宝玉石地质学基础之矿物

第三节 矿 物
一、矿物的概念
在地壳中最多的化学元素（按 质量统计）是氧，它占总质量 的48.6%；其次是硅，占 26.3%；以下是铝、铁、钙、 钠、钾、镁。上述8种元素占 地壳总质量的98.04%，其余 元素共占1.96%。 含量最多的金属元素则要首推铝了。铝占地壳元素总量的7.73%，比铁的含量多一倍， 大约占地壳中金属元素总量的三分之一。因此，常见矿物中最多的一类即硅酸盐矿 物，即由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广，是构 成地壳、上地幔的主要矿物，估计占整个地壳的90%以上。
中级 晶族
六方 晶系
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高次对 称轴只 有一个
三方 晶系
有一个L6或Li6 有唯一的高次轴L3
a = b≠c α=β=90°， γ=120°
a=b=c
α=β=γ≠90°
高级 晶族
四方 晶系
高次对 称多于 一个
等轴 晶系
有一个L4或Li4
a=b≠c α=β=γ=90° a=b=c α=β=γ=90°
第三节 矿物 二、矿物的形态
第三节 矿物 二、矿物的形态
2．晶胞、晶系： 单位晶胞描述空间格子在三维空间 的最小重复单元。晶体，由单位晶胞在 三维空间的无限重复排列构成。 晶胞参数，描述单位晶胞几何形状 的参数, 晶胞参数的具体内容包含轴长 （a、b、c）、轴角（α、β、γ） 。
晶系，描述单位晶胞中原子的分布用对称要素：对称轴、对称面、对称中 心表示。根据晶体的对称特点，可把晶体划分为三个晶族，七个晶系。
第三节 矿物 一、矿物的概念
广义矿物，是指在各种地质作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条件下 处于相对稳定的自然元素的单质和化合物。矿物具有相对固定的化学组成，相对固 定的物理性质和化学性质。 固体矿物还具有一定的内部结构。矿物是组成岩石的基本单位。 狭义的矿物是指晶质矿物。即矿物内部质点（原子、离子或分子）在三维空间呈有 规律的周期性重复排列而构成格子状构造。晶质矿物具有固定的几何形态。 固体矿物按其内部质点的排列方式不同可分为晶质矿物和非晶质矿物两类。绝大多 数固体矿物为晶质矿物。
1．晶体：是指其内部的原子（或离子）在三维空间作有规律的重复，即具 有三维周期性；最小内能和稳定性；规则的多面体形态；晶体的性质具有异向性； 晶体的外形和性质具有空间对称性 。
中心对称：通过对称中心的任意直线上，距对称中心等距离的两端对应相同。 轴对称：当围绕对称轴旋转一周时，相同的结构能重复出现，若出现2、3、4、或6次，则分别称为二 次轴、三次轴、四次轴或六次轴。 面对称：对称面两侧的结构镜像相同。
第二章 宝玉石地质学基础
第一节 地 球 一、地球及地表形态 二、地球的圈层构造 第二节 地质作用 一、地质作用概述 二、内动力地质作用 三、外力力地质作用 第三节 矿物 一、矿物的概念 二、矿物的形态 三、矿物的主要物理性质 四、矿物的主要化学性质 五、矿物的分类
第四节 岩石 一、岩浆岩 二、变质岩 三、沉积岩 第五节 地层与古生物地史 一、地层、古生物化石 二、地史 第六节 宝玉石矿床的类型及分布 一、宝玉石的矿床类型 二、宝石矿床的国内外分布
单形符号简称形号，是指在单形中选择一个代表面，把该晶面的晶面指数用{ }括 起来，用以表征组成该单形的一组晶面的结晶学取向的符号。 晶面指数是晶体的常数之一，是晶面在3个结晶轴上的截距系数的倒数比，当化为最 简单的整数比后，所得出的3个整数。称为该晶面的米勒指数。六方和三方晶系晶体 当选取4个结晶轴时，一个晶面便有4个截距系数，由它们的倒数比所得出的4个整数 则称为晶面的米勒-布拉维指数。以上两种指数一般通称为晶面指数。
第三节 矿物 二、矿物的形态
4．晶体习性：在相同生长条件下形成的同种晶体所具有的常见 形态，称为该矿物晶体的晶体习性（也称结晶习性或晶习）。按 晶体沿空间方向发育程度分类： （1）三向等长：呈粒状或等轴状，如：黄铁矿、尖晶石、六面 体萤石以及锰铝榴石等。 （2）二向延展：呈片状、板状，如石墨、云母、重晶石等。 （3）一向延伸：晶体呈柱状、针状、纤维状等，如石英、角闪 石、石棉、纤维状石膏等。
第三节 矿物
二、矿物的形态
矿物的形态即矿物单体或集合体的外貌特征。是鉴别矿物和判断成因的生 要依据。 （一）矿物的单体形态
矿物的单体形态是指矿物单个晶体的形态。固态物质分为晶体和非晶体。 从宏观上看，自然凝结的、不受外界干扰而形成的晶体都有自己独特的、呈对称 性的形状。
第三节 矿物
二、矿物的形态
晶体的三个晶族、七个晶系划分及各晶系的单位晶胞形状特点
晶族
对称特 点
晶系
对称特点
单位晶胞几何形 状特点
三斜 晶系
无L2，无P
a≠b≠c
α≠β≠γ≠90 °
低级 晶族
无高次 对称轴
单斜 晶系
L2或P不多于一个
a≠b≠c
α=γ=90°， β≠90°
斜方 晶系
有三个互相垂直的 a≠b≠c
L2或P
α=β=γ=90°
（100）、（010） （001）、（-100） （0-10）、（00-1）
{100}
X
Z
（111）、（1-11） （11-1）、（1-1-1） （-111）、（-1-11）
Y （-11-1）、（-1-1-1）
{111}
第三节 矿物 二、矿物的形态
（2）聚形，指两个或两个以上的单形聚合在一起所构成的晶形。只有对称性相同的 单形才能组成聚形。 （3）双晶：天然晶体中，常发育两个或两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成 的各种规则连生体称为双晶。 常见的有三种： 穿插双晶：由两个相同的晶体，按一定角度互相穿插而成。 接触双晶：由两个相同的晶体，以一定简单平面相接触而成。 聚片双晶：由两个以上的晶体，按同一规律，彼此平行重复连生一起而成。对某些 矿物来说，双晶是重要的鉴定特征之一。
3．晶形：不同矿物晶体所具有的特定的几何外形。矿物晶体一般由几个晶 面（平面）围成的几何形体。晶面与晶面的交线即晶棱（直线）。它是鉴别矿物 的特征之一。晶形是晶体内部构造对称性的反映。晶形可分为单形和聚形两种。
（1）单形，晶体中能以对称要素相互联系的一组晶面。 十二种常见晶体单形
第三节 矿物 二、矿物的形态