1结晶学与矿物学
结晶学与矿物学-晶体生长简介
➋ 在一个晶体上，各晶面间相对的 生长速度与其本身的面网密度成反比。
即 面网密度越Βιβλιοθήκη 的晶面，其生长速度越慢；而 面网密度小的晶面的生长速度则快， 以至最终消失了。
∴ 晶体上得以保存下来的晶面 是面网密度大的晶面。
实际晶体为面网密度大的面网所包围。
小结：
1．重点： 晶体生长和晶面发育的3个基本理论：
按空间格子规律，自发地集结成体积达 一定大小但仍极其微小的微晶粒即晶核。
一、层生长理论
晶体的自限性是晶体在生长过程中
按格子构造中的某些原子面网逐层 平行生长的结果。
层生长理论：科塞尔-斯特兰斯基二维成核理论。
在理想条件下，晶体的生长过程是在晶核 的基础上先长完一条行列，再长相邻的行列，
长满一层面网，再开始长第二层面网， 逐层地向外平行推移。当生长停止时， 其最外层的面网便表现为实际晶面。
意义： 解释：
➊ 晶体自发地长成面平、棱直的
规则的凸几何多面体；(晶体的自限性)
➋ 矿物晶体的环带构造；
➌ 同种矿物的不同晶体对应晶面之间 的夹角不变；(面角守恒定律)
➍ 生长锥或砂钟状构造。
注意： 实际晶体生长并非完全按照 二维生长机制进行，往往一层未长完 另一层又开始生长。
(过饱和度或过冷却度低时)
这意味着，即使是在溶液的过饱和度很低
的情况下，晶体仍可以按螺旋生长机理 而不断地生长。
➋ 晶体按螺旋生长模型生长最终会 在晶面上形成各种各样的螺旋纹。
三、布拉维法则
晶体上的实际晶面 平行于对应空间格子中 面网密度大的面网，且面网密度越大， 相应晶面的重要性也越大。
注意：
➊ 晶面的重要性， 可由晶面本身的大小， 在各个晶体上出现的频数， 以及是否平行于解理面等来衡量。
地质大《结晶学与矿物学》教学大纲
《结晶学与矿物学》教学大纲课程名称：结晶学与矿物学适用专业：资源勘查工程总学时：48 理论学时：32 实验学时：16编写人：审订人：一、课程的性质与任务《结晶学与矿物学》是资源勘查工程专业的一门重要的专业基础课，属必修课。
它为以后各有关专业课程，尤其是晶体光学和三大岩石学的学习奠定基础，并为矿产资源勘查与开发提供服务。
二、课程内容与学时分配绪论第一章晶体和非晶质体 2 学时晶体的定义；空间格子；晶体的基本性质第二章晶体的对称 2学时对称的概念和晶体的对称；对称操作和对称要素；对称型的概念；晶体的对称分类第三章晶体定向和结晶学符号 2学时晶体定向；晶面学符号第四章单形和聚形 2学时单形的概念；47种几何学单形；单形符号；聚形第五章实际晶体和晶体的规则连生 2学时平行连生；双晶；实际晶体和晶面花纹第六章矿物的晶体化学 2学时元素的离子类型；原子和离子半径；球体的最紧密堆积原理；配位数和配位多面体；类质同象；有序-无序结构、同质多象及多型第七章矿物的物理性质 2学时光学性质；力学性质；其它性质第八章矿物的成因和成因标志 2学时形成矿物的地质作用；矿物的形成条件；矿物的变化第九章矿物的分类和命名 2学时第十章自然元素大类第十一章卤化物矿物大类第十二章硫化物及其类似化合物大类 2学时简单硫化物；对硫化物及其类似化合物第十三章氧化物和氢氧化物大类 2学时氧化物；氢氧化物第十四章硅酸盐矿物 8学时岛状硅酸盐亚类；环状硅酸盐亚类；链状硅酸盐亚类；层状硅酸盐亚类；架状硅酸盐亚类第十五章其它含氧盐矿物 2学时碳酸盐矿物；硫酸盐矿物；其它含氧盐矿物三、基本要求通过本课程教学和实验各环节的学习，要求学生掌握有关晶体和矿物的基本概念和基本规律。
结晶学部分要求进行晶体理想模型分析，找出全部对称要素、确定所属晶系和晶族，然后对晶体进行定向，求出晶面符号、单形符号；矿物学部分要求掌握常见矿物的化学成份、内部结构、主要物性、成因产状，使学生掌握观察、认识和描述矿物的基本方法和技能，用肉眼熟练鉴定近百种矿物，培养学生对地质问题的观察和逻辑思维能力。
结晶学与矿物学笔记
结晶学与矿物学笔记一．【结晶学及其发展史】（第一章）1．结晶学：结晶学也称为晶体学，是以晶体为研究对象、以晶体的对称规律为主要研究内容的一门基础性的自然学科。
2．简史：1669年，斯丹诺;面角守恒定律。
1784.阿羽伊；整数定律。
1809、魏斯；晶体的对称定律。
1830、赫赛尔；32种对称型（点群）。
1855、布拉维；14种布拉维格子。
1867、加多林；32种对称型（点群）。
1899、费德洛夫和圣夫利斯；230种空间群。
1895、X射线。
1909、劳埃；X射线对晶体的衍射及结构规律研究。
1960~、布拉格父子；测定了大量晶体结构。
1956~1960、用电子显微镜观察晶体结构的晶格像。
1984、肖特曼等；发现准晶体，由此，“准晶体学”分支学科形成。
3.学科分支：晶体化学、晶体物理学、晶体结构学、晶体生长学。
4.意义：结晶学是矿物学、材料学、生命科学等许多学科的基础，而矿物学是整个地球科的基础，材料学是人类赖以进步的基石。
故曰，结晶学是一门对科学的发展、技术的进步以及社会的文明起着基础作用的重要学科。
二．【晶体的定义及相关概念】1.晶体：内部质点在三维空间上周期性平移重复排列（也称格子构造）构成的固体物质。
或晶体是具有格子构造的固体。
2.格子构造：晶体内部结构最基本的特征是内部质点在三维空间内周期性平移重复排列，即格子构造。
3.空间格子：表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几图形。
4.相当点：满足（1）.点的内容相同，（2）.点的周围环境相同的条件的点。
5.空间格子三要素：（1）结点，空间格子中的点，代表晶体结构中的相当点（2）行列.结点在直线上的排列即构成行列，空间格子中的任意两个结点联接起来就一条行列的方向行列中相邻结点间的距离称该行列的结点间距。
(3).面网，结点在平面上的分布即构成面网，空间格子中任意两个相交的行列决定一个面网。
一个面网上的结点分布定可以连接成一个一个的平行四边形。
面网上单位面积内结点的密度称为面网密度。
结晶学矿物学复习资料
结晶学矿物学复习资料结晶学与矿物学复习资料一、结晶学1、结晶学定义：结晶学是研究晶体形态、结构、性质及其变化规律的科学。
2、晶体与非晶体：晶体是指具有规则几何外形、内部原子或分子呈有序排列的固体物质；非晶体则不具备这些特征。
