈大； 6）同种元素,如氧化态相同,就其离子半径随配位数（ 最紧密积存的方式（等大球体） ： 1,六方最紧密积存（ HCP）：等大球体按 ABABA,B, CN）的增高而增大； 的次序,每两层重复一次 的规律重复积存下去,其结果球体在空间的分布与空间格子中六方格子一样； 2,立方最紧密积存（ CCP）：等大球体按 ABCABCA,B, C的次序,每三层重复一 次的规律连续积存下去, 就球体在空间的分布

30、与空间格子中的立方面心格子一样； 间隙类型 ：在等大球体最紧密积存中,球体间仍有间隙存在；据运算,其球体只 占据晶体空间的 74.05%,而间隙占整体空间的 25.95%； 1）四周体间隙 ：由 4 个球体围成的间隙,此 4 个球体中心之联线恰好联成一个 四 面体的外形； 2 ）八面体间隙 ：由 6 个球体围成的间隙, 此 6 个球体中心之联线联成一个八面 体 的外形； 紧密积存（不等大球体）：矿物多为离子化合物, 其阴离子的体积远大于阳离子； 其晶体结构常是半径较大的阴离子按等大球体的六方或立方最紧密积存方式进 行积存,而半径较小的阳离子充填其中的四周体间隙或八面体间隙； 小结： 自然金属矿

31、物 单质 的晶体结构,常表现为金属原子作等大球体的最紧密积存； 离子化合物的晶体结构中, 就往往是半径大的阴离子作最紧密或近于最紧密 18 第 18 页,共 45 页积存,半径小的阳离子充填在其间隙之中； 分子化合物的晶体结构中,分子呈紧密积存,但因分子的外形不作球形,情 况就更为复杂； 配位数 ：晶体结构中, 每个原子或离子四周最邻近的原子或异号离子的数目, 称 为该原子或离子的配位数； 留意： 金属单质晶体中原子总是具有最高（ CN=12）或较高的配位数； 成共价键结合的晶体,无论单质或化合物,由于共价键具方向性 和饱和性,其配位数不受球体最紧密积存规律的支配, CN 偏低,一般均 4；

32、离子化合物晶体中,通常是阴离子作最紧密积存,阳离子充填 其中的八面体间隙或四周体间隙； 此时阳离子的 CN分别为 6 和 4；但当阴离子不 成 最紧密积存时,仍存在其他的 CN,其数值一般居于中等； 在离子晶体中,阴,阳离子的结合相当于不等大球体的紧密积存： 只有当异号离子相互接触时才是稳固的； 如阳离子变小, 直到阴离子相互接触, 结构仍是稳固的, 但已达稳固的极限； 如阳离子更小,就使阴,阳离子脱离接触,这样的结构不稳固,将引起 转变； CN 的 配位多面体 ：晶体结构中, 以一个原子或离子为中心, 将其四周与之成配位关系 的原子或异号离子的中心联结起来所构成的多面体； 配位数与离子半径

33、的关系： 从几何观点来看, 离子晶体中, 阳离子的 CN主要取 决 于阴,阳离子的相对大小,即取决于充填间隙的阳离子半径（ rc ）与构成间隙的 阴离子半径（ ra）之比值（ rc/ra ）； 典型的化学键有：离子键,共价键和金属键三种； 【在分子之间仍普遍存在着范 德华力； 分子键很弱, 其键能比前三种键能小 12 个数量级； 氢原子仍能与分 子 内或其它分子中的某些原子之间形成氢键, 其键强与分子键属同一数量级, 但比 分子键强；】 晶格类型 ： 1,离子晶格 ： 晶体结构的基本单元为失去电子的阳离子和得到电子的阴离子； 质点的结合主要靠阴,阳离子间的静电引力相互联系起来,从而形成离子键；

34、 19 第 19 页,共 45 页离子键无方向性和饱和性； 晶格中离子间的详细配置方式, 取决于阴, 阳离子 的电价及其离子半径的比值等因素； 主要由离子键形成的晶体属于离子晶格； 特点： 结构较紧密,具较高的 CN； 透亮半透亮, 非金属光泽, 折射率和反射率均低； 具较高的硬度和相当高 的熔点；一般不导电,但熔融后可导电； 易溶于极性溶剂； 2. 原子晶格： 晶体结构单元为原子； 原子间的结合是通过共用电子对的方式使达到稳固的电子构型（外层电子为 8 的稳固结构）,形成共价键； 共价键具有方向性和饱和性；晶格中原子间的排列方式主要受键的取向 所把握； 晶体结构中质点间的结合以共价键占主导位

