矿物岩石学期末复习提纲

第一章1现代对于晶体的概念是：晶体是具有格子构造的固体。

凡内部只有格子构造的固体物质称为结晶质(简称晶质)，物质结晶即构成晶体。

凡内部不具有格子构造的固态物质则称为非晶质，如玻璃、松香、琥珀等都是非晶质。

2用不表示质点性质的几何点来表示相当点在空间的位置，就能得到一种既简明又能反映晶体结构普遍规律的几何图形—空间格子。

空间格子就是表示晶体内部质点重复规律的几何图形。

二、空间格子要素(一)结点组成空间格子的点。

它们代表晶体结构中的相当点。

结点只有几何意义，不代表任何类型质点的质点。

(二)行列质点在一条直线上的排列称为行列。

在空间格子中任意两个结点都可以决定一个行列，因此行列是无限多的。

同一行列中相邻两质点间的距离称为结点间距。

在相互平行的行列中结点间距相等，而不平行的行列中结点间距一般不相等。

(三)面网结点在一个平面上的排列构成面网。

空间格子中任意三个不在同一直线上的质点就可以决定一个面网，因此，面网也是无限多的。

面网中单位面积内的结点数目称为面网密度。

两个相邻面网间的垂直距离称为面网间距。

相互平行的面网，其面网密度和面网间距相等；相互不平行的面网间的而网密度和面网间距一般也不相等。

(四)平行六面体结点在三维空间形成的最小重复单位(引出: a, b, c; α,β,γ,称为轴长与轴角,也称晶胞参数）平行六面体对应的实际晶体中相应的范围叫晶胞。

第三节晶体的基本性质一、自限性晶体在生长过程中，如果环境适宜，并有足够的生长空间，晶体就能够自发地形成规则的几何多面体形态，这种性质称为自限性。

二、均一性同一晶体的各个部分性质相同，称为均一性。

由于晶体是具有格子构造的固体，在晶体的各个不同部位，质点的分布特征是相同的，因此相应各部分的物理性质和化学性质也应是相同的。

三、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。

四、对称性同一晶体中，晶体形态相同的几个部分（或物理性质相同的几个部分）有规律地重复出现。

五、一定的熔点晶体具有一定的熔点，而非晶体不具有固定的熔点。

如在冰的加工过程中，当温度达到0℃时，冰开始融化，此后温度停止升高，直到冰全部融化为水之后，温度才继续升高。

而玻璃在加热过程中的表现则不同，随着温度的升高，玻璃先软化，再逐渐变为粘稠的熔体，最后变为液体，在此过程中，温度的上升是连续的，不出现温度的停顿，因而其加热曲线为一光滑的曲线。

六、最小热力学能和稳定性在相同的热力学条件下，晶体与其他同种物质的气体、液体和非晶质相比，其热力学能最小，这是晶体中质点在三维空间作规则排列后，相互间引力和斥力达到平衡的结果。

由于热力学能最小，晶体也处于最稳定状态。

正因为如此，非晶体往往具有自发转变为晶体的趋势。

第二章第一节对称的概念及晶体的对称对称是物体中的等同部分有规律的重复。

对称的存在有两个条件，一是物体必须可以分为若干彼此可以相同的部分，二是这些相同部分之间可以通过某些操作而发生有规律的重复。

对称是自然界日常生活中常见的现象。

虽然可以分为两个相等的图形，但不能通过对称操作使其作有规律的重复，因而是不对称的。

晶体都是对称的，但它与其他非晶体物质（动植物、生物、建筑物等）的对称相比，具有本质的区别：首先，晶体的对称是由晶体内部的格子构造所决定的，只有符合格子规律对称才能在晶体上出现，因而晶体的对称是有限的。