3、晶体的基本性质：具有规则的几何外形、固定的熔点、各向异性等。
4、晶体的结构特点：原子或分子按照一定规律在三维空间中周期性重复排列。
5、晶体的单形与多面体：单形是指同一空间点阵中，由相同数目邻接的平面围成的几何多面体；多面体是指由许多大小不同的平面围成的几何体。
6、矿物分类：矿物分为金属矿、非金属矿和能源矿三类。
二、矿物学1、矿物定义：矿物是指在地质作用中形成的有一定化学成分和物理性质的独立晶体。
2、矿物的分类：根据矿物的化学成分和晶体结构，将其分为离子型、共价型和金属型三类。
3、矿物的命名：根据矿物的化学成分或晶体结构等特点，按照一定的命名规则进行命名。
4、矿物的物理性质：包括颜色、光泽、硬度、解理等。
5、矿物的化学组成：包括主要元素、次要元素和痕量元素等。
6、常见的矿物：常见的矿物包括石英、长石、云母、辉石、橄榄石等。
三、结晶学与矿物学的关系1、结晶学是矿物学的基础：了解晶体的结构特点、形态特征和性质，是研究矿物的基础。
2、矿物学是结晶学的应用：通过研究矿物的物理性质、化学成分和晶体结构，可以更好地了解晶体的性质及其变化规律。
总之，结晶学与矿物学是相互关联的科学领域。
结晶学是研究晶体形态、结构、性质及其变化规律的科学，而矿物学则是在结晶学的基础上，研究矿物的物理性质、化学成分和晶体结构等方面的内容。
了解这两门学科的基本概念和知识，对于深入学习地质学、材料科学等相关领域具有重要意义。
矿物学复习资料一、引言矿物学是地球科学的一个分支，主要研究矿物的分类、组成、结构、性质、成因、分布以及它们在地球上的演变过程。
作为地质学的一门基础学科，矿物学涉及到岩石学、地球化学、古生物学等多个领域。
结晶学与矿物学课件 1结晶学与矿物学__第一章_晶体及其性质
具有占据最大空间的运动趋势，稳定性差；
液体：流动作用使质点移动，所以其决定于容器的
形状；
非晶质体：质点运动类似晶体，质点处于振动状态，
且质点的相对移动极为困难。但时间加长，这种 运动可以显现出来，在温度较高时，这种运动更 为显著。
本章概要
1.晶体、非晶体 2.空间格子——抽象，难点 3.晶体6个基本性质
头接耳,关手机,作笔记。 总成绩=平时课堂表现30%+实验报告
20%+期末考试50%
第一篇 结晶学 Crystallography
第一章 晶体及结晶学
第一节 结晶学及其发展历史
对象：晶体 （生成和变化、外部形态几何规律、 内部结构、化学成分、物理性质）
地位：地球科学主干课程，专业基础课？
常林钻石
➢3.对称性
晶体相同的性质在不同方向或位 置上作有规律的重复。
宏观对称——晶体相同部位能够在不同的方
向或位置上有规律重复出现的特性，宏观 对称是晶体分类的基础。
微观结构对称——格子状构造本身就是质点
在三维空间呈周期性重复的体现，从这个 意义上说，所以的晶体都是对称的。
➢4 一定的熔点
晶体具有一定的熔点，晶体加热在熔点 温度开始熔化，直到晶体完全融化温度 才继续升高。
玻璃、蔗糖等非晶质则不具有固定的熔 点，熔化过程温度的变化为一条曲线；
➢5.最小内能性
相同热力学条件下，晶体与同种物质的非晶质 体、液体、气体状态相比较，其内能最小。
内能＝动能＋势能
动能——晶体内部质点在平衡点周围作无规则运动所决
定的，与T、P有关。
势能——质点间相互位置所决定的，与质点的排列有关。
结晶学及矿物学
结晶学及矿物学结晶学和矿物学是自然科学中重要的分支，在地质学、化学、物理学、工程学等方面都有重要的应用。
那么，什么是结晶学和矿物学呢？一、结晶学结晶学研究晶体的结构、形态、成因、晶界、磁性等方面的问题。
晶体是同种物质经过化学反应和物理变化而形成的，其结构及特性受到成矿条件等因素影响。
晶体的成长受到温度、压力、溶液中物质的浓度、饱和度、溶解度等因素的影响，并且晶体的成长过程还受到表面张力、形态学因素、化学反应、电场和磁场等多种因素的影响。
结晶学早期主要是制定种类多样、特性复杂的晶体系统、晶体学理论和晶体学工艺学规律，并探讨晶体与物质世界中其他现象（如光、电、磁、力等）之间的关系，以及它的应用领域包括传感器、半导体、生物等。
二、矿物学矿物学是研究矿物的性质、成因、结构、分类、分布、利用等问题的学科。
矿物是自然界中的无机化合物和元素的矿物或矿物凝聚体。
矿物的成因与地质学密切相关，同时与生物和化学等多方面有关。
在矿物学中，研究的主要问题有矿物的物理、化学和结构特性，以及矿物的成因、分类、分布、利用等。
矿物学的研究对象除了矿物本身，还包括自然界中的各种矿物形态和组成等问题，被广泛应用于矿产资源勘查、地质勘探、环境保护等领域。
此外，矿物学还被应用于冶金、建筑材料等领域，对经济以及社会发展至关重要。
结晶学和矿物学的研究领域虽然有所不同，但两者常常交叉应用。
例如，在研究晶体成长时，研究人员可以使用矿物学中的分析方法来分析晶体中所含有的矿物成分，同时对同一种矿物的晶体形态进行研究也可以使用结晶学的研究方法。
总之，结晶学和矿物学的研究对于科学技术的发展和人类的生产生活起到了非常重要的作用。
我们应该积极关注和支持这两个学科的发展，不断推动其应用和卓越性的发展。
结晶学与矿物学名词解释
1晶体基本性质：自限性，均一性，异向性，对称性，最小内能性，稳定性2晶体：内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。
或具有格子状构造的固体。
晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，称为晶体习性。
非晶质体：内部质点在三维空间不呈规律性重复排列的固体或不具有格子状构造的固体。
准晶体：质点的排列符合短程有序但不体现周期平移重复，即不存在格子构造。
结晶习性：在一定的条件下，矿物晶体趋向于按照自己内部结构的特点自发形成某些特定的形态。
3聚形纹：不同单形交替生长而使它们的晶面规律性交替出现进而在晶体的某些晶面上形成的一系列直线状平行条纹聚片双晶纹：双晶结合面的痕迹，晶体内外均可见4空间群：晶体结构中对称要素的组合称为空间群。
5赋存水状态：吸附水，层间水，沸石水，结晶水，结构水6矿物七大类：自然元素矿物大类，金属互化物，硫化物及其类似化合物，氧化物和氢氧化物，含氧盐矿物，卤化物，有机矿物及准矿物8布拉维法则：实际晶体的面网常常是由晶体格子构造中面网密度大的面网发育成的。
