结晶矿物学概念：.doc

袄羅莄蒁羆膁芀蒀蚆羃膆薀螈腿肂蕿袁羂莀薈薀膇莆薇螃肀节薆袅芅膈薅羇肈蒇薄蚇袁莃薄蝿肇艿蚃袂衿膅蚂薁肅肁蚁蚄袈葿蚀袆膃莅虿羈羆芁蚈蚈膁膇蚈螀羄蒆蚇袂膀莂螆羅羃芈螅蚄膈膄莁螇羁膀莁罿芆葿莀虿聿莅荿螁芅芁莈袃肇膇莇羆袀蒅蒆蚅肆莁蒆螈袈芇蒅袀肄芃蒄蚀袇腿蒃螂膂蒈蒂袄羅莄蒁羆膁芀蒀蚆羃膆薀螈腿肂蕿袁羂莀薈薀膇莆薇螃肀节薆袅芅膈薅羇肈蒇薄蚇袁莃薄蝿肇艿蚃袂衿膅蚂薁肅肁蚁蚄袈葿蚀袆膃莅虿羈羆芁蚈蚈膁膇蚈螀羄蒆蚇袂膀莂螆羅羃芈螅蚄膈膄莁螇羁膀莁罿芆葿莀虿聿莅荿螁芅芁莈袃肇膇莇羆袀蒅蒆蚅肆莁蒆螈袈芇蒅袀肄芃蒄蚀袇腿蒃螂膂蒈蒂袄羅莄蒁羆膁芀蒀蚆羃膆薀螈腿肂蕿袁羂莀薈薀膇莆薇螃肀节薆袅芅膈薅羇肈蒇薄蚇袁莃薄蝿肇艿蚃袂衿膅蚂薁肅肁蚁蚄袈葿蚀袆膃莅虿羈羆芁蚈蚈膁膇蚈螀羄蒆蚇袂膀莂螆羅羃芈螅蚄膈膄莁螇羁膀莁罿芆葿莀虿聿莅荿螁芅芁莈袃肇膇莇羆袀蒅蒆蚅肆莁蒆螈袈芇蒅袀肄芃蒄蚀袇腿蒃螂膂蒈蒂袄羅莄蒁羆膁芀蒀蚆羃膆薀螈腿肂蕿袁羂莀薈薀膇莆薇螃肀节薆袅芅膈薅羇肈蒇薄蚇袁莃薄蝿肇艿蚃袂衿膅蚂薁肅肁蚁蚄袈葿蚀袆膃莅虿羈羆芁蚈蚈 结晶矿物学概念：此总结为概念整理，密堆积原理、推导过程以及各种单形、符号、点阵、对称型，空间群表格请查阅晶体学基础（秦善）晶体：晶体：具有格子构造的固体。(晶体特征）点阵：将质点排列的周期性抽象成的只具有数学意义的周期性图形。面网：质点的面状分布。行列：分布在同一直线上的结点构成一个行列.。结点间距：行列上两相邻结点的距离。面网密度：单位面积内的结点数。面网间距：任意两相邻面网的垂直距离。点阵参数：表示平行六面体的大小和形状的节点间距a,b,c以及其间交角,。行列符号：表示一组互相平行、取向相同的行列: uvw。晶体基本性质：均一性(任意区域物化性质相同)；异向性（对不同取向表现出不同的物理性质与几何构造）；对称性（某对称法则F控制下对称要素N1,N2Nn有F(N1)=F(N2=F(Nn)）；自范性（自发形成封闭集合体，满足欧拉定律）；最小内能（相同热力学条件下与同种物质的非晶体，液体和气体相比内能最小且结构最稳定）。准晶体：具有五次或六次以上对称轴，长程有序，但不体现周期重复，即无格子构造。晶体的宏观对称：对称：物体相同部分间有规律的重复。晶体对称： 晶体是由在三维空间规则重复排列的原子或原子团组成的，通过平移，可使之重复； 对称受格子构造限制； 同时表现在外形和物理性质上。对称操作：使相同部分重复的操作。对称元素：对称操作中凭借的辅助几何要素。 对称心面轴，倒转轴，映转轴。 存在对称心晶面两两平行且相等； 对称轴轴次：受格子构造限制，可为1、2、3、4、6。对称元素的组合：也称点群、对称型。晶体对称分类： 晶族：依据高次轴（n2）有无分及多少为高级（轴数2）中级（轴数=1）低级（无高次轴）晶族。 晶系：依据轴次高低及轴数目划分。 晶类：同一点群的晶体。晶体定向和晶体学符号：晶体定向：在晶体中设置符合晶体对称特征或与格子参数相一致的坐标系，并将晶体按相应的空间取向关系做好安置。 晶体坐标系： 坐标轴： 与晶体对称特点相符合（取对称轴方向平行于晶棱）； 晶棱间夹角尽量取90度。 轴角：晶轴正向夹角。 轴单位：于晶棱上度量距离时作为长度计量单位。 定向法：三轴四轴（三六方晶系）。空间格子的划分： 能反映结点分布固有对称性； 1的前提下棱棱间直角尽量多； 1、2的前提下体积力求最小。 单位平行六面体：依据上述原则选取的平行六面体。单位晶胞：对于实际晶体，依据上述原则选取的最小重复单位。晶胞： 单位晶胞要素： 大小、形状； 原子坐标参数。晶体学符号： 晶面符号：米勒符号（hkl）(hkil)。 h k ( i ) l为晶面指数； 晶面指数为该晶面在晶轴上截距系数的倒数比获得的互质整数； 顺序不可颠倒； 只有空间方位意义，不能确定具体空间位置； 满足通过原点的平面方程hx+ky+lz=0； 负号写于晶面指数之上； 晶面与某晶轴平行，指数为零。 整数定律（有理指数定律）：以平行于三根不共面晶棱的直线为坐标轴，则晶体上任意两晶面所截截距之比为简单整数比。 