结晶学及矿物学复习重点汇总+中国地质大学知识点总结

..>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分辨出结晶颗粒者。隐晶质：用一般放大镜无法分辨出结晶颗粒者。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。本质性的区别：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：表示晶体内部构造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〕：在晶体构造中的位置及环境均完全一样的点。结点：空间格子中的点，代表晶体构造中的相当点，为几何点。行列：分布在同一直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。注意：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：实际晶体构造中划分出的最小组成单位。晶胞的形状和大小，取决于其三个彼此相交的行列(*、Y、Z)上的结点间距(a0、b0、c0)及其间的夹角(α、β、γ，其中α=Y∧Z，β=*∧Z，γ=*∧Y)。α、β、γ和a0、b0、c0合称为晶胞参数。晶体的根本性质：1，自限性：晶体在自由空间中生长时，能自发地形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一样的，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。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。注意：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向性，其性质一般不随方向而改变。3〕晶体具异向性，并不排斥在*些特定的方向上的性质一样。4，对称性：晶体的一样局部〔如外形上的一样晶面、晶棱或角顶，内部构造中的一样面网、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出现。5，最小内能性：在一样的热力学条件下，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响，而破坏晶格时则发生吸热反响。6，稳定性：在一样的热力学条件下，对于化学成分一样的物质，以不同的物理状态存在时，其中以结晶状态最为稳定。晶体的稳定性是晶体具有最小内能性的必然结果。非晶质体不稳定，或仅是准稳定的，有自发地转变为晶体的必然趋势。结晶学的研究内容：1〕研究晶体的发生、成长、变化，及其人工合成；2〕研究晶体的几何外形、内部构造，及其规律性和不完善性；3〕研究晶体的物理性质，及其机理和利用；4〕研究晶体的成分、构造和性质之间关系的规律性等。〔大致了解〕：歪晶：偏离本身理想晶形的晶体。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、线进展投影。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：首先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：首先将平面平移，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ρ和方位角φ来确定。也称极坐标。极距角〔ρ〕：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〔φ〕：包含该晶面法线的子午面与零子午面〔φ=0º〕之间的夹角。球面投影转换为极射赤平投影：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。〔重点〕：对称的条件：①必须具有假设干个彼此一样的局部；②这些一样局部是有规律地重复出现的。晶体对称的特点：①普遍性：一切晶体都是对称的。②特殊性：晶体的对称是有限的。遵循"晶体对称定律〞。③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局部的假想平面〔或称镜面〕。晶体上P可能出露的位置：①垂直平分晶面和晶棱；②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：晶体上所有的晶面均两两平行、同形等大、方向相反。对称轴〔Ln〕：为假想的直线，绕该直线旋转一定角度后，可使一样局部重复。轴次〔n〕：旋转360时，一样局部重复出现的次数。基转角〔α〕：使一样局部重复出现所必须旋转的最小角度。n=360º/α晶体对称定律：晶体中只可能出现轴次为一次、二次、三次、四次和六次的对称轴〔L1、L2、L3、L4和L6〕，而不可能存在五次及高于六次的对称轴。旋转反伸轴〔Lin〕：为一假想直线，物体绕该直线旋转一定角度后，再对此直线上的一点进展反伸，可使一样局部重复。对称操作：旋转＋反伸等效关系：Li1＝L1＋C＝C；Li2＝L1＋P⊥＝P〔P⊥Li2〕；〔熟记〕Li3＝L3＋C〔L3∥Li3〕；Li6＝L3＋P⊥〔L3∥Li6，P⊥L3〕旋转反映轴〔Lsn〕〔了解〕：围绕此直线旋转一定的角度后，并对与之垂直的一个平面进展反映，可使晶体的一样局部重合。对称操作：旋转＋反映注意：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9种：C、P、L1、L2、L3、L4、L6、Li4&Li6；2〕Ln和Lin可统称为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.Lｎ×P∥→LｎnP2.Lｎ×L２⊥→LｎnL２3．Lｎ×P⊥→LｎPCLｎ×C→LｎPCP×C→LｎPC〔n为偶数〕×P∥＝Lin×L2⊥→LiｎnL２nP〔Li４3L２3P〕〔n为奇数〕→Liｎ(n/2)L２(n/2)P〔Li４2L２2P〕〔n为偶数〕5．Lｎ×P∥×L２⊥→LｎnL２nPC〔L３3L２3PC〕〔n为奇数〕→LｎnL２(n+1)PC〔L４4L２5PC〕〔n为偶数〕各晶族中，根据其对称特点〔Ln或Lin的轴次的上下及其个数〕划分为七大晶系：①三斜晶系：无L２，也无P。〔如：斜长石〕②单斜晶系：L２或P不多于1个。〔如：正长石、石膏、云母〕③斜方晶系：L２或P多于1个。〔如：橄榄石、红柱石〕④三方晶系：唯一高次轴L３。〔如：刚玉、方解石〕⑤四方晶系：L４或Li４只有1个。〔如：符山石、金红石〕⑥六方晶系：L６或Li６只有1个。〔如：绿柱石〕⑦等轴晶系：有4L３。〔如：石榴石、闪锌矿〕第四章〔重点理解〕：晶体定向：在晶体上按一定的法则选定一个以晶体中心为原点的坐标系统。