9面角恒等定律：同种物质的晶体，其对应晶面间的夹角守恒。
10晶体对称定律：晶体中只存在1次、2次、3次、4次和6次对称轴，不会出现5次以及6次以上的对称轴。
11晶带定律：晶体上任一晶面至少属于两个晶带。
或：任意两晶面相交必决定一个可能晶带，任意两晶带相交必决定一个可能晶面。
13显晶集合体：是肉眼或借助于放大镜即能分辨出矿物各单体的集合体。
隐晶集合体、只在显微镜的高倍镜下才可分辨矿物单体的集合体14矿物的光学性质：颜色，条痕，光泽，透明度。
15自色、他色与假色自色：是矿物本身固有化学成分和晶体结构决定的对自然光选择性吸收、折射和反射而表现出来的颜色，是光波与晶格中的电子相互作用的结果。
他色：矿物因含外来的带色杂质所形成的颜色。
假色：自然光照射到矿物表面或内部，受到某种物理界面的作用而发生干涉、衍射、散射等所产生的颜色。
结晶学与矿物学名词解释
结晶学与矿物学名词解释文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）结矿名词解释1、晶体：具有格子状构造的固体2、矿物：指地质作用中形成的天然单质和化合物，具有相对固定的化学成分和内部结构，稳定于一定的物理化学条件，是构成岩石和矿石的基本单元3、矿物学：是研究矿物的化学成分、内部结构、外表形态、物理性质及其相互关系，并阐明地壳中矿物的形成和变化历史，探讨其时间和空间分布规律及其实际用途的科学4、相当点（晶体结构中的相当点）：晶体结构中性质相同、环境相同的几何点。
5、空间格子：由相当点构成的几何图形。
6、网面密度：面网上单位面积的结点数目。
7、网面间距：互相平行的相邻两网面之间的垂直距离。
8、晶格的均一性和异向性：同一晶体的各个部分质点的分布相同，故性质相同是晶体的均一性；同一晶体的不同方向上质点的排列一般不同，故晶体的性质也随方向的不同而有所差异就是晶格的异向性。
9、科塞尔原理：晶体生长过程中，晶面（晶体的最外层面网）是平行向外推移生长的。
10、布拉维法则：实际晶体的晶面是那些网面密度大的晶面。
11、面角恒等定律：成分和结构相同的晶体，其对应晶面间夹角恒等。
12、歪晶：晶体生长时，受外界条件影响而不能按其格子状构造生长，从而形成的偏离理想形态的晶形。
13、晶体的带状构造：晶体的断面上有时可见到的因成分和物理性质差异而表现出来的互相平行的条带，它是晶体生长的科塞尔原理的证据。
14、生长锥：晶体由小长大，许多晶面向外平行推移的轨迹所形成的以晶体中心为顶点的锥状体。
15、非晶质体：内部质点不作格子状排列的物质。
16、晶胞与平行六面体：由三对平行而且相等的面构成的多面体称为平行六面体，它是空间格子的最小单位。
而在实际晶体结构中这样划分出来的最小单位就是晶胞。
17、面角：指晶面法线之间的夹角。
18、晶面的极距角（ρ）和晶面的方位角（φ）：它们是在晶体的球面投影中，确定晶面的球面投影点（极点）位置的球面坐标。
《结晶学与矿物学》课程笔记
《结晶学与矿物学》课程笔记第一章：晶体及结晶学一、引言1. 晶体的定义- 晶体是一种固体物质，其内部原子、离子或分子在三维空间内按照一定的规律周期性重复排列，形成具有长程有序结构的物质。
- 晶体的特点是在宏观上表现出明确的几何外形和物理性质的各向异性。
2. 结晶学的定义- 结晶学是研究晶体的形态、结构、性质、生长和应用的科学。
- 它是固体物理学、化学和材料科学的一个重要分支。
3. 晶体与非晶体的区别- 晶体：具有规则的内部结构和外部几何形态，物理性质各向异性。
- 非晶体（如玻璃）：内部结构无规则，没有长程有序，物理性质各向同性。
二、晶体的基本特征1. 几何外形- 晶体通常具有规则的几何外形，如立方体、六方柱、四方锥等。
- 几何外形是由晶体的内部结构决定的。
2. 晶面、晶棱和晶角- 晶面：晶体上平滑的平面，由晶体内部的原子平面构成。
- 晶棱：晶面的交线，由晶体内部的原子线构成。
- 晶角：晶棱之间的夹角，由晶体内部的原子角构成。
3. 晶面指数、晶棱指数和晶角指数- 晶面指数：用来表示晶面在晶体中的位置和方向的符号。
- 晶棱指数：用来表示晶棱在晶体中的位置和方向的符号。
- 晶角指数：用来表示晶角的大小和方向的符号。
4. 物理性质各向异性- 晶体的物理性质（如电导率、热导率、折射率等）随方向的不同而变化。
- 这是因为晶体内部原子的排列在不同方向上有所不同。
三、晶体的分类1. 天然晶体与人工晶体- 天然晶体：在自然界中形成的晶体，如矿物、岩石等。
- 人工晶体：通过人工方法在实验室或工业生产中制备的晶体。
2. 单晶体与多晶体- 单晶体：整个晶体内部原子排列规则一致，具有单一的晶格结构。
- 多晶体：由许多小晶体（晶粒）组成的晶体，晶粒之间排列无序。
3. 完整晶体与缺陷晶体- 完整晶体：内部结构完美，没有缺陷的晶体。
- 缺陷晶体：内部存在点缺陷、线缺陷、面缺陷等结构缺陷的晶体。
四、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程- 成核：晶体生长的起始阶段，形成晶体的核。
结晶矿物学(北京大学) 矿物和矿物学_OK
的差异
9
结晶学与矿物学
矿物的分类
以晶体化学分类为基础，既考虑矿物的化学组成的特点，也考虑晶 体结构的特点。首先根据化学组成的基本类型，分为五个大类。大 类以下，根据阴离子(包括络阴离子)的种类分为类，有时在类以下 再分为亚类，如硅酸盐。类以及亚类以下，一般即为族。具体为:
• 第一大类 自然元素矿物
形态与成分 方铅矿（PbS、立方体晶形及解理） 形态与物性 绿柱石（绿色、柱状晶体）
地名
香花石（发现于我国香花岭），高岭石（我国江西高岭地方产
者最著名）
7
人名
章氏硼镁石（或鸿钊石，hungchsaoite）（为纪念我国地质学 家章鸿钊而命名） 志忠石（纪念我国矿物学家彭志忠）
结晶学与矿物学
矿物的分类
钨酸盐、钼酸盐 铬酸盐 硫酸盐 碳酸盐 硝酸盐
11
• 硅酸盐类矿物
• 岛状, 环状, 链状, 层状, 架状结构硅酸盐
10
第一大类 自然元素
矿物的 晶体化学分类
金属元素
第三大类
半金属元素
氧化物和
非金属元素
氢氧化物
氧化物
第二大类
氢氧化物
硫化物及类似 化合物