35、置的晶格即原子晶格； 特点： 原子积存的紧密程度远比离子晶格为低, CN也较 低； 晶体呈透亮 - 半透亮,金刚 - 玻璃光泽；一般具较高的硬度和熔点；不导电； 化学性质比较稳固； 3,金属晶格 ： 晶体结构单元是失去了价电子的金属阳离子和一部分中性的金属原子； 它们彼 此之间借助于在整个晶格内不停运动着的自由电子而相互联系, 形成金属键； 金 属键无方向性和饱和性； 主要由金属键形成的晶体属金属晶格, 其结构通常可视为等大球体的最紧密堆 积； 特点： 结构紧密, CN 高； 不透亮,金属光泽；硬度一般较小； 强延展性, 良好的导电性和导热性； 4,分子晶格： 20 第 20 页,共 45 页

36、 分子晶格与其他晶格的根本区分在于：其结构中存在着真实的中性分子； 分子内部的原子之间通常以共价键相结合, 而分子与分子之间就为相当弱的分 子间力所联系； 分子键无方向性和饱和性； 分子相互间的空间配置方式主要取决于分子本身的几 何特点； 主要由分子键形成的晶体属分子晶格； 特点： 分子之间有可能作非球体最紧密积存,其形式极其复杂多样； 多数晶体透亮,非金属光泽；一般硬度小,熔点低；不导电,可压缩性和热 膨胀率大,导热率小； 不溶于水,溶于有机溶剂； 类质同像 ：晶体结构中某种质点为性质相像的他种质点所替代, 共同结晶成匀称 的单一相的混合晶体, 而能保持其键性和结构型式不变, 仅晶格常数和性

37、质略有 转变； 类质同像混入物（类质同像替代物） ：与晶体结构中某种质点的性质相像的他种 质点；（ZnS-FeS） 类质同像混晶： 由类质同像形成的均一的, 呈单一物相的混合晶体；（Cu Au） 一,据质点间所能替代的比例范畴,分： （ 1）完全类质同像： 性质相像的两种质点可以任意比例相互替代； Mg, FeSiO3 ； （ 2）不完全类质同像： 性质相像的两种质点只能在确定的某个有限范畴内替代； 如：针铁矿 FeOOHFe可以被 Al替代达 30% 二,据相互替代质点的电价相同与否,分： （ 1）等价类质同像： 相互替代的离子为同价离子； 白云石中二价的 Ca 离子和 Mg 离子）； （

38、2）异价类质同像：彼此替代的离子的电价不相同；三价的 类质同像的影响因素： Fe 取替四价的 Si 1原子或离子的半径（内因） ：相互替代的原子或离子的半径必需尽可能相近； 2离子类型和键性 （内因）：相互替代的质点的离子类型和成键性质应相同或相 似； 21 第 21 页,共 45 页3电价（内因）：类质同像替代前后总电价应保持平稳 ； 4. 温度（外因）：温度的增高一般可使固溶体的溶解度增大,有利于类质同像的 发生；而温度的降低,就将限制类质同像的范畴,并促使固溶体的离溶； 5. 压力 外因 ：压力的增大将促使晶格趋于紧密,会降低类质同像替代的才能, 并促使其离溶； 6. 组分浓度（外因）：

39、矿物结晶过程中,如介质中某种组分的浓度不足,就将有 利于与其性质相像的组分以类质同像混入物的形式进入晶格, 以补偿该主要组分 数量的不足； 同质多像 ：化学成分相同的物质,在不同的物理化学条件下,形成结构不同的 如干种晶体的现 象； 同质多像变体 ：化学成分相同而结构不同的晶体； 同质多像转变 ：由于物理化学条件的转变, 使一种同质多像变体在固态条件下转 变为另一种变体的过程； 影响因素： 1 ）温度： 同质多像变体间的转变温度在确定压力下是固定的, 但转变的速度随 温度的下降而急剧降低； 一般地, 温度的增高会促使同质多像向 CN减小, 相对 密 度降低的变体方向转变；对同一物质而言,一般高