即在晶体上选择坐标轴〔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)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α〔Y∧Z〕、β〔Z∧*〕、γ〔*∧Y〕表示。轴单位：结晶轴上的单位长度。*、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α、β、γ和轴率a:b:c之合称。是表征晶胞形状的一组参数。晶轴选择的根本原则：1〕必须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：α=β=γ=90º，a=b=c。对称型国际符号的书写顺序：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称要素符号，严格地按一定顺序排列而构成的。两层含意：〔1〕*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出现的对称要素。各晶系选轴原则及晶体常数特点：各晶系对称型国际符号中各序位所代表的方向：第五章〔了解〕：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*、Y、Z轴上的截距分别为pa、qb、rc，则其截距系数的倒数比为(1/p)∶(1/q)∶(1/r)＝h∶k∶l，则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。〕注意：对于三方、六方晶系晶体，晶面指数是按*、Y、U、Z等四轴顺序排列，其一般式写作(hkil)。其中h＋k＋i＝0。整数定律(有理指数定律或阿羽依定律)：假设以平行于三根不共面晶棱的直线作为晶轴，则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单整数比。晶带：交棱相互平行的一组晶面之组合。晶带符号：以晶带轴的取向来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的符号表示。用晶带轴表示，如[001]，表示所有交棱平行[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(*，y，z)，并以轴单位来度量，(*/a)∶(y/b)∶(z/c)＝r∶s∶t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。同一单形的所有晶面：①应具有一样的性质。在理想情况下表现为同形等大。②与对称型中一样的对称要素间的关系应是一样的(即平行、垂直或等角度相交)。注意：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减少。单形符号：以简单的数字、符号的形式，来表征一个单形的所有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，按一定的原则选择一个晶面作为代外表，将其晶面指数顺序地连写，置于"{}〞，写成{hkl}，用以代表整个单形。代外表的选择原则：1〕选择正指数最多的晶面；2〕同时遵循"先前、次右、后上〞的原则。结晶单形：结晶学上不同(即同时考虑其几何形态和真实对称性)的单形。146种。几何单形：只考虑几何形态上不同的单形。47种。常见的几何单形：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*特定对称型而言。2，左形与右形：形状完全一样，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、右形只出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。3，开形与闭形：依据单形的晶面是否能自相封闭一定空间来划分。只针对几何单形。4，正形与负形：空间取向不同的2个一样的单形，假设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。聚形的晶面特征：同一晶体上，出现假设干种性质各异的不同晶面。在理想情况下表现为晶面非同形等大。单形相聚的条件：单形相聚，必须遵循对称性一致的原则，即只有属于同一对称型的单形才能相聚。注意：1〕只有同一晶系的几何单形才能在晶体上同时出现。2〕少数几何单形可以在不同晶系的晶体上出现。①单面、平行双面可以在低级和中级晶族的各晶系的晶体上出现；②三方柱、六方柱、三方双锥、六方双锥、复三方柱、复六方柱、六方单锥可出现在三方和六方晶系的晶体上；③斜方柱可出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。平行六面体的选择原则：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；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α=β=γ=90º，a0=b0=c0单位晶胞：能充分反映整个晶体构造特征的最小构造单元，其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。空间格子的型式：1．按平行六面体的形状分：1〕立方格子：等轴晶系：α=β=γ=90º，a0=b0=c02〕四方格子：四方晶系：α=β=γ=90º，a0=b0≠c03〕斜方格子：斜方晶系：α=β=γ=90º，a0≠b0≠c04〕单斜格子：单斜晶系：α=γ=90º，β＞90º，a0≠b0≠c05〕三斜格子：三斜晶系：α≠β≠γ≠90º，a0≠b0≠c06〕六方和三方格子：六方和三方晶系：α=β=90º，γ=120º，a0=b0≠c07〕三方菱面体格子：三方晶系：α=β=γ≠90º，60º，109º28′16″，a0=b0=c02，按平行六面体中结点的分布情况分：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：晶体内部构造的对称要素：晶体构造：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：反映内部构造的有限的图形〔宏观的〕。外部对称要素对称操作：反映--P旋转--Ln反伸--C旋转+反伸--Lin注意：①晶体构造中任一种对称要素均有无数多个。②晶体构造中出现了一种在晶体外形上不可能有的对称操作——平移操作。1．滑移面其辅助几何要素：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：轴向滑移面〔a,b,c〕：反映后沿晶轴(a,b,c)方向平移T/2。2〕对角线滑移面〔n〕：反映后沿2个方向滑移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:为一直线方向，图形沿此直线方向平移一定距离后，可使一样局部重复。