简单硫化物
复硫化物 硫盐
第五大类 卤化物
第四大类 含氧盐 硅酸盐 硼酸盐
磷酸盐、砷酸盐、 钒酸盐
矿物学的分支：
列举若干。。。
4
结晶学与矿物学
矿物种及其命名
矿物种 是指具有相同的化学组成和晶体结构的一种矿物。人们给予 每一种矿物的名称，就是矿物的种名。
矿物亚种(亦称变种或异种)是指同属于一个种的矿物，但在化学组成、 物理性质等方面有一定程度的变异者。国际和国内均有相应机构－ “新矿物及矿物命名委员会”来规范矿物种名。
(完整版)结晶学与矿物学
湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：结晶学和矿物学课程代码：08926第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点“结晶学及矿物学”是地质、材料、珠宝等专业的专业基础课。
该课程的性质特点是：理论性强，同时又具有实践性。
在“结晶学”中，空间抽象概念多，因此理性思维很重要，但又要通过实践来建立空间概念；在“矿物学”中，各矿物具体特征多，因此归纳类比思维很重要，同时要通过实践认识矿物的各种物理现象及其内在联系。
二、课程目标与基本要求结晶学目标：掌握有关晶体对称的基础理论，基本要求：学会从晶体的宏观形态分析晶体的对称及晶体定向、单形名称及符号；矿物学目标：掌握矿物成分、结构、形态、物性、成因、用途的基础知识及其它们之间的相互联系，重点掌握三十种左右常见矿物的鉴定特征，基本要求：掌握肉眼鉴定矿物的技能，学会对一些矿物物理现象进行成因理论分析。
三、与本专业其他课程的关系该课程是专业基础课。
该课程以“数学”“物理”“化学”“普通地质学”课程为基础，该课程又是后续的“岩石学”“宝石学”等的基础。
第二部分考核内容与考核目标第一单元结晶学（第一章~第十章）第一章晶体及结晶学（一）重点：深入理解晶体的定义，理解晶体的基本性质。
识记：晶体的概念；理解：晶体概念中格子构造的含义；应用：从晶体结构中画出空间格子的方法。
识记：晶体的六大基本性质；理解：晶体基本性质与格子构造的关系；应用：从格子构造分析某一基本性质的成因。
（二）次重点：理解空间格子要素及其性质。
识记：结点、行列、面网、最小平行六面体的概念；理解：相互平行的行列、面网上结点间距的关系，面网间距与面网密度的关系；应用：最小平行六面体的形状与晶胞参数的关系。
第二章晶体的测量与投影（一）重点：面角守恒定律及其意义，识记：面角守恒定律；理解：面角守恒定律的内因；应用：面角守恒定律的意义。
（三）一般：极射赤平投影的原理，利用吴氏网进行晶体投影。
识记：投影球、投影面、投影轴、极距角、方位角的概念；理解：投影球、投影面、投影轴、极距角、方位角的空间关系和含义；应用：利用极距角、方位角在吴氏网进行晶体投影。
结晶学与矿物学基本知识
第一篇几何结晶学结晶学与矿物学基本知识基础1. 矿物是自然作用中形成的天然固态单质或化合物，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. 晶体的定义：晶体是具格子构造的固体。
3. 结晶学是研究晶体的发生、生长、外部形态、内部结构及物理性质的科学。
4. 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。
5. 空间格子有以下几个要素：结点、行列、面网、平行六边形。
面网密度上单位面积内的结点数目称为网面密度。
互相平行的相邻两面网之间的垂直距离称为面网间距。
面网密度大的，面网间距大。
6. 科塞尔原理：晶面生长的过程应该是先长完一条行列，然后再长相邻的行列；长满一层面网然后开始长第二层面网。
晶面（晶体的最外层的面网）是平行地向外推移的。
这就是科塞尔原理。
7. 布拉维法则：生长速度大的晶面在晶体生长过程中逐渐缩小，甚至消失；而生长速度小的晶面在生长过程中扩大了，最后在保留在晶体上。
8. 成分和构造相同的所有晶体，其对应晶面间的夹角恒等，这一规律称为面角恒等定律。
8. 晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能与稳定性。
均一性：因为晶体是具格子构造的固体，同一晶体的各个部分质点的分布相同的，所以同一晶体的各部分的性质是一样的，这就是晶体的均一性。
异向性：同一格子中，不同的方向上质点的排列一般是不相同的，晶体的性质也随方向的不同而有所差异，这就是晶体的异向性。
9. 晶体具有对称性，这表现在晶体外形上是相等的晶面、晶棱和角顶有规律的重复出现。
10. 晶体的对称有以下特点：1）所有晶体都是对称的2）晶体的对称受格子构造的严格控制，即晶体对称的有限性3）晶体的对称不仅表现在外部形态上，而且表现在性质上。
11. 晶体对称不同于其他物体的对称：在于晶体是具有格子构造的固体，它的对称具有表里一致性，即晶体的对称不仅表现在外部形态上（宏观的），而且其内部构造（微观的）也是对称的。
结晶学及矿物学 绪论
结晶学：以晶体为研究对象，主要研究晶体的对称 规律。研究的是晶体的共同规律，不涉及到具体的晶 体种类。 特点：空间性、抽象性、逻辑性、共性 与后续矿物学形成明显的对比： 矿物学: 矿物晶体为研究对象，主要研究各具体矿 物晶体的成分、结构、物理性质、成因特点等。 特点：经验性、感性、具体性、归纳分类性、个性 学时：理论45学时，实验15学时。
1. 空间格子的导出 2. 空间格子的基本要素
1. 空间格子的导出
以氯化铯(CsCl)(图1-6)为例，在结构中任 取一个点，这个点可以是Cl-或Cs+的中心，也可以 是结构中的任意一点，然后按照平移重复的规律 （重复方向、距离、周期），把所有的这样的点都 找出来，就构成了空间点阵。 定义：一系列在三维空间成周期性平移重复分布的 几何点就构成了空间点阵。点阵中的点都是相当点 或等同点（定义见书p5）称为结点或阵点。(图) 如果用三组不共面的直线把结点连接起来，就 形成了平行六面体格子状的空间格子(图1-8)。
3.各向异性
★异向性：同一晶体不同方向具有 不同的物理性质。例如： 蓝晶石 的不同方向上硬度不同；解理 (图)；刻划硬度；多面体形态。 非晶质体一般是各向同性的 思考： 均一性与异向性有矛盾吗？ 异向性与自限性有什么联系?