其次，晶体的对称不仅表现在外形上，还表现在物理、化学性质上。

第二节晶体的对称要素一、对称中心对称中心，也可简称为对称心，是晶体中一个假想的几何点，通过此点的任意直线与晶面相交的两个点，必是距该点等距离的对应点。

对称中心用符号C表示。

几何点--对称要素，对称操作是对于该点的反伸。

对称中心位于晶体的几何中心晶体中可以没有对称中心，如果有则只能有一个，而且晶体中所有的晶面都两两相互平行、形同等大、方向相反。

二、对称面对称面是一个假象的平面，它把晶体分为互成镜像反映的两个相等部分。

对称面以符号P 表示。

与对称面相应的对称操作是对此平面的反映。

对称面的存在有两个必要条件：一是该平面能把晶体分为相等的两部分；二是这两部分间互成镜像关系。

对称面在晶体中可以没有，也可以有一个或数个，最多可达9个，描述时把对称面的数目写在符号前面，如立方体中有9个对称面，则记为9P。

晶体中如果有对称面存在，它必定通过晶体的几何中心。

此外，对称面可以垂直平分晶面或晶棱、平分晶面夹角，也可以包含晶棱。

三、对称轴对称轴是通过晶体中心的一条假想的直线，晶体围绕此直线旋转一定角度后，可使晶体上的相等部分重复出现。

对称轴以符号Ln表示。

与对称轴相对应的对称操作为绕此假想直线的旋转。

晶体绕对称轴旋转一周所重复出现的次数称为轴次（n），重复时所旋转的最小角度称为基转角（α），基转角和轴次之间存在如下关系：n = 360°/α晶体中只能存在的对称轴的轴次并不是任意的，只能是1、2、3、4、6，与轴次相对应的对称轴也只能是L1、L2、L3、L4、L6。

这一规律称为晶体对称定律。

四、旋转反伸轴旋转反伸轴是通过晶体中心的一条假想的直线，晶体沿此直线旋转一定角度后，再对此直线上的中心点进行反伸，可使晶体上相等部分重合。

旋转反仲铀用符号Lin表示，其中i表示反伸，n表示轴次。

旋转反伸轴和对称铀一样，也遵守晶体对称定律，即n可以是1、2、3、4、6。

相应的基转角为：360°、180°、90°、60°，其中除Li4是一种独立得对称要素之外，其余四种都可以用其他得对称要素来代替，其替代关系为：Li1 = L1 + C = CLi2 = L1 + P = PLi3 = L3 + CLi6 = L3 + PLi4是一个完全独立，不能用其他对称操作来代替的对称要素，第三节对称型一、对称型在一个结晶多面体中，全部对称要素的组合称为该结晶多面体的对称型。

对称型的书写方法为：①按高次轴、低次轴、对称面、对称中心的顺序依次书写。

②若晶体中存在多个同轴次对称轴或多个对称面时，其个数写在相应对称要素的前面。

如立方体的对称型为3L44L36L29PC、三方单锥的对称型为L33P。

晶体中对称要素的组合受对称规律的控制，因而晶体中存在的对称型是有限的。

经推导，总共只有32种二、晶体的对称分类依据晶体的对称型，可以对晶体进行分类。

首先把属于同一对称型的晶体归为一类，称为晶类。

晶体中有32种对称型，相应的应有32个晶类。

其次为是否存在高次轴，以及高次轴为一个还是多个，把32种对称型分为三个晶族：高级晶族、中级晶族、低级晶族。

然后各晶族根据对称特点划分晶系，一共划分出七个晶系：等轴晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系。

二、晶体的对称分类表格见书第四节单形和聚形(一)单形的概念单形中的晶面都是同形等大的，而且，任意选定一个晶面作为原始面，通过对称要素的作用，可以将其余晶面全部推导出来。