3．螺旋轴〔ns，其中s为＜n的自然数〕其辅助几何要素：一根假想的直线及与之平行的直线方向。相应的对称操作：围绕此直线旋转一定角度后，并沿此直线方向平移一定的距离。1〕轴次基转角：α=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〕平移距离〔t〕应等于沿螺旋轴方向行列的结点间距〔T〕的S/n，t＝(S/n)T螺旋轴，其旋转基转角α和平移距离(S/n)T，均应以右旋方式〔逆时针〕为准。空间群：一个晶体构造中，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)的构成和含义根本上与对称型的国际符号类同，具体包括两个组成局部：〔1〕前面局部：空间格子类型〔以大写英文字母表示〕，如Pmmn中的P。〔2〕后面局部：内部构造对称要素之总和的符号.第九章〔概念〕：平行连生：同种晶体的许多个单体，按所有对应的结晶方向〔包括对称要素、晶轴及晶棱、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一定对称规律的连生，借助对称操作可使其相邻的单晶体相互重合或平行。根据其单体间接合方式的不同，可分为三种类型：简单双晶:由两个单体构成的双晶。反复双晶:由两个以上单体，彼此间按同一种双晶律屡次反复出现而构成的双晶群。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：一种晶体以一定的结晶学取向关系附生于另一种晶体外表之上或包围于其四周的现象。第十章〔重点概念理解〕：一、离子类型通常根据离子的最外电子层构造，将离子分为三种根本类型：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一样。〔主要包括周期表左边的IA、ⅡA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，构成地壳中大局部造岩矿物。这些矿物的相对密度一般比较小，对光波选择性不明显，一般为无色、白色或浅色。其化学性质较稳定。〕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、ⅡB副族及其右邻的*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，对光线常具有选择性吸收，可呈现不同的颜色。3．过渡型离子:最外层电子数为9～17的离子。其最外层电子构型为ns2np6nd1～9。(主要包括周期表中ⅢB-ⅦB副族和Ⅷ族元素的离子。其特征是具有未填满的6d电子亚层，构造不稳定，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；电子数居于中间位置的Fe、Mn…，与氧和硫均可结合，终究形成何种化合物，则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=57～71〕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，假设氧化态一样，则其离子半径随配位数〔CN〕的增高而增大。最严密堆积的方式〔等大球体〕：1，六方最严密堆积〔HCP〕：等大球体按ABABAB……的顺序，每两层重复一次的规律重复堆积下去，其结果球体在空间的分布与空间格子中六方格子一致。2，立方最严密堆积〔CCP〕：等大球体按ABCABCABC……的顺序，每三层重复一次的规律连续堆积下去，则球体在空间的分布与空间格子中的立方面心格子一致。空隙类型：在等大球体最严密堆积中，球体间仍有空隙存在。据计算，其球体只占据晶体空间的74.05%，而空隙占整体空间的25.95%。1〕四面体空隙：由4个球体围成的空隙，此4个球体中心之联线恰好联成一个四面体的形状。2〕八面体空隙：由6个球体围成的空隙，此6个球体中心之联线联成一个八面体的形状。严密堆积〔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。其晶体构造常是半径较大的阴离子按等大球体的六方或立方最严密堆积方式进展堆积，而半径较小的阳离子充填其中的四面体空隙或八面体空隙。小结：①自然金属矿物(单质)的晶体构造，常表现为金属原子作等大球体的最严密堆积。②离子化合物的晶体构造中，则往往是半径大的阴离子作最严密或近于最严密堆积，半径小的阳离子充填在其空隙之中。③分子化合物的晶体构造中，分子呈严密堆积，但因分子的形状不作球形，情况则更为复杂。配位数：晶体构造中，每个原子或离子周围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。注意：①金属单质晶体中原子总是具有最高〔CN=12〕或较高的配位数。②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严密堆积规律的支配，CN偏低，一般均≯4。③离子化合物晶体中，通常是阴离子作最严密堆积，阳离子充填其中的八面体空隙或四面体空隙。此时阳离子的CN分别为6和4。但当阴离子不成最严密堆积时，还存在其他的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严密堆积：①只有当异号离子相互接触时才是稳定的；②假设阳离子变小，直到阴离子相互接触，构造仍是稳定的，但已达稳定的极限；③假设阳离子更小，则使阴、阳离子脱离接触，这样的构造不稳定，将引起CN的改变。配位多面体：晶体构造中，以一个原子或离子为中心，将其周围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，即取决于充填空隙的阳离子半径〔rc〕与构成空隙的阴离子半径〔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。【在分子之间还普遍存在着范德华力。分子键很弱，其键能比前三种键能小1～2个数量级。氢原子还能与分子内或其它分子中的*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：—晶体构造的根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。—离子键无方向性和饱和性。晶格中离子间的具体配置方式，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：①构造较严密，具较高的CN。②透明～半透明，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。③易溶于极性溶剂。2.原子晶格：—晶体构造单元为原子。