第二章宝玉石的矿物岩石学基础

第二章宝玉石的矿物学基础,第一节结晶学基础,晶体的概念晶体的分类晶体的形态,一、晶体的概念,（一）晶体与非晶体1、晶体质点作规律排列,具有格子构造的即称为结晶质,结晶质在空间的有限部分即为晶体。即晶体是具有格子构造的固体。,石盐晶体结构中等同点的分布（A）和由此倒出的点阵（B）,晶体的内部对称导致其外部具有规则的几何外形，凡是天然具有几何多面体形态的固体都称为晶体，晶体形态复杂多样，大小悬殊，如有的矿物晶体可重达百吨，直径数十米；有的则需要借助显微镜，甚至电子显微镜才能识别。,黄铁矿晶体,绿柱石晶体,电气石晶体,绿柱石晶体,石榴石晶体,红柱石晶体,萤石晶体,（一）晶体与非晶体2、非晶体非晶体常称其为玻璃质。（1）内部质点不作规则排列，不存在周期性重复，即不具有格子构造；（2）不具有规则的外形。如玻璃、欧泊、琥珀等。,晶体与非晶体结构示意图,琥珀,欧泊,（一）晶体与非晶体3、矿物集合体形态由多个小晶体组合在一起形成的岩石或者玉石，称为矿物的集合体或多晶质体。按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维状、晶簇状等玉石类宝石就是矿物集合体的产物，如：翡翠、石英岩孔雀石软玉等。,矿物集合体形态,矿物集合体形态,多晶质（矿物集合体）的翡翠,（一）晶体与非晶体4、隐晶质体：由无数个非常小的晶体组合在一起形成的岩石或者玉石，这些微晶小到在光学显微镜下也不易分辨出晶体的个体，称为隐晶质体，如蛇纹石玉、玛瑙等。,隐晶质的岫玉,隐晶质的玛瑙,二、晶体的分类,根据晶体对称性的特点，可以把晶体划分成七大晶系。等轴晶系四方晶系六方晶系三方晶系斜方晶系单斜晶系三斜晶系,主要有钻石、萤石、石榴石、尖晶石，他们晶形的共同特点是三个轴等长，多呈八面体形、立方体形和由许多小面组成近圆的球型。,（=90；a=b=c）,1等轴晶系,钻石,萤石,萤石,萤石和方解石,石榴石,2四方晶系（=90；a=bc）,主要有锆石、方柱石、符山石等。晶体呈四方柱状，横断面呈四边形。,方柱石晶体,锆石晶体,符山石,3六方晶系和三方晶系：a1=a2=a3c,主要有红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、绿柱石、电气石、水晶、磷灰石、方解石等。这些宝石的晶体多呈六方柱状，横断面为六边形。,祖母绿,祖母绿,祖母绿,绿柱石,海蓝宝石,海蓝宝石,方解石,冰洲石,蓝锥矿,4斜方晶系（=90；abc）,主要有金绿宝石、黄玉、红柱石、堇青石、橄榄石、黝帘石、顽火辉石等。晶形多呈短柱状和柱状，横断面为菱形,黄玉,黄玉,橄榄石,金绿宝石,红柱石,5单斜晶系（=90，90；abc）,主要有翡翠（硬玉）、软玉（透闪石）、紫锂辉石、月光石、透辉石、孔雀石、蛇纹石,孔雀石,孔雀石,6三斜晶系（90；abc）,有要有日光石、蔷薇辉石、绿松石、斧石,三、晶体的形态,（一）单形和聚形单形：同一单形的所有晶面彼此都是等同的。,石榴子石单形,聚形：两个以上的单形的聚合称为聚形。单形的聚合称聚形，聚形由2个或2个以上单形组成。但单形的聚合不是任意的，必须是属于一对称型的单形才能相聚。即，聚形必属同一对称型。,磁铁矿聚形晶,在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于形成某种特定的晶形和形态特征，这就是矿物晶体的结晶习性。分为三类：一向延伸：柱状、针状、纤维状等，如石膏、角闪石；二向延展：片状、板状，如石墨、云母；三向等长：(等轴状)，粒状(立方体、八面体)，如石榴石、黄铁矿、磁铁矿。,（二）晶体的生长习性,（二）晶体的生长习性,四、双晶及类型,双晶是两个或两个以上的同种晶体按一定的对称律形成的规则连生，相邻的两个个体的相应的面、棱并非完全平行，但它们可以借助对称操作反映、旋转或反伸，使两个个体彼此重合或平行。,a.接触双晶b.聚片双晶c.穿插双晶（贯穿双晶）d.轮式双晶,轮式双晶（金绿宝石）,接触双晶（石英）,第二节、矿物学基础,矿物的概念矿物的光学特征矿物的力学性质,一、矿物的概念,矿物指在自然过程中形成的具有特定晶体结构和化学成分的无机物，大多数宝石都属于矿物。,二、矿物的光学特征,1.矿物的颜色2.条痕3.光泽4.透明度,1、矿物的颜色,颜色是眼底视神经对光波的感应而在大脑中产生的感觉。可见光经矿物体选择性吸收后，其残余光的混合色即是该矿物的颜色。色度学中通常使用色调、明度和饱和度这三要素来表示颜色的特征。,2、矿物的条痕色,将硬度较低的矿物在白色无釉瓷板上刻划后留下的矿物粉末的痕迹，条痕色是指留下的矿物粉末的颜色。矿物的条痕可消除假色，减弱他色，因而比矿物颜色更有鉴定意义。条痕测试是破坏性测试，只能用于未加工的宝石或琢型宝石不显眼的部位。,3、矿物的光泽,材料表面反光的能力和特征。它主要与材料的折射率、反光率有关。通常按光泽的强弱将光泽分为四级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽。宝石还常见一些特殊的光泽，如：丝绢光泽、珍珠光泽、蜡状光泽、油脂光泽等。,锆石的亚金刚光泽,4、矿物的透明度,指宝石材料透过可见光光的程度。矿物的透明与不透明不是绝对的，例如自然金是不透明矿物，但金箔亦能透过一部分光。因此，在研究矿物透明度时应以同一的厚度为准。,透明度可分以5个级别：透明、亚透明、半透明、微透明、不透明。,三、矿物的力学性质,1.解理2.断口3.硬度4.韧性5.脆性,1、解理,矿物受外力(敲打、挤压等)作用后,沿着一定的结晶方向发生破裂,并能裂出光滑平面的性质称为解理。解理是由矿物的晶体结构决定的。解理按产生的难易程度分为以下几种类型：完全解理、中等解理、不完全解理。,莹石的八面体完全解理,2、断口,晶体受到外力作用发生的随即的无方向性的破裂。断口常具有一定的形态，可用来作为鉴定矿物的一种辅助特征。常见的断口类型有：贝壳状断口、锯齿状断口、土状断口。,贝壳状断口,参差状断口,3、硬度,矿物的硬度是指矿物抵抗外来刻划、压入或研磨等机械作用的能力。摩氏硬度是最常用的矿物硬度分类，选择了十种有代表性的矿物，依据他们相互刻划的能力分成十级：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。滑石硬度最低，金刚石硬度最大。,摩氏硬度计,4、韧性,宝石材料抗拒因敲击发生