40、温变体的对称程度较高； 2）压力：压力增大一般使同质多像向 CN 增大,相对密度增大的变体方向转 变 3）介质性质：介质性质包括介质的成分,杂质及酸碱度等因素； ； 从变体间的转变关系来看 ,分两种类型： 双变性转变：两变体之间的转变是双向的,其转变过程快速且是可逆的； 单变性转变：两变体之间的转变是单向的,其转变过程迟缓,且只在升温过 程中发生； 从不同变体间的结构关系来看 ,分： 重建型转变： 转变时晶体结构发生了完全改组,包括键性,配位态及积存 方式等的变化,再重新建立起新变体的结构； 移位型转变：不涉及键的破坏和重建,只是结构中原子或离子稍作位移,键 角有所转变,相当于整个结构发生了确

41、定的变形；此类转变通常快速而可逆； 有序 无序转变：同种物质晶体结构的无序态与有序态之间的转变； 22 第 22 页,共 45 页副像 ：一种同质多像变体继承了另一种变体的晶形的现象； 多型相变 ：同种物质的不同多型之间的转变；如白云母的 2M1,2M2 多型性 ：化学成分相同的物质, 能结晶成两种或多种仅仅在结构单元层的积存顺 序上有所不同的层状结构晶体的性质 ； 特点：一种物质的各种多型, 在平行结构单元层的方向上的晶胞参数 如 a0,b0 相等；在垂直于结构单元层的方向上,晶胞参数（如 c0）就相当于结构单元层厚 度的整数倍,其倍数即为单位晶胞中结构单元层的数目,即多型的重复层数； 有序

42、无序的类型： 1完全有序 ： 能占据晶体结构中同种位置的不同质点,均 100%地占据各自 特定的位置；相应地在这些位置中的占位率为 1,而在其他可能位置中均为 0； 2完全无序 ：不同质点在全部的可能位置中均是随机分布；它们在任一位置中 的占位率,都等于各自的原子或离子数 n 除以总原子或离子数 m,即 n/m； 3部分有序 ：能占据结构中同种位置的不同质点,每一种都只有部分质点是选 择性地占有其特定的位置, 而其余质点均随机地占据其他位置； 即为完全有序与 完全无序之间的过渡状态；其占位率介于完全有序和完全无序的极限值之间； 留意 ： 1 ）一般地,温度上升,可促使晶体结构从有序无序转变,

43、晶体对称程度增高； 而温度缓慢降低,就有利于无序结构的有序化,晶体的对称性降低； 2）有序 无序转变通常是在达到确定的临界温度后,通过结构有序度的连续变 化而在或长或短的时间内逐步完成的； 具有不同有序度的各种部分有序变体均有 可能以准稳固态长期存在； 第十二章 ： 克拉克值：各种化学元素在地壳中的平均含量 即元素在地壳中的丰度 之百分数； 地壳的主要化学组成为 O,Si ,Al ,Fe,Ca,Na,K,Mg,H,Ti 等十种；（丰度最 大者： O 46.6%,丰度最小者： Rn 7 10-16 %） 矿物的化学成分类型 ： 1单质：由同一种元素的原子自相结合而成的矿物； 2. 化合物：由两种

44、或两种以上元素组成的矿物； 矿物化学 成分变化 的缘由： 23 第 23 页,共 45 页1主要缘由 1）类质同像替代 2）非化学计量性 2其他因素 1）阳离子的可交换性 2）胶体的吸附作用 3）矿物中含水量的变化（含沸石水或层间水） 4）以显微包裹体形式存在的机械混入物等 “水” 的类型 ： 据“水”在矿物中的存在形式及其在晶体结构中的作用,主要分 : 基本类型 : 吸附水,结晶水,结构水 过渡类型 : 层间水,沸石水 关于水的两点说明： 1）单矿物的化学全分析数据中, H2O称负水,通常意指不参与晶格的吸附水, 当样品烘干到 110之前即全部逸去； 2）正水 H2O+系指参与晶格的结构水或

45、结晶水,其失水温度通常高于 110； 3）有些参与晶格的层间水, 沸石水及部分结晶水在低于 110也可逸出晶格, 故 分析时应以特殊方法处理样品中的水； 第十三章 ： 矿物的外形是指 : 矿物单体 包括规章连生体 及同种矿物集合体的外貌特点； 影响矿物外形的因素： 内因：矿物的化学成分和内部结构；外因：矿物形成时的环境条件 P,T ； 矿物 单体 的外形包括两方面 : 1 包括整个单晶体的外貌； 2 晶面花纹特点； 晶体习性 （结晶习性或晶习）：矿物晶体在确定的外界条件下,经常趋向于形成 某种特定的习见外形； 晶体习性大致分为三种基本类型： （ 1）一向延长型： 晶体沿一个方向特殊发育,呈柱状