—原子间的结合是通过共用电子对的方式使到达稳定的电子构型〔外层电子为8的稳定构造〕，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控制。—晶体构造中质点间的结合以共价键占主导地位的晶格即原子晶格。特点：①原子堆积的严密程度远比离子晶格为低，CN也较低。②晶体呈透明-半透明，金刚-玻璃光泽；一般具较高的硬度和熔点；不导电。③化学性质比较稳定。3，金属晶格：—晶体构造单元是失去了价电子的金属阳离子和一局部中性的金属原子。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，其构造通常可视为等大球体的最严密堆积。特点：①构造严密，CN高。②不透明，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：—分子晶格与其他晶格的根本区别在于：其构造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，而分子与分子之间则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征。—主要由分子键形成的晶体属分子晶格。特点：①分子之间有可能作非球体最严密堆积，其形式极其复杂多样。②多数晶体透明，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。③不溶于水，溶于有机溶剂。类质同像：晶体构造中*种质点为性质相似的他种质点所替代，共同结晶成均匀的单一相的混合晶体，而能保持其键性和构造型式不变，仅晶格常数和性质略有改变。类质同像混入物〔类质同像替代物〕：与晶体构造中*种质点的性质相似的他种质点。〔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围，分：〔1〕完全类质同像：性质相似的两种质点可以任意比例相互替代。(Mg,Fe)SiO3。〔2〕不完全类质同像：性质相似的两种质点只能在确定的*个有限范围内替代。如：针铁矿(FeOOH)Fe可以被Al替代达30%二、据相互替代质点的电价一样与否，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〕。〔2〕异价类质同像：彼此替代的离子的电价不一样。三价的Fe取替四价的Si类质同像的影响因素：原子或离子的半径〔内因〕：相互替代的原子或离子的半径必须尽可能相近。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一样或相似。电价〔内因〕：类质同像替代前后总电价应保持平衡。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，则将限制类质同像的范围，并促使固溶体的离溶。压力(外因)：压力的增大将促使晶格趋于严密，会降低类质同像替代的能力，并促使其离溶。组分浓度〔外因〕：矿物结晶过程中，假设介质中*种组分的浓度缺乏，则将有利于与其性质相似的组分以类质同像混入物的形式进入晶格，以弥补该主要组分数量的缺乏。同质多像：化学成分一样的物质，在不同的物理化学条件下，形成构造不同的假设干种晶体的现象。同质多像变体：化学成分一样而构造不同的晶体。同质多像转变：由于物理化学条件的改变，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一定压力下是固定的，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，一般高温变体的对称程度较高。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。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：①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。②单变性转变：两变体之间的转变是单向的，其转变过程缓慢，且只在升温过程中发生。从不同变体间的构造关系来看，分：①重建型转变：转变时晶体构造发生了彻底改组，包括键性、配位态及堆积方式等的变化，再重新建立起新变体的构造。②移位型转变：不涉及键的破坏和重建，只是构造中原子或离子稍作位移，键角有所改变，相当于整个构造发生了一定的变形。此类转变通常迅速而可逆。③有序—无序转变：同种物质晶体构造的无序态与有序态之间的转变。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：化学成分一样的物质，能结晶成两种或多种仅仅在构造单元层的堆积顺序上有所不同的层状构造晶体的性质。特点：一种物质的各种多型，在平行构造单元层的方向上的晶胞参数(如a0，b0)相等；在垂直于构造单元层的方向上，晶胞参数〔如c0〕则相当于构造单元层厚度的整数倍，其倍数即为单位晶胞中构造单元层的数目，即多型的重复层数。有序—无序的类型：1．完全有序：能占据晶体构造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：不同质点在所有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．局部有序：能占据构造中同种位置的不同质点，每一种都只有局部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。注意：1〕一般地，温度升高，可促使晶体构造从有序→无序转变，晶体对称程度增高；而温度缓慢降低，则有利于无序构造的有序化，晶体的对称性降低。2〕有序—无序转变通常是在到达一定的临界温度后，通过构造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局部有序变体均有可能以准稳定态长期存在。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：单质：由同一种元素的原子自相结合而成的矿物。2.化合物：由两种或两种以上元素组成的矿物。矿物化学成分变化的原因：1．主要原因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构造中的作用，主要分:根本类型:吸附水、结晶水、构造水过渡类型: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，通常意指不参加晶格的吸附水，当样品烘干到110℃之前即全部逸去；2〕正水H2O+系指参加晶格的构造水或结晶水，其失水温度通常高于110℃。3〕有些参加晶格的层间水、沸石水及局部结晶水在低于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：矿物的形态是指:矿物单体(包括规则连生体)及同种矿物集合体的外貌特征。影响矿物形态的因素：内因：矿物的化学成分和内部构造。