四、晶体的基本性质
晶体的基本性质是指：为一切晶体所共有，并能
以此与其它状态的物质相区别的性质。都是由晶体
的格子构造所决定的，可以用晶体所共同遵循的空 间格子规律予以阐明。
1. 自限性(自范性)
4. 对称性 5. 最小内能性 6. 稳定性
2. (结晶)均一性
3. 各向异性
1.自限性（自范性）
★自限性: 晶体能够自发地生长成封闭的规则的凸几 何多面体形态的特性。多面体上的平面称为晶面， 晶面的交棱称为晶棱，不同晶棱的交点称为角顶。 面平棱直角尖(图)。实际晶体往往并不表现出此种 外形，这是由于生长时受到空间限制，长成后环境 影响所造成的。但不说明这些 晶体没有自发地成长为几何多 面体的能力，若条件许可，让 其继续生长，还是可以自发地 形成规则的几何多面体。所以 ，从本质上将，晶体的自限性 并不存在任何例外。
结晶学与矿物学名词解释
结矿名词解释1、晶体：具有格子状构造的固体2、矿物：指地质作用中形成的天然单质和化合物,具有相对固定的化学成分和内部结构,稳定于一定的物理化学条件,是构成岩石和矿石的基本单元3、矿物学：是研究矿物的化学成分、内部结构、外表形态、物理性质及其相互关系,并阐明地壳中矿物的形成和变化历史,探讨其时间和空间分布规律及其实际用途的科学4、相当点晶体结构中的相当点：晶体结构中性质相同、环境相同的几何点;5、空间格子：由相当点构成的几何图形;6、网面密度：面网上单位面积的结点数目;7、网面间距：互相平行的相邻两网面之间的垂直距离;8、晶格的均一性和异向性：同一晶体的各个部分质点的分布相同,故性质相同是晶体的均一性；同一晶体的不同方向上质点的排列一般不同,故晶体的性质也随方向的不同而有所差异就是晶格的异向性;9、科塞尔原理：晶体生长过程中,晶面晶体的最外层面网是平行向外推移生长的;10、布拉维法则：实际晶体的晶面是那些网面密度大的晶面;11、面角恒等定律：成分和结构相同的晶体,其对应晶面间夹角恒等;12、歪晶：晶体生长时,受外界条件影响而不能按其格子状构造生长,从而形成的偏离理想形态的晶形;13、晶体的带状构造：晶体的断面上有时可见到的因成分和物理性质差异而表现出来的互相平行的条带,它是晶体生长的科塞尔原理的证据;14、生长锥：晶体由小长大,许多晶面向外平行推移的轨迹所形成的以晶体中心为顶点的锥状体;15、非晶质体：内部质点不作格子状排列的物质;16、晶胞与平行六面体：由三对平行而且相等的面构成的多面体称为平行六面体,它是空间格子的最小单位;而在实际晶体结构中这样划分出来的最小单位就是晶胞;17、面角：指晶面法线之间的夹角;18、晶面的极距角ρ和晶面的方位角φ：它们是在晶体的球面投影中,确定晶面的球面投影点极点位置的球面坐标;投影轴与晶面法线之间的夹角,即极点与北极N之间的弧角称为晶面的极距角ρ,而包含该晶面法线的子午面与零度子午面之间的夹角则称为晶面的方位角φ;19、基圆：投影球与投影面通过球心的水平面相交的大圆,它相当于地球的赤道;20、对称：指物体相同部分有规律的重复;21、对称要素与对称操作：欲使晶体相同部分有规律的重复所进行的操作称为对称操作,在进行对称操作时所应用的辅助几何要素则称为对称要素;22、对称面P：是通过晶体中心的一个假想的平面,它将晶体平分为互为镜像的两个相等部分,相应的对称操作为对此平面的反映;23、对称轴Ln：是通过晶体中心的一根假想的直线,当晶体围绕此直线旋转一定的角度后,可使相等部分重复,旋转一周重复的次数称为轴次n,重复时所旋转的最小角度称为基转角α,二者之间关系为n=360°/α24、对称中心C：对称中心是一个假想的的点,通过此点作任意直线,在此直线上距对称中心等距离的两端有对应的点;25、旋转反伸轴Lin：围绕一假想直线,旋转一定角度后,再对此直线上的一个点进行反伸,可使相等部分重复,则此直线为旋转反伸轴;旋转反伸轴常用的是Li4和Li6;26、晶体对称定律：晶体中没有五次对称轴及高于六次的对称轴;27、晶体常数：轴率a:b:c和轴角α、β、γ合称为晶体常数;28、对称型：一个结晶多面体中全部对称要素的总合;29晶面的米氏符号：用晶面在各晶轴上截距系数的倒数比来表示晶面在空间的相对位置的符号;30、晶带：指交棱相互平行的一组晶面的组合;31、单形：由对称要素联系起来的一组晶面的组合;32、聚形：由两个或两个以上的单形聚合而成的晶形;33、双晶：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1800后与另一个晶体重合或平行;34、双晶面：是双晶上的一个假想平面,通过此平面的反映反映,可使双晶相邻的两个个体重合或平行;35、双晶轴：是双晶上的一根假想直线,若固定其中一个单体而使另一个单体绕此直线旋转1800,,两个单体即可重合为一或彼此平行;36、双晶接合面：是双晶相邻的两个个体间相接触的面;37、整数定律：晶面在各晶轴上的截距系数之比为简单的整数比;38、晶带定律：晶体上的任一晶面至少属于两个晶带;39、浮生：不同物质的晶体沿一定方向的规则连生,或同种物质的晶体以不同的面网相接合而形成的规则连生;40、双晶纹：双晶接合面在双晶表面上或断面上的迹线;41、晶带符号：以晶带轴的符号来表示,晶带轴的符号就是平行晶带轴的晶棱的符号;平移轴：为一直线方向,相应的对称变换为沿此直线方向平移一定的距离后,可使图形相同部分重合;43、螺旋轴：为晶体结构中的一根假想直线,当结构围绕此直线旋转一定的角度,并平移一定的距离后,结构中的每一质点都与其相同的质点重合,整个结构自相重合;44、滑移面：为晶体结构中的一个假想平面,当结构对此平面反映,并平行此平面移动一定的距离后,结构中的每一质点都与其相同的质点重合,整个结构自相重合;45、空间群：晶体内部结构对称要素的组合;46、等效点系：在晶体结构中由一个原始点经过空间群中所有对称要素的作用所推导出来的规则点系;47、立方最紧密堆积：等大球体作最紧密堆积时,其堆积方式为ABCABC,即使第四层球重复第一层球层球,三层重复一次的规律的连续堆积;48、六方最紧密堆积：等大球体作最紧密堆积时,其堆积方式为ABAB,即使第三层球重复第一层球层球,二层重复一次的规律的连续堆积;49、惰性气体离子：最外层具有2个第二周期或8个电子第三周期以后的阳离子,其电子层构型和惰性气体完全一样;50、过渡型离子：外层电子数在9—17之间的阳离子;51、铜型离子：外层电子数为18或18+2个电子的阳离子;52、配位数：一个离子或原子周围与其直接相邻的原子或异号离子的数目,称为该离子或原子的配位数;53、配位多面体：在晶体结构中,与某一个阳离子或中心原子成配位关系而相邻结合的各个阴离子或周围原子,它们的中心连线所构成的多面体;54、类质同象：晶体结构中的某种质点被类似的质点所代替,仅使晶体常数发生微小的变化,但晶体结构并不发生变化的现象;55、等价与异价类质同象：发生类质同象代替的离子之间电价相等称为等价类质同象;电价不相等的离子之间发生的类质同象称为异价类质同象;56、同质多象：相同的化学成分,在不同的物理化学条件下,形成结构不同的多种晶体的现象;57、同质多象变体：化学成分相同,但晶体结构不同的几种晶体,称为该成分的同质多象变体;58、离子晶格：化学键为离子键的晶格;59、原子晶格：化学键为共价键的晶格;60、金属晶