结晶学与岩相学知识点

硅酸盐岩相学

第一章几何结晶学

1、晶体定义：晶体是内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体。也可以解释为，晶

体是具有格子构造的固体。

2、空间格子：是晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。

3、格子构造是真实存在的，空间格子是抽象的。

4、相当点必须具备的两个条件：质点种类相同、质点环境相同。

5、空间格子的几种要素：结点、行列、面网、平行六面体。

6、非晶质体:内部质点在三维空间不做规律排列的物质，即不具备格子构造。

7、非晶质体是各项同性的。

8、晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，是由晶体的格子构造所决定的。

9、晶体的基本性质：（1）自限性指晶体在适当的条件下可以自发地形成几何多面体

的性质。晶体上的平面为晶面，晶面的交棱为晶棱，晶棱会聚而成角顶。

（2）均一性指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质。因为晶体是具有格子构造的固体，在同一晶体的各个不同部分，质点的分布是一样的，所以决定了晶体的均一性。

（3 ）各向异性指晶体的性质因方向不同而有差异的特性。

（4）对称性指晶体中相等的晶面、晶棱和角顶，以及晶体物理化学性质在不同方向上或位置上做有规律的重复出现。晶体的宏观对称性是由晶体内部格子构造的对称性所决定的。

（5）最小内能是指在相同的热力学条件下，与同种化学成分的非晶质体、液体、气体相比较，其内能最小。

（6）稳定性在相同的热力学条件下，具有相同化学成分的晶体和非晶质体相比，晶体是稳定的。

10、布拉维法则:晶体通常被面网密度大的晶面所包围。

11、晶体对称的特点:（1 ）由于晶体内部都具有格子构造，而格子构造本身就是对称

的，因此可以说，所有的晶体都是对称的。

（2 ）晶体外形上共有32种对称型。

（3）晶体的对称取决于其内在的本质——格子构造，因此，晶体的对称不仅体现在外形上，而且在物理化学性质上也是对称的。

12、晶体的对称要素：对称面（P）、对称轴（L）、对称中心（C）、旋转反伸轴、旋转反映轴。

13、对称型：晶体中全部对称要素的组合。

14、在晶体中不可能出现五次对称轴及高于六次的对称轴。

晶体分类的依据:有无高次轴和高次轴多少。

单形的概念：单形是由对称要素联系起来的一组晶面的总和。

单形的分类：单形共有47种。其中，低级晶族的单形有7种，中级晶族的单形有25种, 高级晶族的单形有15个。

开形和闭形：根据单形的晶面是否可以自相闭合来划分，凡是单形的晶面不能封闭一定

空间者称开形，如平行双面、各种柱面类等。凡是其晶面可封闭一定空间者为闭形，如双锥以及等轴晶系的全部单形。

聚形：两个或两个以上单形的聚合称为聚形。

聚形分析步骤：（1）确定聚形的对称型、晶系。

（2 ）确定聚形单形数目以及每种单形的晶面数。

（2 ）确定单形名称。

晶体定向：在晶体上选择一个坐标系统。

晶轴的选择:选择对称轴或对称面的法线或主要晶棱方向。所选的轴要尽可能垂直或接

近于垂直。

关于晶轴：（1）晶轴的轴单位，aO、bO、c0（2）晶轴的轴率，a:b:c （3）晶轴的轴角a、

B、v。（4 ）晶体常数，轴率与轴角合称为晶体常数。

知道了轴角和轴单位就可以知道晶胞的形状和大小。

知道了轴角和轴率，也可以知道晶胞的形状。

等轴晶系、四方晶系、斜方晶系都是三轴定向，六方晶系和三方晶系要加一个U轴。

结晶符号：晶面符号（用米氏符号表示）、单形符号。

晶面符号：表示晶面在空间位置的符号称为晶面符号。

米氏符号，是先求出晶面在各晶轴上截距系数的倒数比，之后简化、去掉比号，以小括号括

之既得。

单形符号：代表单形各晶面在空间位置的符号称为单形符号。（单形符号就是把晶面符号的小括号换成大括号）

十四种空间格子：（1）三斜晶系：三斜原始格子；

（2）单斜晶系：单斜原始格子、单斜底心格子；

（3）斜方晶系：斜方原始格子、斜方底心格子、斜方体心格子、斜方面心格子；

（4）三方晶系：三方原始格子；

（5）四方晶系：四方原始格子、四方体心格子；

（6）六方晶系：六方原始格子；

（7）等轴晶系：立方原始格子、立方体心格子、立方面心格子。

晶胞概念：能够充分反映整个晶体结构特征的最小结构单位。

晶体内部的对称要素:（1）平移轴；

（2 ）滑移面；

（3 ）螺旋轴。

螺旋轴根据旋转方向可分为，左旋、右旋、中性螺旋轴。

螺旋轴根据其基转角a,可分为二次、三次、四次和六次螺旋轴。分别为180度、120度、90度、60度。

双轨螺旋：在垂直螺旋轴的同一层面上，有两个结点同时旋转和滑移，经过两个晶胞在

一周内复原而形成双轨螺旋。

左右中性螺旋轴的判定：（1）s小于1|2n为右螺旋轴。

（2）s大于1|2n为左旋螺旋轴。

（3）s=1|2n为中性螺旋轴。

空间群：晶体结构中一切对称要素称为空间群。

P35表1-8:各晶系对称型的国际符号中三个位所代表的方向

已知对称型写国际符号与已知国际符号写对称型：

空间群的国际符号:两个部分，符号前面的字母表示布拉维格子类型，后面继以对称

型的国际符号。

等效点系：在晶体构造中，由一个原始点开始，通过空间群所有对称要素的作用而相互

联系起来的一系列点的总和，称为等效点系。

第二章矿物与岩石

矿物的概念：矿物是地壳中的化学元素，经过各种地质作用所形成的，并在一定的条件

下相对稳定的胆汁或化合物。是岩石和矿石的组成单位。

类质同象代替：矿物晶体形成的过程中，晶体的某种质点的位置，被类似的质点占据，

只是稍微改变其晶格常数，而不改变晶体的结构类型。

类质同象代替分类：

（1）完全类质同象：组分之间可以任意量的互相代替，以至于完全代替。

（2 ）不完全类质同象：一种组分替代另一种组分受到量的限制，不能完全代替。

（3 ）等价类质同象：互相代替的组分电价相等。

（4 ）异价类质同象：互相代替的组分电价不等。

同质多象：同种化学成分的物质在不同的外界条件下，可以生成内部结构、形态与物理

性质方面均有差异的矿物，这种现象成为同质异象。

矿物中的水：（1）吸附水，100~110C，全部放出。