外因：矿物形成时的环境条件(P,T)。矿物单体的形态包括两方面:(1)包括整个单晶体的外貌；(2)晶面花纹特征。晶体习性〔结晶习性或晶习〕：矿物晶体在一定的外界条件下，常常趋向于形成*种特定的习见形态。晶体习性大致分为三种根本类型：〔1〕一向延长型：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、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。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*些规则的花纹：晶面条纹、蚀像、生长丘…矿物集合体：同种矿物的多个单体聚集在一起的整体。一、显晶集合体：肉眼或借助于放大镜即能分辨出矿物各单体的集合体。显晶集合体的形态常见：柱状、针状、板状、片状、鳞片状、叶片状和粒状…常见的特殊形态的集合体：纤维状集合体；2〕放射状集合体；3〕晶簇：隐晶及胶态集合体隐晶集合体：只有在显微镜下才可分辨矿物单体的集合体。胶态集合体：显微镜下也不能区分出单体的界限，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征，主要有：分泌体；2〕结核：鲕状及豆状集合体：鲕状集合体：＞50%球粒的直径＜2mm，形状、大小如鱼卵。豆状集合体：球粒大小似豌豆，直径一般为几mm。钟乳状集合体：其他的还有：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、吸收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〕中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。矿物对光吸收的两种情形：1.当矿物对各色光同等程度地均匀吸收时，其所呈颜色取决于吸收程度：①假设均匀地全部吸收，矿物呈黑色；②假设根本上均不吸收，矿物呈无色或白色；③假设各色光皆被均匀地吸收了一局部，则视吸收量的多少，而呈现不同浓度的灰色。当矿物选择性地吸收*种波长的色光时，矿物呈现被吸收的色光的补色。根据产生的原因，矿物的颜色通常分为：自色：由矿物本身固有的化学成分和内部构造所决定的颜色,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。他色：矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。假色：由物理光学效应所引起的颜色，是自然光照射在矿物外表或进入到矿物内部所产生的干预、衍射、散射等而引起的颜色。主要有：①锖色：②晕色：③变彩：④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。〔矿物的条痕能消除假色、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、矿物的透明度透明度：矿物允许可见光透过的程度。据矿物碎片刃边的透光程度，配合矿物的条痕，矿物的透明度分三级：1〕透明：能透过绝大局部光，条痕为无色、白色或浅色。2〕半透明：可允许局部光透过，条痕呈红、褐等各种彩色。3〕不透明：根本不允许光透过，条痕呈黑色或金属色。四、矿物的光泽光泽：矿物外表对可见光的反射能力。矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的折射和吸收的程度。据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光的强弱，配合矿物的条痕和透明度，矿物的光泽分四个等级：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，不透明。半金属光泽：反光较强，似未经磨光的金属外表的反光。呈金属色，条痕为棕色、褐色等深彩色，不透明～半透明。3〕金刚光泽：反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。颜色和条痕均呈浅色〔如浅黄、桔红、浅绿…〕、白色或无色，半透明～透明。玻璃光泽：反光较弱，呈普通平板玻璃外表的反光。矿物为无色、白色或浅色，条痕呈无色或白色，透明。特殊变异光泽：油脂光泽、树脂光泽、珍珠光泽、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，对光的吸收程度小，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、微细球状构造等特殊内在因素，导致光的干预、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：*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、*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，沿一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：①极完全解理：矿物受力后极易裂成薄片，解理面平整而光滑。〔黑云母〕②完全解理：矿物受力后易裂成光滑的平面或规则的解理块，解理面显著而平滑，常见∥解理面的阶梯。〔方解石〕③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，清晰可见。〔普通辉石〕④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〕⑤极不完全解理：即无解理。〔石英，黄铁矿〕裂开：*些矿物晶体在应力作用下，有时可沿着晶格内一定的结晶方向破裂成平面。裂开的平面称裂开面。产生原因〔与解理的区别就在这〕：裂开的产生取决于杂质的夹层及机械双晶等构造以外的非固有因素。断口：矿物内部假设不存在由晶体构造所控制的弱结合面网，则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形状来描述，常见的有：①贝壳状断口：②锯齿状断口：③平坦状断口：④参差状断口：⑤土状断口：⑥纤维状断口。二、矿物的硬度硬度：矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨…)的能力。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：*些层状或链状构造的矿物在外力作用下发生弯曲形变，当外力撤除后，在弹性限度内能自行恢复原状的性质。挠性：*些层状构造的矿物在撤除使其发生弯曲形变的外力后，不能恢复原状的性质。四、矿物的脆性与延展性脆性：矿物受外力作用时易发生破碎的性质。