格：化学键为金属键的晶格;61、分子晶格：化学键为分子键的晶格;62、副象：矿物发生同质多象转变后,新矿物仍保持原矿物的外形,称副象;63、假象：矿物与溶液发生反应,产生交代作用形成新矿物,交代后仍保持原矿物的外形,但成分已完全变为新生矿物,此现象称假象;64、同质多象转变：由于环境的温度和压力条件的改变,使一种同质多象变体在固态条件下转变为另一种变体的过程,称为同质多象转变;65、有序结构与无序结构：当两种原子或离子在晶体结构中占据等同的构造位置时,如果它们相互间的分布是任意的,即它们占据任何一个该等同位置的几率都是相同的,这种结构称为无序结构；如果它们相互间的分布是有规律的,即两种原子或离子各自占有特定的位置,则这种结构称为有序结构;66、有序度：晶体结构有序的程度称为有序度S,完全有序结构的有序度的数值为1,完全无序结构的有序度的数值为0.67、多型：是一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象;68、配位型结构：晶格中只有一种化学键存在,键在三度空间作均匀分布;配位多面体以共棱、共面或共角顶联结,同一角顶所联结的配位多面体不少于三个,这种结构称为配位型结构;69、架状型结构：最强键也在三度空间作均匀分布;但配位多面体主要是共角顶,同一角顶所联结的配位多面体不超过两个,结构开阔,这种结构称为架状型结构;70、岛状型结构：结构中存在着原子团岛,在团内联结的键远大于团外的联结,这种结构称为岛状型结构;71、链状型结构：最强键趋向于单向分布,原子或配位多面体联结成链状,链间以弱键相联结,这种结构称为链状型结构;72、层状型结构：最强键沿两度空间分布,原子或配位多面体联结成平面网层,层间以分子键或其他弱键相联结,这种结构称为层状型结构;73、克拉克值：地壳中化学元素平均含量的重量百分比;74、胶体矿物：主要由水溶胶凝聚而成的隐晶质或非晶质矿物;75、结晶水：以中性水分子H2O形式存在于晶体结构中的水;它占有一定的结构位置,并有确定的数目,加热到一定的温度即失水,失水后晶体结构即被破坏; 76、结构水：以H+、H3O或OH_的形式存在于晶体结构中的水;结构水与晶格结合很牢固, 失水温度是矿物中各类水中最高的,失水后晶体结构即被破坏;77、层间水：以中性水分子H2O形式存在于一些层状结构矿物如粘土矿物的结构单元层间的水,它不占据晶体结构的位置,数目不确定,加热到较低的温度即失水,失水后晶体结构并不被破坏;78、沸石水：沸石族矿物的晶体结构中有相当大的内外相通的孔道,以中性水分子H2O形式存在于这些孔道中的水就是沸石水,它不占据晶体结构的位置,数目不确定,加热到较低的温度即失水,失水后晶体结构并不被破坏;79、矿物种和变种：具有相同的化学成分和晶体结构的矿物属于一个矿物种,它是矿物分类体系中的最小一级;同种矿物因形态、性质或杂质组分有明显差异者称为变种;80、显晶质与隐晶质：显晶质是指矿物单体颗粒较粗大,用肉眼或放大镜可辨认；隐晶质是指矿物单体颗粒极细小,用肉眼或放大镜或光学显微镜不能辨认,只在高倍电子显微镜下方可辨认;81、晶簇：丛生在同一基底之上,一端朝向自由空间的一群同种晶体称为晶簇;82、结核体与分泌体：结核体是指围绕某一核心生长而成球状、凸镜状或瘤状的矿物集合体;分泌体是指充填于岩石的空洞中,具有同心层状构造,且外形或多或少近似球形的矿物集合体;83、鲕状集合体：由许多状如鱼卵般大小的圆球群所组成的矿物集合体;84、晶体习性：指矿物单晶体在三度空间发育的情况;85：聚形纹：是由两种单形相互交替出现而表现在晶面上的花纹;87、自色：由矿物的化学成分和晶体结构所决定的颜色,它是矿物固有的稳定性质;88、它色：由矿物中的外来机械杂质,如带色杂质、气液包裹体等引起的颜色,它与矿物的成分和结构无关,不是矿物固有的稳定性质;89、假色：由于某些物理因素如矿物内部裂隙或表面氧化薄膜等引起光线干涉而呈现的颜色,它与矿物的成分和结构无关,不是矿物固有的稳定性质;90、晕色：某些透明矿物的表面常呈现出一种彩虹般的色彩称为晕色;91、锖色：某些不透明矿物的表面因存在氧化薄膜引起光线干涉而呈现出的颜色;92、条痕色：指矿物在未上釉的素瓷板上磨划后所留下的矿物粉末的颜色;93、光泽：指矿物表面对可见光反射的能力;94、解理：指矿物受力后沿一定的结晶方向裂开成光滑平面的性质;95、裂开：指矿物在受应力作用时,有时可沿晶格中除解理以外的特定方向面网发生破裂的非固有特性;96、比重相对密度：指纯净的单矿物的重量与其体积之比g/m3;97、弹性和挠性：指矿物受外力作用发生弯曲变形,但当外力作用取消后,则能使弯曲变形恢复原状的性质称弹性;如当外力作用取消后,弯曲了的形变不能恢复原状的性质则称挠性;98、荧光和磷光：矿物在外来能量的激发下发出可见光的性质是矿物的发光性;当矿物在外来能量停止作用后,发光停止,这种发光性就是荧光;而当矿物在外来能量停止作用后,继续发光这种发光性就是磷光;99、,硬度：指矿物抵抗外力机械作用的强度;100、理想晶体与实际晶体：晶体在理想的条件下生长,相同面网密度的晶面具有相等的生长速度,得到相同的发育,因而这些晶面是同形等大的,这种晶体就是理想晶体;若晶体在生长过程中受外界条件的影响,使得相同面网密度的晶面得不到相同的发育,便形成大大偏离理想晶体的歪晶便是实际晶体;105、矿物的标型特征：同一矿物的成分、形态、物性、结构等常因生成条件不同而异,这种能反映生成条件的特征称为矿物的标型特征;106、共生矿物与伴生矿物：同一成因、同一成矿期或成矿阶段形成的矿物称为共生矿物；不同成因或成矿期或成矿阶段形成的矿物称为伴生矿物;107、矿物的世代：同种矿物也有生成早晚的不同,凡经过一定的时间间隔,介质和生成条件发生改变或生长中断时,其前后所生成的同种矿物,属于两个世代; 108、铜型结构自然铜的晶体结构：等轴晶系,铜原子呈立方最紧密堆积,形成按立方面心格子排列的结构称为铜型结构;109、闪锌矿型结构：等轴晶系,S离子作立方最紧密堆积,Zn离子充填了它的半数四面体空隙,这种结构称为闪锌矿型结构;111、对硫化物复硫化物：阴离子呈哑铃状的对硫、对砷等与阳离子主要是Fe、Co、Ni等过渡型离子结合而成的硫化物;112、硫盐含硫盐：阴离子为半金属As、Sb、Bi与S偶尔有Se结合而成离子团与阳离子结合而成的硫化物;113、尖晶石结构：晶格中氧离子作立方最紧密堆积；三分之一的阳离子位于四面体空隙中,配位数为4,三分之二的阳离子位于八面体空隙中,配位数为6;这种结构称为尖晶石结构;其中,二价阳离子充填八分之一的四面体空隙,三价阳离子充填二分之一的八面体空隙,配位四面体与配位八面体共有角顶连接形成正尖晶石结构；而半数的三价阳离子充填八分之一的四面体空隙,另外半数的三价阳离子与二价阳离子一起充填二分之一的八面体空隙,从而形成反尖晶石结构;115、变生作用：某些含放射性元素铀或钍的矿物如易解石,由于受到因铀或钍的放射性蜕变所放出能量的作用而产生非晶质化的作用;116、硅氧骨干中的惰性氧与活性氧：在由硅氧四面体共用角顶联结成的硅氧骨干中,联结硅氧四面体的角顶上的氧即被硅氧四面体共用的氧称为惰性氧或称桥氧,不用于联结硅氧四面体而单独存在的氧称为活性氧;117、铝硅酸盐和铝的硅酸盐：铝以类质同象的方式代替硅进入硅氧