46、,针状和纤维状 （ 2）二向延展型： 晶体沿两个方向相对更发育,呈板状,片状,鳞片状和叶片 状 （ 3）三向等长型： 晶体沿三个方向发育大致相等,呈粒状或等轴状； 24 第 24 页,共 45 页晶面花纹：由于受复杂的外界条件和空间的影响,实际晶体往往长成歪晶, 且晶面上常具某些规章的花纹：晶面条纹,蚀像,生长丘 矿物集合体 ：同种矿物的多个单体集合在一起的整体； 一,显晶集合体 ：肉眼或借助于放大镜即能辨论出矿物各单体的集合体； 显晶集合体的外形常见：柱状,针状,板状,片状,鳞片状,叶片状和粒状 常见的特殊外形的集合体： 1）纤维状集合体； 2 ）放射状集合体； 3）晶簇 ： 二, 隐晶及胶

47、态集合体 隐晶集合体：只有在显微镜下才可辨论矿物单体的集合体； 胶态集合体： 显微镜下也不能辨别出单体的界线,其实际上并不存在单体； 常见的隐晶及胶态集合体按形成方式及外貌特点,主要有： 1）分泌体； 2）结核： 3）鲕状及豆状集合体：鲕状集合体： 50%球粒的直径 2mm,外形,大小如鱼 卵；豆状集合体：球粒大小似豌豆,直径一般为几 mm； 4）钟乳状集合体 ： 其他的仍有：块状集合体,土状集合体,被膜状集合体等； 第十四章（重点） ： 矿物的光学性质 ：矿物对可见光的反射,折射,吸取等所表现出来的各种性质； 一,矿物的颜色 颜色 ：矿物对入射的白色可见光（ 390-770nm）中不同波长的

48、光波吸取后,透射 和反射的各种波长可见光的混合色； 矿物对光吸取的两种情形： 1. 当矿物对各色光同等程度地匀称吸取时,其所呈颜色取决于吸取程度： 如匀称地全部吸取,矿物呈黑色； 如基本上均不吸取,矿物呈无色或白色； 如各色光皆被匀称地吸取了一部分,就视吸取量的多少,而显现不同浓度的 灰色； 2. 当矿物挑选性地吸取某种波长的色光时,矿物显现被吸取的色光的补色； 25 第 25 页,共 45 页依据产生的缘由,矿物的颜色通常分为： 1）自色 ：由矿物本身固有的化学成分和内部结构所预备的颜色 , 即由于组成矿物 的原子或离子在可见光的激发下,发生电子跃迁或转移所造成的； 2）他色 ：矿物因含外来

49、带色的杂质,气液包裹体等所引起的颜色； 3）假色 ：由物理光学效应所引起的颜色,是自然光照耀在矿物表面或进入到矿 物内部所产生的干涉,衍射,散射等而引起的颜色； 主要有： 锖色： 晕色： 变彩： 乳光： 二,矿物的条痕 条痕 ：矿物粉末的颜色, 通常是以矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜 色；（矿物的条痕能排除假色,减弱他色,突出自色,比矿物颗粒的颜色更为稳 定,更有鉴定意义；） 三,矿物的透亮度 透亮度 ：矿物答应可见光透过的程度； 据矿物碎片刃边的 透光程度 ,协作矿物的 条痕 ,矿物的 透亮度 分三级： 1）透亮 ：能透过绝大部分光,条痕为无色,白色或浅色； 2）半透亮 ：可答应部

50、分光透过,条痕呈红,褐等各种彩色； 3）不透亮 ：基本不答应光透过,条痕呈黑色或金属色； 四,矿物的光泽 光泽 ：矿物表面对可见光的反射才能； 矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的折 射和吸取的程度； 据矿物新奇平滑的晶面, 解理面或磨光面上反光的强弱, 协作矿物的 条痕 和透亮 度,矿物的 光泽 分四个等级： 1）金属光泽 ：反光很强,似平滑金属磨光面的反光（古代铜镜,金银饰物） ；矿 物具金属色, 条痕 呈黑色或金属色,不透亮； 2）半金属光泽 ：反光较强,似未经磨光的金属表面的反光；呈金属色, 条痕为 26 第 26 页,共 45 页棕色,褐色等深彩色,不透亮半透亮； 3）金刚光泽 ：反光