晶体中可能出现的几何单形一共有47种。

二、聚形由两个或两个以上单形聚合而成的晶形称为聚形。

第五节晶体定向及晶面符号一、晶体的定向晶体定向就是在晶体上选择坐标系统，包括选定坐标轴（晶轴）和确定轴单位。

二、晶面符号及整数定律(一)晶面符号表示晶面在晶体空间中的方位的数字符号称为晶面符号(简称面号)。

举例:某晶面在X,Y,Z轴上的截距为2a,3b,6c, 那么截距系数为2, 3, 6, 倒数为1/2, 1/3, 1/6, 化简以后的倒数比为3:2:1, 写做(321),这就是该晶面的米氏符号.示范模型): 八面体（111）、四方双锥（hhl）斜方双锥（hkl第三章第四节类质同像一、类质同像的概念物质结晶时，晶体结构中的部分质点(原子、离子、络阴离子或分子)被其他性质相似的质点所替换，相互替换的质点在晶体结构中占据相同的位置，质点的替换只引起晶格参数的微小变化及物理化学性质的规律性变化，但晶体构造类型和键性不发生根本变化，这种现象称为类质问像。

在具有类质同像替代的晶体中，代替某一种元素的另外一些元素称为类质同像混入物；含有类质同像混入物的晶体称为混合晶体(简称“混晶”)，也称为固溶体。

二、类质同像的分类(1)根据组分在晶格中所能替代的范围，可以将其分为完全类质同像和不完全类质同像两种类型。

1)完全类质同像如组分间能以任意比例相互替代组成混晶，称为完全类质同像。

2)不完全类质同像如果两种组分间的替代量有一定限度时，则称为不完全类质同像。

(2)根据晶格中相互替代的离子的电价是否相等，可分为等价类质同像和异价类质同像。

1)等价类质同像相互替代的离子的电价相等，如橄揽石中Fe2+对Mg2+的替代。

2)异价类质同像相互替代的离子的电价不相等，三、类质同像的影响因素(1)相似的原子或离子半径在晶体结构中每一种质点都占有一点的空隙，要保持晶体结构的稳定，要求相互替代的原子或离子的大小必须尽可能接近。

(2)相互替换的离子的总电价应相等无论是等价类质同像还是异价类质同像，在替换时总电价必须相等，只有这样才能保持晶格的静电平衡。

(3)离子类型和键性必须相似离子间结合的键性和离子的外层电子构型密切相关。

惰性气体型离子在结合时一般形成离子键，而铜型离子则常形成共价键。

因而尽管其离子半径可以很接近，但因离子类型及键性不同，两者间的类质同像替代是很难发生的。

(4)温度温度对类质同像的形成和稳定具有重要的影响。

温度的升高有利于类质同像的形成，一些在常温下不能形成类质同像或只能形成不完全类质同像的，在高温下却可以形成类质同像或完全类质同像。

而随温度的降低，固溶体将变得不稳定，导致出现固溶体由均匀的固相分离成为几种成分不同的结晶相，即固溶体发生了分解或出熔。

如前面所提到的条纹长石就是固镕体分解的结果。

第五节同质多像一、同质多像的概念化学成分相同的物质在不同的物理化学条件(温度、压力、介质等)下，形成晶体结构、形态和物理性质上互不相同的晶体的现象，称为同质多像。

由此而形成的相同物质成分的不同矿物称为同质多像变体。

一种化学成分的同质多像变体，按其变体的种属不同可分为同质二像、同质三像，也可以简单泛称为同质多像。

如金刚石和石墨是C的同质二像。

第四章造岩矿物总论一、矿物的概念地壳的物质是由化学元素组成的，元素周期表中所列的各种元素，除人造元素外，都已在地壳中发现。

各种化学元素除少数呈单质出现外，都以化合物的形式出现。

地壳中的各种单质和化合物就组成了种类繁多的矿物。

矿物是地壳中的化学元素经各种地质作用所形成的并在一定条件下相对稳定的自然物体。

第三节矿物的形态形态是矿物员醒目的外观特征之一。

不同的矿物，由于内部结构、成分等不同，往往有其特征性形态，同一种矿物，因为形成条件不向，也可能以不同的形态出现。

因此，矿物的形态不仅是识别矿物的标志，也是分析矿物成因的依据。