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。矿物的相对密度通常分为三级：①轻的：G＜2.5。②中等的：大多数非金属矿物的G为～4。③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：①强磁性：矿物块体或较大的颗粒能被吸引。②弱磁性：矿物粉末能被吸引。③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：矿物对电流的传导能力。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：*些电介质的单晶体，当受到定向压力或张力的作用时，能使晶体垂直于应力的两侧外表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,在一定结晶学方向的两端外表产生相反电荷。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、具有一定的化学成分和内部构造、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物。按照地质作用的性质，能量和来源，可以分为：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c、低温热液作用：蛋白石、高岭土、石英、重晶石、方解石等〕。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〕。变质作用：在地表以下较深部位，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改变，致使岩石在根本保持固态的情况下发生成分、构造上的变化，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、稳定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〕、氧化复原电位〔Eh值〕和组分的化学位〔i〕、逸度〔fi〕、活度〔ai〕及时间等因素。几点说明:(1)岩浆和热液作用过程中，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。矿物的生成顺序：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顺序而次第析出的，共生的矿物的晶格能大体相近。〕确定矿物生成顺序的标志：*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。〔但应注意矿物的结晶能力的影响。〕*矿物的交代关系：矿物的交代作用首先沿颗粒的边缘或裂隙进展，被交代的矿物形成较早。矿物世代：在一个矿床中，同种矿物在形成时间上的先后关系。与一定的成矿阶段相对应。如多期次的热液作用。矿物的共生：同一成因、同一成矿期〔或成矿阶段〕所形成的不同矿物共存于同一空间的现象。矿物的共生组合：各共生矿物构成的组合。矿物的伴生：不同成因或不同成矿阶段的各种矿物共同出现在同一空间范围内的现象。矿物的标型性：能够反映矿物或地质体的一定成因特征的矿物学标志。主要包括：〔1〕标型矿物〔2〕标型矿物共生组合〔3〕矿物标型特征标型矿物和标型矿物共生组合：只在*种特定的地质作用中形成和稳定的矿物和特征性矿物组合。〔标型矿物或标型矿物共生组合强调矿物或矿物组合的单成因性，其本身即是成因上的标志。〕矿物的标型特征：能反映矿物的形成和稳定条件的矿物学特征。注意：矿物的空间分布、多成因性及多世代性，决定了同种矿物在晶形、物性、成分、构造等方面存在着明显的差异。矿物标型包括：形态标型、物理性质标型、化学标型、构造标型。测量矿物平衡温度和压力的地质数学模型：地质温度计、地质压力计和地质温压计。意义：1〕了解地壳、地幔和宇宙；2〕探索矿物及地质体的成因；3〕指导找矿勘探；4〕评价地质体的含矿性。矿物中的包裹体：矿物生长过程中或形成之中被捕获包裹于矿物晶体缺陷〔如晶格空位、位错、空洞和裂隙…〕中的，至今尚完好封存在主矿物中并与主矿物有着相界限的那一局部物质。特点：1〕普遍存在于矿物中，数量相当多；2〕形状各异，成分复杂，可以是气态、液态或固态；3〕大小不一，气液包裹体大多＜10µm。按成因分原生、次生和假次生包裹体：原生包裹体〔P〕：矿物结晶过程中被捕获封存的成岩成矿介质〔含气液的流体或硅酸盐熔融体〕。次生包裹体〔S〕：矿物形成后，后期热液沿矿物的微裂隙贯入，引起矿物局部溶解并发生重结晶，之后又为主矿物所圈闭而形成的定向排列的包裹体。假次生包裹体〔PS〕：矿物生长过程中，由于构造应力作用，使矿物晶体产生局部破裂或蚀坑，成矿流体进入其中，并使这些部位发生重结晶而被继续生长的晶体封存所形成的包裹体。意义：1〕P和PS是代表形成主矿物的原始成岩成矿流体的样品，其成分和热力学参数〔温度、压力、PH值、Eh值和盐度…〕反映了主矿物形成时的化学环境和物理化学条件，可作为译解成矿作用特别是内生成矿作用的密码；2〕S反映成矿期后热液活动的物理化学作用的温度、压力、介质成分和性质。化学成分的变化：自然界的化学作用决定于环境。在开放体系，体系与环境存在着物质的交换，活性组分总是向着化学位低的方向迁移，组分重新组合，形成新的矿物，从而使体系总自由能最低。交代作用：在地质作用过程中，已形成的矿物与熔体、溶液或气液的相互作用而发生组分上的交换，使原矿物转变为其他矿物的作用。假像：交代强烈时，原矿物可全部为新形成的矿物所替代，但仍保持原矿物的晶形。水化作用：无水矿物因一定比例的水参加到矿物晶格中而变成含结晶水的矿物的作用。脱水作用：含水矿物因失去其所含结晶水而变成另一种矿物的作用。晶体构造的变化主要包括同质多像相变和多型相变等(第十章已讲)(1〕有序化是必然趋势。〔2〕有序—无序相变往往是在到达一定的临界温度后，通过构造有序度的连续变化而在或长或短的时间内逐步完成的。〔3〕温度升高，促使晶体构造从有序→无序，晶体对称程度增高；而温度缓慢降低，则有利于无序构造的有序化，晶体的对称性降低。意义：矿物晶体相变的研究，在探讨矿物的成因，了解矿物及其所在地质体的形成条件和演化历史，指导找矿，及人工合成晶体材料等均具有重要意义。非晶化：含U、Th等放射性元素的晶质矿物，在放射性元素蜕变时放出的α射线的作用下，其晶格遭受破坏，转变为非晶质矿物。晶化：随着时间的推移，一些非晶质矿物会逐渐变为结晶质矿物。第十八章〔重点矿物〕：自然元素矿物：在自然界以单质形式存在的矿物。晶体化学特点、形态及物理性质据键性，大致分3种晶格类型：金属晶格--典型金属键，大多数矿物的原子呈最严密堆积，构造型较简单，对称性较高。多数呈立方最严密堆积，具立方面心格子的铜型构造。少数呈六方最严密堆积，具六方格子。形态：晶体呈等轴粒状或六方板状，集合体为树枝状、片状、块状…物理性质：具典型的金属特性：金属色，金属光泽，不透明。