51、较强,似金刚石般光明刺眼的反光； 颜色 和条痕均呈浅色（ 如 浅黄,桔红,浅绿 ）,白色或无色,半透亮透亮； 4）玻璃光泽 ：反光较弱,呈一般平板玻璃表面的反光；矿物为无色,白色或浅 色, 条痕 呈无色或白色,透亮； 特殊变异光泽：油脂光泽,树脂光泽,珍宝光泽,丝绢光泽,蜡状光泽,土状光 泽； 影响光泽度的因素 ： 主要是矿物的化学键类型： 1）具金属键的矿物一般呈金属光泽或半金属光泽； 2）具共价键的矿物一般呈金刚光泽或玻璃光泽； 3）具离子键或分子键的矿物,对光的吸取程度小,反光很弱,光泽即弱； 五,特殊光学效应 由于宝石内部具有包裹体, 双晶, 微细球状结构等特殊内在因素, 导致光的 干

52、涉,散射,衍射等现象,使宝石显现出特殊的光学效应； 六,矿物的发光性 发光性 ：某些矿物在外加能量的激发下能明显地发出可见光； 激发源 主要有：紫外光,阴极射线, x 射线,射线和高速质子流等各种高能辐射, 以及加热,摩擦,可见紫光 矿物的力学 性质 ：矿物在外力（如敲打,挤压,拉引,刻划 ）作用下所表现出 来的性质； 一,矿物的解理,裂开和断口 1解理：矿物晶体受应力作用而超过弹性限度时,沿确定结晶学方向破裂成 一系列光滑平面；这些光滑的平面称解理面； （解理是晶质矿物才具有的特性； 金属晶格具强延展性而无解理； ） 据其产生的难易程度及完好性,通常分为五级： 极完全解理：矿物受力后极易裂成

53、薄片,解理面平整而光滑； （黑云母） 27 第 27 页,共 45 页 完全解理 ：矿物受力后易裂成光滑的平面或规章的解理块,解理面显著而平 滑,常见解理面的阶梯； （方解石） 中等解理 ：矿物受力后常破裂成较小的不很平滑的平面,解理面不太连续, 常呈阶梯状,且闪闪发亮,清楚可见； （一般辉石） 不完全解理 ：矿物受力后不易裂出解理面, 仅断续可见小而不平滑的解理面； （磷灰石） 极不完全解理 ：即无解理；（石英,黄铁矿） 2裂开 ：某些矿物晶体在应力作用下,有时可沿着晶格内确定的结晶方向破裂 成平面；裂开的平面称裂开面； 产生缘由（与解理的区分就在这） ： 裂开的产生取决于杂质的夹层及机械双

54、晶等 结构以外的非固有因素； 3断口：矿物内部如不存在由晶体结构所把握的弱结合面网,就受力后将沿任 意方向破裂成不平整的断面； 矿物的断口主要藉于其外形来描述,常见的有： 贝壳状断口： 锯齿状断口 ： 平整状断口： 参差状断口 ： 土状断 口： 纤维状断口； 二,矿物的硬度 硬度 ：矿物抗击外来机械作用 如刻划,压入或研磨 的才能； 摩斯硬度计：以十种硬度递增的矿物为标准来测定矿物的相对硬度； 1滑石 2 石膏 3 方解石 4 萤石 5 磷灰石 6 正长石 7 石英 8 黄玉 9 刚玉 10 金刚石 三,矿物的弹性与挠性 弹性 ：某些层状或链状结构的矿物在外力作用下发生弯曲形变,当外力撤除后,

55、 在弹性限度内能自行复原原状的性质； 挠性 ： 某些层状结构的矿物在撤除使其发生弯曲形变的外力后,不能复原原状 的性质； 28 第 28 页,共 45 页四,矿物的脆性与延展性 脆性 ：矿物受外力作用时易发生破裂的性质；见于绝大多数非金属晶格矿物； 延性 ：矿物受外力拉引时易成为细丝的性质； 展性 ： 矿物在锤击或碾压下易形成薄片的性质； 延展性是矿物受外力作用发生晶格滑移形变的表现,是金属键矿物的一种特性； 矿物的其他物理性质： 一,矿物的密度和相对密度 密度 ：矿物单位体积的质量 g/cm3 ； 相对密度 比重 ：纯洁的单矿物在空气中的重量与 4时同体积的水的重量之比； 矿物的 相对密度

