结晶学矿物学复习资料4-4.doc

nli结晶学矿物学复习资料绪论1. 矿物的定义：矿物是指地质作用中形成的单质或化合物，具有相对固定的化学成分，晶质矿物还具有确定的内部结构，稳定于一定的物理化学条件，是组成岩石和矿石的基本单元。 2. 晶体概念：晶体是具格子构造的固体。 第一篇 几何结晶学基础1. 相当点：为晶体构造中的一系列几何点，这些点周围的环境是完全相同的，即各相当点在相同的方向上隔相同的距离，有相同的质点分布。2. 空间格子：用以表示晶体内部质点排列的规律性。是从实际晶体构造中抽象出来的一种由相当点排列而成的几何图形。3. 空间格子的要素：结点、行列、面网、平行六面体。1. 空间格子的要素：1) 结点: 空间格子中的点,代表具体晶体结构中的相当点.2) 行列: 结点在直线上的排列.（引出: 结点间距：行列中相邻结点间的距离。 同一行列上的结点间距相等）3) 面网: 结点在平面上的分布. （引出: 面网间距：任意两相邻面网间的垂直距离。、 面网密度：面网上单位面积内结点的密度）4) 平行六面体: 结点在三维空间形成的最小重复单位4. 科塞尔原理：先长完一条行列，然后再长相邻行列，长满一层面网或再长第二层面网。晶面是平行地向外推移的。5. 布拉维法则：晶体为面网密度大的晶面所包围。6. 面角恒等定律：成分和构造相同的所有晶体，其对应晶面间的夹角恒等，称为面角恒等定律。7. 晶面发育的三个定律:科塞尔原理、布拉维法则、面角恒等定律。8. （了解）晶体的基本性质:自限性、均一性和异向性、最小内能和稳定性。9. 对称要素和对称操作:使物体或图形的相同部分重复出现的操作称为对称操作。需借助一些假想的几何要素：直线“旋转”、平面“反映”、点“反伸”。在进行对称操作时所用的几何要素称为对称要素。10. 对称要素和对称操作分为:对称面、对称轴、对称中心、旋转反伸轴。11. 晶体对称定律:在晶体中没有五次对称轴及高于六次的对称轴。12. 对称型:一个结晶多面体中全部对称要素的总和。13. 晶族、晶系的划分依据:晶体按其对称型中有无高次对称轴及高次对称轴的多少划分为对称程度不同的三个晶族。每一晶族又按其对称特点划分晶系。低级晶族和中级晶族各有3个晶系，高级晶族只有1个晶系。14. 单形:单形是由对称要素联系起来的一组晶面的总和。15. 聚形的概念:由两个或两个以上的单形聚合而成的晶形称为聚形。16. 米氏符号:晶面在三晶轴上截距系数的倒数比就是表示该晶面空间方位的米氏符号。17. 各晶系选择晶轴的原则及晶体常数特点晶系选轴原则晶体常数特点等轴晶系以相互垂直的L 4或互相垂直的L i4或互相垂直的L 2为x、y、z轴a=b=c=90四方晶系以L 4或L i4为z轴（主轴），以垂直z轴并互相垂直的两个L2或P的法线或晶棱的方向（当无L2或P时）为x、y轴，在Li42L22P对称型中，以两个L2为x、y轴a=bc=90六方晶系及三方晶系以L 6、L i6、L3为z轴（主轴），以垂直z轴并彼此相交120（正端间）的3个L2或P的法线或晶棱的方向（当无L2或P时）为x、y、u轴，在Li63L23P对称型中，以3个L2分别为x、y、u轴a=bc= 90 =120斜方晶系互相垂直的3个L 2为x、y、z轴，在L22P对称型中以L 2为z轴，以两个P的法线为x、y轴abc=90单斜晶系以L2或P的法线为y轴，以垂直y轴的主要晶棱方向为z轴和x轴abc= 9090三斜晶系以不在同一平面的3个主要晶棱的方向为x、y、z轴abc18. 单形符号求取:1.选正指数最多的晶面；2.依照先前、次右、后上的原则。 19. 晶带与晶带轴:彼此相交成平行晶棱的一族晶面，称为晶带；通过晶体中心，且平行晶带上晶棱方向的直线称为晶带轴。20. 判断晶面与晶面、晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交）。（1）等轴晶系、四方晶系及斜方晶系: （001）与 001 垂直 （010）与 001 平行001 与 110 垂直 （110）与 (010)斜交（2）单斜晶系:（001）与 001 斜交 （001）与（100）斜交100与 001 斜交 （100）与（010） 垂直（3）三、六方晶系晶体:（注意：个别u轴的符号应为负） （1010）与（0001） 垂直 （1010）与（1120）斜交 （1010）与（1011） 斜交 （0001）与（1120）垂直21. 