四面体构成络阴离子,再与金属阳离子形成的硅酸盐,称为铝硅酸盐；铝作为一般的金属阳离子与硅氧骨干形成的硅酸盐,称为铝的硅酸盐;118、岛状结构硅酸盐：在结构中,一个或由两个硅氧四面体共用角顶联结成的双四面体孤立存在,其间为金属阳离子,这样的硅酸盐称为岛状结构硅酸盐;119、易剥辉石：一般指100裂开异常发育的透辉石和普通辉石;120、二层型TO型或1：1型层状硅酸盐：在层状硅酸盐中,其结构单元层由一个硅氧四面体片和一个阳离子八面体片构成;121、三层型TOT型或2：1型层状硅酸盐：在层状硅酸盐中,其结构单元层由两个硅氧四面体片中间夹一个阳离子八面体片构成;122、二八面体型层状硅酸盐：八面体片内以三价阳离子为主,它们只占据片内八面体空隙的三分之二;123、三八面体型层状硅酸盐：八面体片内以二价或平均为二价的阳离子为主,全部八面体空隙均被阳离子占据;124、条纹长石：钾长石与钠长石在高温时完全混溶成单一的结晶相,但当温度降低后,二者分离为两个结晶相,构成条纹状构造,具有这种条纹状构造的长石称为条纹长石;125、文象结构：是指长石与石英连生所形成的一种特殊结构,长石呈较大的晶体,石英则大致按一定的方位穿插在长石中,从长石的断面上看,石英状如古代象形文字状故名文象结构;126、酸性斜长石：由钠长石与钙长石组成的完全类质同象系列称为斜长石,其中钠长石含量不少于百分之七十的斜长石,称为酸性斜长石;127、基性斜长石：在斜长石中,钙长石含量不少于百分之五十的斜长石,称为基性斜长石;128、似长石：在缺少二氧化硅,富含碱质的高温环境下形成的化学组分和长石族类似,但比长石族二氧化硅含量低的矿物,统称为似长石,如霞石族和白榴石族矿物;。
《结晶学与矿物学》复习要点
《结晶学与矿物学》复习要点结晶学一、基本概念：1.晶体（crystal）的概念：内部质点在三维空间周期性重复排列构成的固体物质。
这种质点在三维空间周期性地重复排列称为格子构造，所以晶体是具有格子构造的固体。
2对称型（class of symmetry）晶体宏观对称要素之组合。
（点群，point group）3.空间群：一个晶体结构中，其全部对称要素的总和。
也称费德洛夫群或圣佛利斯群。
4.单形（Simple form）：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。
5.双晶：两个以上的同种晶体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生晶体。
6.平行六面体：空间格子中按一定的原则划分出来的最小重复单位称为平行六面体。
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成。
7.晶胞：能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元，其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。
8．类质同像：晶体结构中某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，而能保持其键性和结构型式不变，仅晶格常数和性质略有改变。
9.同质多像：化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下，形成结构不同的若干种晶体的现象。
10.多型：一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。
这些晶体结构的结构单元层基本上是相同的，只是它们的叠置次序有所不同。
二、晶体的6个基本性质1、均一性（homogeneity）：同一晶体的任一部位的物理和化学性质性质都是相同的。
2、自限性（property of self-confinement）：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。
3. 异向性（各向异性）异向性(anisotropy)：晶体的性质随方向的不同而有所差异。
4. 对称性（property of symmetry）：晶体的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角顶，内部结构中的相同面网、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。
结晶学及矿物学
结晶学及矿物学结晶学和矿物学是两个密切相关的学科，它们探究着矿物领域中的基础理论和应用技术。
结晶学研究晶体的基本结构和性质，以及它们的生长和变化过程；矿物学则研究各种矿物的物理、化学特性，以及它们的产生和分布规律。
下面，我们就详细探讨一下这两个学科的相关内容。
一、结晶学结晶学主要研究晶体结构和性质，包括晶体对称性、晶体结构和晶体生长等内容。
晶体学家通常使用X射线衍射来分析晶体的结构，通过这种方法可以确定晶体中原子和离子的排列方式，从而确定晶体的物理和化学性质。
此外，结晶学还涉及到晶体中缺陷和杂质对晶体结构和性质的影响。
这些问题与材料科学密切相关，因为材料的性能往往取决于它们的晶体结构。
晶体生长是结晶学中的一个重要问题。
晶体生长过程中，一定的物理和化学条件会导致离子或分子逐渐聚集，形成规则的晶体结构。
晶体生长的速率、形态等因素都是结晶学研究的内容。
晶体生长在实际应用中有着很广泛的用途，比如制备单晶硅用于半导体材料和太阳能电池等，还可以用于制备水晶玻璃、陶瓷等物品。
二、矿物学矿物学也是一个极其重要的学科，在资源开发和环境保护中扮演着重要的角色。
矿物学的主要研究对象是地球上各种矿物质，包括它们的成分、物理、化学特性、产生和分布规律等。
在矿物学中，常使用显微镜、光谱仪、X射线衍射等多种手段研究矿物。
这些技术可以帮助科学家确定矿物的组成、结构和性质，从而指导有关地质勘探、矿物开采和加工的工作。
矿物分析是矿物学中的重要内容，它可以从结构上分析矿物的成分和特性。
比如说一些有价值的金属元素就广泛存在于不同种类的矿物中，通过矿物学分析可以找到这些金属的寻找和开采方案。
此外，矿物学还可以通过分析矿物中的稀土等元素，确定地球内部构造和演化的历程。
总之，结晶学和矿物学是两个重要的学科，涉及到地质勘探、矿物资源开发、材料科学等多个领域。
随着科学技术的不断进步，这两个学科的研究内容也在不断扩展和深化，为人类社会的进步和发展贡献着自己的力量。
结晶学与矿物学：矿物与矿物学
的内在联系，以及矿物的时空分布规律
及其形成和变化的历史的科学，它为地质学
的其他分支学科及材料科学等应用科学
在理论上和应用上提供了必要的基础和依据。
§2 矿物学发展简况
1．19世纪以前，矿物学始终处于 对矿物的记载和表面特征的描述。
是研究矿物包括准矿物的成分结构形态性质成因产状用途及其相互间的内在联系以及矿物的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学它为地质学的其他分支学科及材料科学等应用科学在理论上和应用上提供了必要的基础和依据
矿物学
Mineralogy
Chap.10
矿物与矿物学
§1 矿物和矿物学的概念
