第一章+晶体的概念、对称和分类

1、造岩矿物学,主讲：谢庆宾,电话：0108973329113501246979e-mail：,绪论,造岩矿物学矿物学的一个分支。研究对象是组成岩石的矿物，即研究造岩矿物的类型、成分、结构、鉴定识别方法以及造岩矿物的成因产状、在岩石中的组合规律和变化条件等。,储集油气,岩石,矿物,晶体,绝大多数矿物是晶体,工具偏光显微镜晶体光学的理论和方法,（结晶学）,结晶学晶体光学矿物学,学习该课程的目的和目标：熟练掌握矿物的鉴定方法，熟练掌握主要的造岩矿物，为后续岩石学课程的学习打下坚实的基础。,课程安排：总计学时：56学时，其中讲课26学时，实验28学时,实验共分2组，地质1为第一组，地质2为第二组第一组：

2、实验时间：周四8：009：45（809）第二组：实验时间：周四下午晚15：3017：15（809）,实验课指导教师：牛花朋王春英,实验课地点：地质楼1014809,每周一上理论课，周三上实验,考核方式：闭卷理论考试实验考试成绩组成：平时成绩30考试70纪律：3次不参加上课或3次不交作业，不得参加考试，上课请关闭手机。,矿物是地壳上各种地质作用形成的，在一定的物理化学条件下相对稳定的自然物体。其中绝大部分是结晶质的单质和化合物，它们具有比较固定的化学组成和晶体结构，因而也表现一定的形态和物理、化学性质；而另有少数矿物为非晶质的液体（水，汞等）、气体（H2S、He等）或胶体（蛋白石等）状态，它们也

3、有一定的成分和物理性质，但一般没有结晶质固定。,矿物学研究矿物的化学成分、内部结构，形态、性质、成因、产状、共生组合、变化条件、用途及它们之间内在联系的学科。矿物学的研究直接为找矿和勘探服务，是岩石学和矿床学的基础。,第一篇结晶学基础,第一章晶体的概念、对称和分类,一、晶体的概念,二、晶体的对称性,三、对称要素和对称操作,四、对称型的概念,五、晶体的分类,一、晶体的定义,1、原始定义：具有天然长成的（非人工琢磨而成）、规则的几何多面体形态的固体,存在问题：规则与不规则的同一矿物颗粒所有性质相同，形成几何多面体形态，只是晶体在一定条件下的一种外在表现。（NaCl、SiO2等),不规则的NaCl颗

4、粒,NaCl过饱和溶液,生长,立方体状NaCl晶体,2、现代定义,晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体或：具有格子状构造的固体。,二、晶体的对称性,相同的部分通过一定的操作（旋转、反映、反伸）彼此可以重合起来，使图形恢复原来的形状。,对称:就是物体上相等部分有规律的重复,对称须满足的条件：,对称的图形必须由两个以上的相同部分组成,晶体的对称既包含几何含义，也包含物理含义,晶体对称的特点,所有的晶体都是对称的,晶体的对称是有限的,三、对称要素和对称操作,对称操作：为使晶体上的相同部分作有规律的重复所进行的操作。,反伸旋转反映,对称要素：在进行对称操作时所凭借的辅助几何要素,点线面,定义

5、：将物体（图形）平分为互为镜象的两个相同部分的假想平面。,（一）对称面（P）,构成对称面的条件有两个：一：该平面将晶体分成相等的两部分；二：这两部分互呈镜像关系。,这个晶体有几个对称面？,对称操作：对于此面的反映,标志：两部分上对应点的连线是否与对称面垂直等距,垂直并平分某些晶面垂直晶棱并通过它的中心包含晶棱,对称面可能出现的位置：,寻找对称面的方法：把晶体固定在一个位置不要乱动，视线从不同方向去观察，首先找直立方向的对称面，然后再找水平方向的对称面，以免重复或漏掉。举例：立方体,六方柱有几个对称面？,斜方柱有几个对称面？,三方偏方面体有几个对称面？,对称面的数目：0P9,晶体中对称面的数目？

6、,（二）对称轴（Ln）,定义：通过晶体几何中心的一根假想的直线,对称操作：是围绕此直线的旋转,特征：当图形围绕此直线旋转一定角度后，可使相同部分重复,重复时所旋转的最小角度称基转角（）旋转一周重复的次数称为轴次（n），n=360,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,晶体对称定律,晶体上不可能出现五次或高于六次的对称轴,A.过一对平行晶面的中心B.过一对晶棱的中心C.相对两角顶的连线D.角顶、晶面中心和棱中点任意两个的连线,数目,0L26,0L34,0L43,0L61,除L2外，L3、L4、L6为高次对称轴。,对称轴可能出现的位置为,寻找对称轴的方法和步骤:用两手指拿住轴的两端，使晶体旋转

7、3600，看相同的晶面、晶棱和角顶重复出现的次数。举例：立方体四方柱八面体,定义：位于晶体几何中心的一个假想的点,对称操作：是对此点的反伸,特点：如果通过此点作任意直线，则在此直线上距对称中心等距离的两端上必定可以找到对应点。,（三）对称中心（C）,识别标志：两两成对对对平行同形等大方向相反,所有晶面,对称心可以没用或只有一个对称心,寻找方法：将晶体模型放在桌上，看晶体上面是否有一晶面与下面的晶体（与桌面接触的晶面）平行而且相等。把晶体转动，重复这样的观察，如果晶体上所有的晶面都可以找到与其平行而且相等的晶面，说明晶体有对称心，否则没有对称心。举例：,（四）旋转反伸轴（Lin）,定义：一根过晶

8、体几何中心假想的直线对称操作：围绕此直线的旋转和对此直线上的一个点反伸的复合操作，可是晶体形态复原。,A,B,D,E,A,B,E,D,C,Li1=C,Li2=P,Li3=L3+C,Li6=L3+P,Li4,旋转反伸轴与其他对称要素之间的关系,晶体中可能存在的具有独立意义的对称要素有几种？,九种L1,L2,L3,L4,Li4,L6,Li6,P,C,对称轴？对称面？对称心？,四对称型的概念,概念结晶多面体中全部对称要素的组合,种类32种,按照一定的顺序书写：3L44L36L29PC,五晶体的分类,32个晶类,高级、中级、低级晶族,7大晶系,属于同一对称型的晶体归为一类,高次轴的有无及数量,各晶族的对称要素特点,等轴晶系,晶体,低级晶族,中级晶族,高级晶族,4L3,1L6,1L4,1L3,L2或P多于1个,只有L1或C,L2或P不多于1个,六方晶系,四方晶系,三方晶系,三斜晶系,单斜晶系,斜方晶系,4L3,1L6或Li6,1L4或Li4,1L3,L2或P多于1个,只有L1或C,L2或P不多于1个,六方晶系,四方晶系,三方晶系,三斜晶系,单斜晶系,斜方晶系,低级晶族,中级晶族,高级晶族,等轴晶系,L1,C,L2P,L2PC,3L2,L22P,3L23PC,晶族,晶系,对称特点,对称型（共32种）,L33L23PC,L3,L3C,L33P,L33L2,L4,L