晶棱符号：uvw表征晶棱方向，即所有平行晶棱共用一个晶棱符号。 晶棱指数：使晶棱过原点；任取坐标（x,y,z）；三坐标分别除以轴单位并取比值，即x/a:y/b:z/c=u:v:w（四轴定向完全类似）。 晶带符号： 晶带：彼此间交棱相互平行的一组晶面。 晶带轴：表示晶带方向的一根直线。 晶带符号类似晶带轴以晶棱符号的表示方式，需加晶带两字：uvw晶带。晶带定律：两晶带相交必为一可能晶面；任意属于uvw晶带的晶面(hkl)，必有hu+kv+lw=0。 晶带方程式解决问题实例： 知属于一晶带两晶面（hkl）(hkl)，则晶带符号为 uvw= u:v:w = (kl-kl) : (lh-lh) : (hk-hk)同属晶带uvw和uvw的晶面是_和_ 联立：hu+kv+lw=0;hu+kv+lw=0 可得两组解，正负相反。晶体的理想形态：单形：彼此间能对称重复的一组晶面的组合。能借助点群之全部对称元素的作用而相互联系。 各晶面形状、大小以及性质等同。单形符号：单形的符号表示，将代表晶面的晶面指数顺序置于大括号中。hkl 原则：选取正指数最多的晶面。 中低级晶族：上、前、右； 高级晶族：前、右、上。（X Y Z正向分别代表前，右，上）一般形与特殊形：晶面与对称元素平行、垂直或与相同元素等角相交，此单形为特殊形。反之为一般形。开形闭形定形变形左形右形：略。聚形：两个或两个以上单形的聚合。 属于同一点群的单形才能聚合。 规则连生：同种单晶体（平行连生；双晶） 不同种单晶体（衍生）；平行连生：由若干个同种的单晶体，按所有对应的晶体学方向（包括各个对应的晶体轴、对称元素、晶面及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体）。双晶：两个不完全平行的同种单体,按照一定对称关系相互取向组成的规则连生晶体。双晶要素：双晶面：通过反映变换使两单体重合，类似对称面。双晶轴：一单体围绕双晶轴旋转180度可与另一单体重合，类似2次轴。双晶中心（较少应用）：通过一固定几何点反伸变换后，两单体可相互重合，类似对称心。双晶接合面：双晶两单体实际界面。可与双晶面重合，也可不重合；不一定是一平面，可以是折面；接合面非双晶要素。双晶律：双晶结合规律。可由双晶要素、接合面或特征矿物、地名、形态等命名。双晶类型：由双晶单体间不同连接方式而划分。简单双晶：两单体构成。 接触双晶：有一个明显规则的接合面。 贯穿双晶：两单体相互穿插，接合面曲折复杂。反复双晶：两个以上单体，按同一种双晶律反复出现构成。 聚片双晶：表现为一系列接触双晶的聚合，所有接合面均平行。轮式(环状)双晶：表现为若干组接触双晶或贯穿双晶的组合，接合面等角度相交，总体成环状。复合双晶：两个以上单体按不同双晶律形成的双晶。由双晶形成的机理划分成因类型。生长双晶：晶体生长过程中形成的双晶。转变双晶：同质多相转变过程中形成的双晶。机械双晶：晶体形成后受到应力作用而形成的双晶。识别双晶方法：有无凹角；出露的接合面两侧晶体是否存在花纹、性质方面差异；对称性与单体是否不同。衍生：不同种单体间的规则连生。晶体内部结构的微观对称及空间群：微观对称元素： 平移轴：为一直线，图形沿此直线移动一定距离可使等同部分重合。 移距：上述距离的最小值。 晶体结构中任意行列方向皆为平移轴。 螺旋轴：为绕一直线旋转和沿直线方向平移的复合操作。 螺旋轴轴次：限于宏观对称中对称轴轴次的限制，可为1，2，3，4，6。 螺距：平移距离。 基矢：平移方向的单位矢量。 滑移面：为沿此平面反映平行此平面移动一定距离的复合操作。 移距（滑移矢量）：平移的距离。空间群：晶体内部结构所有对称元素的集合。 对任意晶体结构，存在无数平移轴，致使空间群中所有对称元素数量皆是无限的，借助平移轴作用而重复； 微观对称元素种类远多于晶体几何外形可能存在的对称元素种类。等效点系：晶体结构中由一原始点经空间群所有对称元素作用推导出的规则点系。 其中点分布的位置称为等效位置。