一、矿物的概念
矿物(mineral)：由地质作用或宇宙作用 所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、 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。 是岩石和矿石的基本组成单位。
对非金属矿物的性能要求：
高强、高速、高温、轻质、绝缘和耐腐蚀…
二、矿物学的应用
主要包括2大方面： ➊ 应用于地质找矿； ➋ 研究作为矿产资源的矿物本身的 开发和应用。
小结：
重点：
矿物的概念；准矿物；矿物学的概念；
矿物学与其他学科的关系；矿物和矿Fra bibliotek学的应用
特别是：明代李时珍的《本草纲目》(1596) 全面可靠地描述了38种药用矿物的成分、形态、 性质、鉴定特征、产状、产地及药用等；
战国时期(公元前475年～公元前221年)的 《管子·地数》中之“管子六条”则是最早揭示
矿物共生的客观规律及自然界中某些有用矿产的
指示矿物，是成因矿物学的萌芽思想之一。
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晶体和矿物与我们日常生活也有密切联系：
➢ 衣— 防火衣 ➢ 食— 中药矿物药 朱砂 硫磺 蒙脱石 ➢ 宝玉石
课程目的要求
• 通过学习，要求对矿物晶体有系统的认识 和了解，掌握矿物内外属性、形成作用及 其在人类生产生活中的用途，为进一步学 习后续专业课程奠定基础。
分支学科：
• 几何结晶学－研究晶体宏观形态几何规律，主要是对称 规律。
• 晶体结构学－研究晶体内部结构几何规律及缺陷。 • 晶体化学－研究晶体成分与结构的关系。 • 晶体生长学－研究晶体生长机理及其影响因素。 • 晶体物理学－研究晶体物理性质及其产生机理。
以晶体形态对称规律及晶体内部结构对称规律为 主，简介晶体化学与晶体生长。
石盐的晶体结构
2.不具格子构造的物质称为非晶体或非晶态
晶体 具有格子构造 既有近程规律也有远程规律 非晶体 不具格子构造 只有近程规律（无定形体）
3.晶体与非晶体在一定条件下可以互相转化
非晶态 晶态 (晶化 ，自发进行) 晶态 非晶态 (非晶化 ，需要外能)
所以,晶体比非晶体稳定。自然界的固体物 质中，绝大多数是晶体。
第一篇 结晶学基础
结晶学（晶体学）发展历史及分支学科简介
结晶学始于17世纪中叶人类的矿业活动，与天文学一 起成为人类认识物质世界发展最早的两门自然科学。 • 17～18世纪：以研究晶体形态为主，也初步推测研究晶 体内部结构的几何规律； • 19世纪末～20世纪初：X－射线的发现及其对晶体结构 的测量，进入晶体内部结构研究阶段； • 20世纪70年代以来：透射电镜研究晶体内部超微结构细 节； • 20世纪80年代，发现准晶体，开辟了晶体对称理论新领 域。
（4）平行六面体：是空间格子中所划分出的最小 重复单位。它由六个两两平行而且相等的面组成。 • 实际晶体结构中所划分出的这种最小重复单位, 称为晶胞。 • 整个晶体结构可视为晶胞在三维空间平行地、 毫无间隙地重复累叠而成。 • 晶胞的形态和大小取决于晶胞参数（a、b、c； α、β、γ，也称为轴长和轴角）。
结晶学与矿物学
crystallography and mineralogy
tel：、 中南大学
crystallography and mineralogy
课程简介
结晶学与矿物学是地球科学主干课程、专业基础课 课程研究对象：晶体和矿物
结晶学：以晶体为研究对象，主要研究晶体的对称规律。研究的是晶 体的共同规律，不涉及到具体的晶体种类。 特点：空间性、抽象性、逻辑性、理性、共性指质点种类相同，周围环境（分布种类相同和取向 相同的其他质点）也一样的几何点。
首先在晶体结构中找出相当点，再将相当点按照一定的 规律连接起来就形成了空间格子。
相当点（两个条件：1、性质相同，2、周围环境相同。）
空间格子与具体的晶体结构是什么关系？
可以认为具体的晶体结构是多套空间格子组成的，见图。
• 考查与考核相结合，严格评分标准，公平 合理。
第一篇 结晶学基础（50%学时） （研究对象——晶体）
• 第一章 晶体与晶体的基本性质 • 第二章 晶体生长模型与面角恒等定律 • 第三章 晶体的测量与投影 • 第四章 晶体的外部对称 • 第五章 晶体定向与晶体符号 • 第六章 单形与聚形 • 第七章 晶体的规则连生 • 第八章 晶体结构 • 第九章 晶体化学
4.准晶体（quasicrystal)：
一种新的物态，其内部质点排列具有远程规 律，但没有平移周期，即不具格子构造。这种物 态是介于晶体与非晶体之间的一种状态。
二、空间格子
1.概念：空间格子就是表示晶体内部结构中质点周期 性重复排列规律的几何图形。
◆空间格子的导出：
（a）晶体平面结构图 （b）相当点(空间点阵)
第一章 晶体与晶体的基本性质
crystal and the ultimate properties of crystal
本章概要 1.晶体、非晶体 2.空间格子——抽象，难点 3.晶体6个基本性质
一、晶体的基本概念
1.晶体的定义：
人类最早把具有天然规则几何多面体形态的固 体叫晶体。
现代对晶体的定义是：晶体（crystal)是内部 质点（原子、离子或分子）在三维空间周期性地 重复排列构成的固体物质。这种质点在三维空间 周期性地重复排列也称格子构造，所以晶体是具 有格子构造的固体。
（2）行列：结点在直线上的排列构成行列。空间 格子中任意两个结点联结起来就是一条行列的方向。 在同一行列中结点间距是相等的，在平行的行列上 结点间距也是相等的；不同方向的行列，其结点间 距一般是不等的。
空间格子中的行列
（3）面网：结点在平面上的分布构成面网。
• 空间格子中不在同一行列上的任意三个结点就可以联结成
第二篇 矿物学（50%学时）
（研究对象——矿物(天然产出的晶体)）
• 第十章 矿物与矿物学的发展趋势 • 第十一章 矿物的形态 • 第十二章 矿物的物理性质 • 第十三章 矿物的化学成分 • 第十四章 矿物的命名与分类 • 第十五章 自然元素矿物大类 • 第十六章 金属互化物矿物大类 • 第十七章 硫化物及其类似化合物矿物大类 • 第十八章 氧化物和氢氧化物矿物大类 • 第十九章 含氧盐矿物大类（一） • 第二十章 含氧盐矿物大类（二） • 第二十一章 卤化物矿物大类
一个面网，即任意两个相交的行列就可以决定一个面网。
• 面网上单位面积内结点密度称为面网密度。
• 相互平行的面网，面网密度相同，面网间距（两相邻面网
间的垂直距）也必定相等；
网空
• 互不平行的面网，面网密度
间 格
子
及面网间距一般不同。
中 的
面
β1
β2
β3 β4
面网密度与面网间距之间关系的示意图
结论：面网密度大的面网其面网间距也大，反之， 密度小，间距也小。
具体的晶体结构是多种原子、离子组成的，使得其重复规 律不容易看出来，而空间格子就是使其重复规律突出表现出 来。空间格子仅仅是一个体现晶体结构中的周期重复规律的 几何图形，比具体晶体结构要简单的多。
2.空间格子的要素：
（1）结点：是空间格子中的点，它们代表晶体 结构中的相当点。在实际晶体中,结点的位置一定 由同种质点所占据。在空间格子中，它们只有几 何意义，为几何点。