平行连生:同种晶体，彼此平行地连生在一起，在连生着的晶体之间，其对应的晶面和晶棱相互平行。22. 双晶:双晶是两个或两个以上的同种晶体的规则连生，其中一个晶体是另一个晶体的镜像反映，或者其中一个晶体旋转180后与另一个晶体重合或平行 。23. 双晶要素:包括双晶面和双晶轴两种。24. 双晶律:双晶结合的规律称为双晶律。第二篇 矿物学通论1.阳离子类型:惰性气体型离子、铜型离子、过渡型离子。2.化学键及晶格类型:共价键原子晶格；金属键金属晶格；离子键离子晶格；分子键分子晶格。3.配位数:在晶体结构中，某质点周围与该质点直接联系的质点数，称为该质点的配位数。 4.离子配位数:在离子晶体中，与某离子联系的异号离子或分子数，即该离子的配位数。5.影响配位数的因素: 离子的半径比、离子极化和环境。6.同质多象的概念:相同的化学成分，在不同的物理化学环境中，形成结构不同的几种晶体，称为同质多象。7.类质同象的概念:晶体中某种质点被类似的质点所代替，而能保持原有晶格，只是晶格常数略有改变的现象，称为类质同象。8. 类质同象的条件: （1）半径相近：一般情况下（r1-r2）/r215% 可产生完全类质同象 （r1-r2）/r215%-40% 不完全类质同象 （r1-r2）/r240% 不产生类质同象（2） 离子类型相近:互相代替地离子类型差别过大，会引起键性的剧烈改变，使晶体解体。在各类矿物中，离子类型差异影响的程度随硫化物-氧化物-含氧盐的顺序递减。（3） 环境条件的影响a.温度晶体中存在类质同象（混合晶体）比纯晶体的内能要高一些，故温度高能促进类质同象发生，温度降低会分解，以降低内能：可离析成两种晶体；也可使两种质点趋向规则的交替分布，从类质同象转变为复合化合物。b. 组分浓度 晶体生长过程中，晶体中的某种质点在环境中分布很少，可促使其它类似质点进入晶体，代替不足组分。c. PH值某些两性元素的离子，在不同的条件下分别起金属阳离子和酸根的作用。9. 水在晶体化学式中的表示方法:结构水、结晶水、层间水、沸石水、吸附水。10. 矿物颜色种类:自色、他色、假色。11. 色心:色心是一种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷，它能引起相应的电子跃迁而使矿物呈色。当矿物中某种元素的含量过剩或存在杂质离子以及晶格的机械变形等，均可形成色心。12. 条痕色:矿物在未上釉的瓷板上磨划留下的粉末的颜色（矿物硬度应低于瓷板）。条痕色主要不是矿物的表面色，而是光线透过极细的颗粒后呈现的颜色。13. 透明度:透明度是矿物允许光线透过的程度，分为透明、半透明和不透明三级。14. 光泽:光泽为矿物表面反射光线是表现的特征，分为：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽。在矿物集合体表面或矿物不平的表面，矿物光泽可发生变异，变异光泽可分为：丝绢光泽、珍珠光泽、油脂光泽。15.矿物光学性质关系表 颜 色非金属色（透射色为主）金属色（反射色为主）透明度透 明透明半透明微透明不透明条痕色白 色白彩色深彩色黑 色光 泽玻 璃金 刚半金属金 属16. 解理: 矿物受力后，沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。因素: 在晶体结构中，如果有一系列平行的质点面（原子、离子或分子等质点组成的平面叫质点面，平行于空间格子的某一组面网）之间的联系力较弱，解理即沿这些面发生。联系力较弱的原因:a. 质点面间距离相对较大；b. 存在仅由分子键联结的构造层；c. 离子晶体中电性中和的质点平面间联系力（静电引力）较弱；d. 相邻质点平面由同号离子组成。17. 裂开:晶体因存在聚片双晶或定向包裹体（或其它杂质）等原因，受力后沿一定方向裂开成光滑平面的性质。18. 解理与裂开联系和区别：裂开不直接取决于晶体结构，但与之存在密切关系，故也可以用晶体单形名称和符号来表示。作为鉴定特征，裂开不如解理稳定可靠，但可以说明含杂质或双晶发育情况。19. 硬度：矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力称为硬度。