56、通常分为三级： 轻的： G ； 中等的：大多数非金属矿物的 G 为 4 ； 重的： G 4 ； 二,矿物的磁性 磁性 ：矿物在外磁场作用下被磁化所表现出能被外磁场吸引, 排斥或对外界产生 磁场的性质； 肉眼鉴定时,一般以马蹄形磁铁或磁化小刀来测试矿物的磁性,粗略分为三级： 强磁性：矿物块体或较大的颗粒能被吸引； 弱磁性：矿物粉末能被吸引； 无磁性： 矿物粉末也不能被吸引； 三,矿物的电学性质 1导电性和介电性 1）导电性：矿物对电流的传导才能； 2）介电性 ：不导电 电介质的 或导电性极弱的矿物在外电场中被极化产生感应 电荷的性质； 2压电性和热电性 1）压电性 ： 某些电介质的单晶体,当受到

57、定向压力或张力的作用时,能使晶体 29 第 29 页,共 45 页垂直于应力的两侧表面上分别带有等量的相反电荷的性质； 2 热释电性：电介质晶体在加热或冷却时 , 在确定结晶学方向的两端表面产生 相反电荷； 四,矿物的其他物理性质 导热性 , 热膨胀性 ,熔点 ,易燃性 ,挥发性 , 吸水性 ,可塑性 ,放射性 ,嗅觉 , 味觉 ,触觉； 第十五章（重点） ： 矿物的定义： 是由地质作用形成的, 具有确定的化学成分和内部结构, 在确定的 物理化学条件下相对稳固的自然结晶态的单质或化合物； 依据地质作用的性质,能量和来源,可以分为： 一, 内生作用： 主要由地球内部热能所导致矿物形成的各种地质作

58、用； 包括： 1 ,岩浆作用（橄榄石, 辉石,角闪石,黑云母,斜长石,正长石,石英等）； 2 ,火山作用（除透长石,鳞石英,方石英等为细小斑晶,均为隐晶质） ； 3 ,伟晶作用（石英,长石,绿柱石,天河石等） ； 4 ,热液作用（ a,高温热液作用：毒砂,磁铁矿,磁黄铁矿,黄玉等 b , 中温热液作用：萤石,石英,重晶石,方解石等 岭土,石英,重晶石,方解石等） ； c ,低温热液作用：蛋白石,高 二,外生作用 ：在地表或近地表较低的温度和压力下,由于太阳能,水,大气和 生物等因素的参与而形成矿物的各种地质作用； 主要包括风化作用,沉积作用（生物,化学,机械） ； 三, 变质作用 ：在地表以下

59、较深部位,已形成的岩石,由于地壳构造变动,岩浆 活动及地热流变化的影响, 其所处的地质及物理化学条件发生转变, 致使岩石在 基本保持固态的情形下发生成分, 结构上的变化, 而生成一系列变质矿物, 形成 新的岩石的作用； 主要包括：接触变质作用（接触交代作用,热变质作用） ,区域变质作用； 矿物形成的影响因素 ：矿物的形成, 稳固和演化取决于其所处的地质环境及物理 化学条件；即地质作用及温度,压力,组分的浓度,介质的酸碱度（ pH 值）,氧 30 第 30 页,共 45 页化仍原电位（ Eh 值）和组分的化学位（ 素； 几点说明 : i）,逸度（ fi ）,活度（ ai）准时间等因 1 岩浆和热

60、液作用过程中,温度和组分浓度起主要作用； 2 区域变质作用中,温度和压力起主导作用； 3 外生作用中, pH值和 Eh 值对矿物的形成具重要意 义； 矿物的生成次序 ：自然界地质体中的各种矿物在形成时间上的先后关系； （矿物通常是按晶格能降低的次序而次第析出的,共生的矿物的晶格能大体相 近；） 确定矿物 生成次序 的标志： 矿物的空间位置关系： 地质体中心部位的矿物形成晚；当一矿物穿插或包围 或充填其他矿物时,被穿插或被包围或被充填的矿物生成较早； 矿物的 自形程度 ： 相互接触的矿物晶体,自形程度（晶形的完整程度）高者 一般生成较早；（但应留意矿物的结晶才能的影响； ） 矿物的交代关系： 矿