H低〔Os、Ir例外〕，解理不发育，强延展性。密度大。电和热的良导体。原子晶格--晶格中质点以共价键联结，如金刚石。物理性质：H高，光泽强，具脆性，不导电。3．分子晶格1〕如石墨：层状构造，层内具共价键—金属键，层间为分子键，表现在物理性质上具明显的异向性，具{0001}极完全解理，H低，金属光泽，电的良导体。2〕如自然硫：8个S原子以共价键联结成S8环状分子，环分子间为分子键，其H低，熔点低，导电导热性差。主要矿物：自然金：Au化学组成：纯金极少见，常有一定数量的类质同像混入物Ag。自然金的纯度以成色来表示，用千分数(‰)示之。晶体构造：等轴晶系，Fm3m。Au原子呈立方最严密堆积，具立方面心格子的铜型构造。形态：一般呈分散粒状、不规则粒状或树枝状等集合体。鉴定特征：金黄色颜色及条痕，强金属光泽。H低(2--3)，无解理，强延展性。密度大。熔点高。化学性质稳定，在空气中不氧化，只溶于王水。金刚石：C化学组成：带色和不透明者常含Si、Al、Ca、Mg、B、N、Fe、Ti等杂质及石墨、橄榄石、磁铁矿、金红石等包裹体。晶体构造：等轴晶系，对称型m3m，具立方面心格子。C原子位于立方晶胞的8个角顶和6个面中心，以及相间地分布于半数的1/8小立方晶胞的中心。CN=4。形态：多呈{111}、{110}，常呈浑圆粒状。鉴定特征：浑圆粒状。金刚光泽。极高的H〔10〕，解理{111}中等。日光曝晒后，在暗处发淡青蓝色磷光。石墨：C鉴定特征：鳞片状、致密块状、土状。铁黑色--钢灰色，条痕亮黑色，半金属光泽。{0001}极完全解理，H小(1--2)。密度小，性软，有滑感，易污手，可书写。第十九章〔着重矿物〕：硫化物及其类似化合物矿物：一系列金属元素与S、Se、Te、As、Sb、Bi等化合而成的化合物。晶体构造：矿物的阴离子的半径较大、电负性较低，易被极化；阳离子的半径小、电价较高，极化能力强。常可看作S2-等作最严密堆积，阳离子充填四面体或八面体空隙。矿物的化学键由离子键向共价键或金属键过渡。形态：简单硫化物，组分简单，对称程度一般较高，多为等轴或六方晶系，少数属斜方或单斜晶系；组分复杂的硫盐主要为单斜或斜方晶系。主要矿物：方铅矿：PbS晶体构造：等轴晶系，Fm3m。NaCl型构造：S2-作立方最严密堆积，Pb2+充填于全部八面体空隙中，CN=6。化学键为离子键--金属键的过渡类型。鉴定特征：铅灰色，条痕黑色，强金属光泽。{100}三组完全解理，H低(2--3)。密度大(7.4--7.6)。加KI及KHSO4与矿物一起研磨后显黄色。闪锌矿：ZnS或β-ZnS化学组成：常有Fe2+替代Zn进入晶格，其他尚有Mn、Cd、In、Ga、Ge、Tl等类质同像混入物。晶体构造：等轴晶系，F¯43m。S2-作立方最严密堆积，Zn2+充填于半数的四面体空隙，CN=4。化学键具共价键性质。鉴定特征：粒状晶形。颜色变化大，由无色到浅黄、棕褐--黑色，随含Fe量的增加而变深。条痕白色--褐色，金刚光泽。{110}六组完全解理，H3--4。与方铅矿共生。黄铜矿：CuFeS2化学组成：常含少量Ag、Au、Zn等机械混入物。晶体构造：四方晶系，对称型¯42m。闪锌矿型构造之衍生构造。鉴定特征：常呈致密块状或分散粒状。铜黄色，外表常有蓝、紫红、褐等色的斑状锖色，条痕绿黑色，金属光泽。H3--4。性脆。磁黄铁矿：Fe1-*S非化学计量性"缺席构造〞高温下*=0～＞320℃时：六方晶系变体，成分相当于FeS～Fe7S8之间的固溶体。＜320℃时：单斜晶系变体，成分为Fe7S8。鉴定特征：通常呈致密块状。暗古铜色，外表常具黑褐色锖色，条痕亮灰黑色，金属光泽。H4。具磁性。黄铁矿：FeS2化学组成：常有Co、Ni替代Fe；As、Se、Te替代S。常含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等细分散机械混入物。晶体构造：等轴晶系，对称型m3。NaCl型构造之衍生构造：哑铃状对硫[S2]2-近似于立方最严密堆积，[S2]2-之中心相当于Cl-的位置，Fe2+位于Na+的位置。对硫[S2]2-的轴向与相当于晶胞1/8的小立方体的对角线方向一样，但彼此并不相交。鉴定特征：常见完好的{100}、{hk0}及其聚形，晶面上常具三组互相垂直的聚形条纹。浅铜黄色，外表有黄褐色锖色，条痕绿黑或黑色，强金属光泽。参差状断口，H6--6.5，性脆，无磁性。辰砂、雄黄与雌黄矿物辰砂雄黄雌黄成分HgSAs4S4或AsSAs2S3晶系三方单斜单斜对称型322/m2/m形态分散粒状柱状、致密粒状、土状块体短柱状、板状、片状、土状颜色红色，有铅灰色锖色桔红色柠檬黄色条痕红色浅桔红色鲜黄色光泽金刚光泽金刚光泽，断面树脂光泽金刚光泽，断面树脂光泽解理{10-10}完全光泽金刚光泽{010}完全{010}完全H2～～2～2密度～用途提炼Hg；单晶可作激光调制晶体；中药(丹砂)。提取As、制砷化物；中药材；用于农药、颜料、玻璃等工业。提炼As、制砷化物；中药成因低温热液矿床的典型矿物辉锑矿：Sb2S3斜方晶系，Pbnm辉钼矿：MoS2六方晶系，P63/mmc第二十章〔重点矿物〕：氧化物：氧化物中O2-常作立方或六方最严密堆积或近似最严密堆积；阳离子充填四面体或八面体空隙。键性以离子键为主，且以低价惰性气体型离子的氧化物中为最强。由于阳离子具不同程度的极化性质，刚玉〔Al2O3〕、石英〔SiO2〕等的键性趋于向共价键过渡；而磁铁矿〔FeFe2O4〕、软锰矿〔MnO2〕等则有向金属键过渡的趋势。氢氧化物：(OH)-或(OH)-和O2-共同形成严密堆积，后者中(OH)-与O2-通常成互层分布。多数矿物为层状构造，层内为离子键，层间以分子键或氢键联结；局部矿物为链状构造，链内为离子键，沿链的方向联结力较强，链间为氢键。形态：氧化物常具完好的晶形。集合体常成粒状和致密块状。氢氧化物多属三方、六方、斜方或单斜晶系。具层状构造者常呈板状、片状、鳞片状；具链状构造者多呈柱状、针状、纤维状。但更常见成细分散胶态混合物，呈鲕状、豆状、肾状、葡萄状、钟乳状、多孔状、土状、致密块状…刚玉：Al2O3化学组成：一般含微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+…，常见赤铁矿、钛铁矿、金红石、尖晶石、石榴子石等包裹体。晶体构造：三方晶系，对称型¯3m刚玉型构造：O2-呈六方最严密堆积构成氧离子层，Al3+在两层O2-之间，充填2/3的八面体空隙。鉴定特征：晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。常依(10¯11)呈聚片双晶。晶面上常见相交的几组条纹。赤铁矿：Fe2O3化学组成：常含Ti、Al、Mn、Fe2+、Mg、Ca和少量的Ga、Co等类质同像混入物，以及金红石、钛铁矿等显微包裹体。致密块体常含SiO2、Al2O3、粘土等机械混入物。晶体构造：三方晶系，对称型¯3m刚玉型构造。