摩氏硬度，表示矿物的相对硬度，10种矿物代表 10个级别，由低到高排列：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。20. 硬度影响因素：矿物成分及晶格、晶体结构中质点的排列方式。21. 比重因素：组成矿物的元素的原子量、组成矿物离子或原子的体积、类质同象混入的杂质、晶格缺陷。22. 内生作用：由于岩浆的冷却、分异等过程，其中的物质通过各种物理化学反应（如结晶作用）形成矿物的作用。内生作用包括侵入岩中矿物的形成过程、火山岩中矿物的形成过程。其中侵入岩中矿物的形成过程包括岩浆作用阶段、伟晶作用阶段、气成-热液作用阶段、火山作用。23. 外生作用:在地表或近地表处，与太阳能、大气和水（地表水和地下水）等有关的作用，称为外生作用。可分为风化作用和沉积作用。24. 变质作用：已形成的矿物，受构造变动或岩浆活动的高温、高压以及新成分的加入而受到改变的作用。按发生变质作用的原因和物理化学条件的不同，可将变质作用分为区域变质、接触变质和气化-热液变质三种类型。25. 假象：矿物受到改造后，其矿物种类已发生变化，但原来矿物的晶形仍维持不变，这种被保留下来的矿物晶体形态称为假象。26. 共生与伴生：在空间上生长在一起的矿物称为矿物的组合，如果是在同一形成时期，同样的物理化学环境中形成的，则称为共生组合。如果是在不同时期、不同的物理化学环境中生成的，则称为伴生组合。第三篇 矿物各论第一大类 自然元素第一类 自然金属 自然铜Cu、自然金Au、自然铂Pt第二类 自然半金属第三类 自然非金属石墨C、金刚石C、自然硫S第二大类 硫化物及其类似化合物第一类 单硫化物斑铜矿Cu5FeS4、方铅矿PbS、闪锌矿ZnS、黄铜矿CuFeS2、辰砂HgS、雄黄As4S4或AsS第二类 对硫化物黄铁矿FeS2第三类 含硫盐 第三大类 氧化物和氢氧化物第一类 氧化物 刚玉Al2O3、赤铁矿Fe2O3、金红石TiO2、石英SiO2、磁铁矿Fe2+Fe3+2O4第二类 氢氧化物第四大类 含氧盐第一类 硅酸盐第一亚类 岛状硅酸盐橄榄石 (Mg,Fe)2SiO4绿帘石Ca2Al2(Fe3+,Al)SiO4Si2O7O(OH)第二亚类 环状硅酸盐绿柱石Be3Al2Si6O18、电气石Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6Si6O18BO33(OH,F)4 第三亚类 链状硅酸盐顽火辉石-紫苏辉石Mg2Si2O6(Mg,Fe)2Si2O6透辉石-铁钙辉石CaMgSi2O6CaFeSi2O6普通辉石 (Ca,Na)(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al) (Si,Al) 2O6透闪石-阳起石Ca2Mg5Si4O112(OH)2Ca2(Mg,Fe2+)5Si4O112(OH)2普通角闪石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe3+) (Si,Al)4O112(OH) 2第四亚类 层状硅酸盐滑石Mg6Si8O20 (OH) 4白云母K2Al4Al2Si6O20 (OH) 4金云母K2Mg6Al2Si6O20 (OH,F) 4黑云母K2 (Mg,Fe) 6Al2Si6O20 (OH,F) 4绿泥石族 (Mg, Fe2+,Fe3+,Al) 6 Al2Si6O20 (OH)4(Mg,Fe2+,Al) 6 (OH) 12蛇纹石Mg6Si4O10(OH) 8高岭石Al4 Si4O10 (OH) 8第五亚类 架状硅酸盐正长石KAlSi3O8微斜长石KAlSi3O8斜长石NaAlSi3O8CaAl2Si2O8第六类 硫酸盐重晶石BaSO4、硬石膏CaSO4、石膏CaSO42H2O、胆矾CuSO45H2O第七类 碳酸盐 方解石CaCO3、白云石CaMgCO3 2、文石CaCO3、孔雀石Cu2CO3 (OH) 2第五大类 卤化物第一类 氟化物萤石CaF2第二类 氯、溴、碘化物石盐NaCl附加：32对称型及晶族晶系的分类表晶族名称晶系名称对称特点对称型种类（无高次轴）低级晶族三斜晶系无对称面，无对称轴1. L12. C单斜晶系L2或P不多于13. L24. P5. L2PC斜方晶系L2或P多于16. 3L27. P8. 3L23PC（只有一个高次轴）中级晶族四方晶系有一个L4或Li49.L410. L44L211.