晶体结构及其变化：概念：固溶体 类质同相 型变 相变 同质多像 有序-无序结构 多型 多体涉及不同化学组分涉及不同晶体结构固溶体 类质同相 型变 多体相变 同质多像 多型 有序-无序结构 多体未涉及结构变化化学组分变化导致结构变化外界因素变化导致结构变化固溶体 类质同相型变相变 同质多像 有序-无序结构固溶体：固态条件下，一种晶态组分“溶解”了其他晶态组分形成的成单一结晶相的均匀晶体。 完全不完全固溶体：能不能以任意比例互溶。 填隙替换固溶体：溶质晶体中的原子或离子，充填在溶剂晶格内空隙中替换溶剂晶体中的原子或离子。（缺位固溶体：质点替代时某些位置出现空位）类质同相：某确定晶体晶格中本应全部由某种离子或原子占据的等效位置，一部分被性质相似的他种离子或原子占据，共同结晶形成单一均匀的混合晶体（类质同相混晶），不引起键性和晶体结构发生质变的现象。 为替换固溶体； 完全不完全类质同相：能不能 以任意比例替换（相当于完全不完全固溶体）。 等价异价类质同相：替代质点有 相同不同 的电价。影响类质同相的因素：原子（离子）的半径：替代能力随半径差别减小而增大（等价类质同相）；非主要影响因素（异价类质同相）。离子类型和化学键：离子类型不同（例：惰性气体型离子 与 铜型离子），键性不同，则替代能力减小。温度：高温有利于类质同相的产生。组分浓度。型变：化学式属于同一类型的晶体，随着化学成分的规律性变化，晶体结构类型有规律变化的现象。相：物质（聚集态）内部宏观物化性质均匀连续的部分。晶体的相：晶体稳定的结构和化学组成。相变：化学组成不变，由温度、压力以及其他物理化学因素影响下造成的晶体结构或宏观物理化学性质的变化。 相变类型： 由热力学函数形式划分： 一级相变：相变临界点，自由能函数导数不连续，即晶体结构发生跃变。 缓慢，不可逆；伴随化学键破坏重建；晶体结构差异较大。 二级相变：自由能函数连续变化 快速，可逆；不涉及化学键破坏重建。 由晶体结构变化划分： 重建型相变：类似一级相变，伴随化学键破坏重建。 位移型相变：类似二级相变，结构中原子或离子位置稍有移动，不涉及化学键破坏重建。同质多像：同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成的不同的晶体结构。 同质多像变体：上述不同结构晶体。 同质多像转变：变体在固态条件下相互转变。有序-无序：无序结构：晶体结构中，在可以被两种或两种以上的不同质点占据的配位位置上，粒子（或空位）的分布是任意的（等概率分布） 有序结构（超结构）：若分布是有规律的，各种粒子各自占据特定的位置。此时选取的晶胞为超晶胞。 有序-无序为晶体的两种状态，可随外界物理化学条件的改变而相互转化，这种转化是一种相变； 无序到有序的转变可使晶胞扩大； 存在有序与无序两种极端状态之间的过渡状态（部分有序），可用有序度衡量； 晶体物理性质随有序度连续变化。多形：同种化学成分的晶体，晶体结构中的结构单位层相同，单位层间堆垛顺序或重复方式不同，形成结构上不同的变体。 与同质多像差异：仅以单位层堆垛顺序或重复周期不同。多体：两种（或两种以上）性质不同的结晶学模块，按不同比例或堆垛顺序构筑的结构和化学组成上不相同的晶体。 结晶学模块：相对独立的化学单元，具稳定的化学组成和结构特征。 （附：云辉闪石类矿物，基于多体认识重新定义，指结构中含有云母、辉石和角闪石结构模块的硅酸盐矿物；可理解多体理论提供的设想，即用一定方式连接特定结构模块，构筑层状或链状硅酸盐矿物。） 羇羃蒃薅螀芁薂蚈羅膇薁螀螈肃薀蒀羃聿膇蚂袆羅膆螄肂芄膅蒄袄膀膄薆肀肆膃虿袃羂芃螁蚆芁节蒁袁膆芁薃蚄膂芀螅罿肈艿蒅螂羄芈薇羈芃芇虿螀腿芇螂羆肅莆蒁蝿羁莅薄羄袇莄蚆螇芆莃蒆肂膂莂薈袅肈莁蚀肁羄莁螃袄节莀蒂蚆膈葿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀羆蒆蕿蚃芅蒅蚁羈膁蒅螄螁肇蒄蒃羇羃蒃薅螀芁薂蚈羅膇薁螀螈肃薀蒀羃聿膇蚂袆羅膆螄肂芄膅蒄袄膀膄薆肀肆膃虿袃羂芃螁蚆芁节蒁袁膆芁薃蚄膂芀螅罿肈艿蒅螂羄芈薇