鉴定特征：常成各种集合体形态：镜铁矿：具金属光泽的片状集合体；云母赤铁矿：具金属光泽的细小鳞片状集合体；铁赭石：红色土状(粉末状)集合体；鲕状、豆状、肾状赤铁矿：鲕状、豆状、肾状的集合体。致密块状集合体。金红石：TiO2化学组成：常含Fe2+、Fe3+、Nb5+、Ta5+、Cr3+、Sn4+等类质同像混入物。金红石具成分标型性：碱性岩中富Nb；基性岩和岩浆成因的碳酸岩中的含V；伟晶岩及热液矿床中者往往富Sn；月岩中的金红石富Nb和Cr。晶体构造：四方晶系，对称型4/mmm。金红石型构造：O2-近似成六方最严密堆积，Ti4+位于变形八面体空隙中，CNTi4=6。O2-位于以Ti4+为角顶所组成的平面三角形之中心，CNO2-=3。[TiO6]彼此上、下共棱联结成∥c轴的链，链间由[TiO6]共角顶相连。鉴定特征：晶体呈短柱状、长柱状或针状，柱面有纵纹。双晶依(101)成膝状双晶、三连晶或环状双晶。致密块状集合体。α-石英〔低温石英〕：SiO2晶体构造：三方晶系，对称型32，构造中[SiO4]四面体以角顶相连，∥c轴呈螺旋状排列。鉴定特征：常呈柱状晶体，六方柱面上具横纹，为{10¯10}和{10¯11}之聚形纹常见道芬双晶和巴西双晶。集合体呈粒状、致密块状或晶簇状。通常为无色、乳白色、灰白色，因含杂质色心或细分散包裹体而呈各种颜色；玻璃光泽，贝壳状断口油脂光泽；透明-半透明。无解理；H7。密度2.65。具压电性。β-石英〔高温石英〕：SiO2六方晶系，对称型622鉴定特征：呈特征的六方双锥晶形(六方柱发育差)。颗粒较小，晶体几乎总呈浑圆状，外表粗糙。灰白色，乳白色，玻璃光泽，断口油脂光泽。蛋白石〔欧泊〕：SiO2•nH2O非晶质，但扫描电子显微镜研究发现其内部存在SiO2小球体堆积。鉴定特征：无定形，通常呈肉冻状致密块体或葡萄状、钟乳状、皮壳状、多孔状、结核状。颜色不定，通常为蛋白色、无色，含杂质可呈各种颜色；微透明；玻璃光泽或蜡状光泽，具美丽的变彩。H5-5.5。密度较小(1.9-2.3)。易脱水龟裂而呈白色。尖晶石族化学通式：AB2O4A：主要为Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+及Ni2+、Co2+、Cu2+…；B：主要为Al3+、Fe3+、Cr3+及V3+、Ti4+…，也可有Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Mn3+…据R3+的不同，可划分为三个系列：〔1〕尖晶石系列〔Al—尖晶石〕；〔2〕磁铁矿系列〔Fe—尖晶石〕；〔3〕铬铁矿系列〔Cr—尖晶石〕。晶体构造：等轴晶系，对称型m3m。构造中O2-近似成立方最严密堆积，阳离子充填其中的四面体空隙和八面体空隙，配位四面体和配位八面体以共角顶联结。单位晶胞中有8个A组的R2+和16个B组的R3+。磁铁矿：FeFe2O4化学组成：常含Ti4+、V3+、Cr3+、Al3+、Si4+等替代Fe3+；Fe2+易被Mg2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Ca2+等替代。鉴定特征：晶体常为{111}或{110}，在{110}的晶面上常可见有沿长对角线方向的条纹。常见粒状和块状集合体。铁黑色，条痕黑色，半金属-金属光泽，不透明。H5.5-6，无解理，有时具{111}裂开，性脆。密度较大，具强磁性。铝土矿：Al2O3•nH2O鉴定特征：常呈鲕状、豆状、致密块状、多孔状、土状集合体。青灰、灰白、灰褐、灰黄色等色，有时具红褐色斑点；条痕白色-浅黄褐色；土状光泽。H一般3-4。脆性。手摸有粗糙感。用口呵气湿润后有强烈的土腥臭味。粉末湿润后无可塑性。褐铁矿：Fe2O3•nH2O鉴定特征：常呈多孔状、土状、致密块状、结核状、钟乳状、葡萄状等集合体。也常见黄铁矿晶形的假像，称假像褐铁矿。黄褐、红褐-褐黑色；条痕土黄-黄褐色；土状光泽。H较小〔1-4〕。无磁性。第二十一章〔重点〕：硅酸盐矿物：金属阳离子与各种硅酸根相结合而成的含氧盐矿物。晶体化学特征：[SiO4]4-四面体是硅酸盐矿物的根本构造单位，可孤立地存在；也可以角顶相联形成多种复杂的络阴离子，即各种形式的硅氧骨干，再与金属阳离子结合形成多种硅酸盐矿物。活性氧〔非桥氧〕：[SiO4]4-四面体中与1个Si相联结的O。惰性氧〔桥氧〕：[SiO4]4-四面体中与2个Si相联结的O，其电荷已中和。硅氧骨干的根本形式：(1)岛状硅氧骨干：硅氧骨干被其他阳离子隔开，彼此别离犹如孤岛。(A)孤立四面体：[SiO4]4-Si∶O=1∶4[SiO4]4-间彼此互不连接，孤立地分布。(B)双四面体：[Si2O7]6-Si∶O=1∶2个[SiO4]4-共用1个角顶相互连接。(2)环状硅氧骨干：由n个[SiO4]4-彼此共用角顶相联形成封闭的环，每个[SiO4]4-与相邻的[SiO4]4-共用2个角顶。[SinO3n]2n-Si∶O=1∶3最常见六环[Si6O18]12-；也有三环[Si3O9]6-、四环[Si4O12]8-。链状硅氧骨干：无数个[SiO4]4-间通过共用2或3个角顶，沿一个方向彼此相连，无限延伸成链。链间为其他金属阳离子联结。常见单链和双链。(4)层状硅氧骨干：每个[SiO4]4-均以3个角顶分别与相邻的3个[SiO4]4-相连结而形成向二维空间无限延展的硅氧四面体层。Si∶O=1∶(5)架状硅氧骨干：所有[SiO4]4-均以4个角顶分别与相邻的4个[SiO4]4-共用相连形成三维空间无限扩展的架状构造。[(Al*Sin-*)O2n]*-(Si+Al)∶O=1∶2所有O2-皆为桥氧，为电性中和的构造，不再是硅酸盐的络阴离子。在硅酸盐的架状骨干中，必须有局部的[SiO4]4-为[AlO4]5-〔个别情况下可被[BeO4]6-或[BO4]5-…〕所替代，这样才能出现过剩的负电荷成为架状络阴离子，得以与骨干之外的一定的金属阳离子结合成铝硅酸盐。Al的作用Al在硅酸盐构造中起着特殊的双重作用。Al3+呈六次配位，与O2-结合成[AlO6]八面体，存在于硅氧骨干之外，起联结络阴离子的普通金属阳离子〔类似于Mg2+、Fe2+…〕的作用，形成铝的硅酸盐。(2)Al3+呈四次配位，进入硅氧骨干，替代局部的Si4+，形成[AlO4]四面体，构成铝硅酸盐。(3)有时，Al可在同一晶体构造中，同时呈四次和六次配位，形成铝的铝硅酸盐。形态：与硅氧骨干形式密切相关。岛状：具孤立[SiO4]4-四面体骨干的硅酸盐矿物，常表现为三向等长的形态，呈等轴状或粒状。假设不同方向的键力有异，则呈非三向等长的形态。具环状硅氧骨干者，垂直环平面〔沿c轴〕的方向上环与环之间的联结力一般较强，晶体常呈柱状形态，往往属三方、六方晶系。(3)具链状硅氧骨干者，均∥链的方向而成柱状、针状、纤维状。(4)层状构造矿物晶体∥构造层的方向而成板状、片状、鳞片状。(5)架状构造矿物较复杂，其形态主要取决于[SiO4]4-与[AlO4]5-骨干内部的连接形式及化学键分布的情况，可呈粒状、片状、板状、板柱状或柱状。主要矿物：〔