结晶学与矿物学

绪论
一、矿物的概念
2.矿物的定义 矿物是指地质作用中形成的单质或化合物，
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ห้องสมุดไป่ตู้元。
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二、晶体的概念 1.晶体
晶体是具格子构造的固体。
绪论
二、晶体的概念 2．非晶质
内部质点不做格子状规则排列的物质叫作 非晶质。除气体和液体外，那些看起来是 固体，而内部质点不做格子状排列的物质， 如玻璃、松香等也是非晶质，应属过冷液 体，只有晶体才能称为真正的固体。
3.准晶体
1984年在电子显微镜研究中，发现 了一种新的物态，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。左图就是一种具 有远程规律，但没有平移周期的图 形，这种物态是介于晶体与非晶体 之间的一种状态，人们称之为准晶 态或准晶体（quasicrystal）。
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三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
晶体与非晶体在一定条件下是可以互相转化的，例如，岩浆 迅速冷凝而成的火山玻璃，在漫长的地质年代中，其内部质 点进行着很缓慢的扩散、调整，趋于规则排列，即由非晶态 转化为晶态，这一过程称为晶化（crystallizing）或脱玻化 （devitrification）。晶化过程可以自发进行，因为非晶态内 能高、不稳定，而晶态内能小、稳定。相反，晶体也可因内 部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态，这个过程称为 非晶化（non—crystallizing）。非晶化一般需要外能，例如 一些含放射性元素矿物晶体，由于受放射性蜕变所发出的α 射线的作用，晶体遭到破坏而转变为非晶态。
重要的专业基础课、直接为后继课程—岩石学、 构造地质学、石油地质学等打基础。
第一篇 几何结晶学基础
第一章 晶 体 的 基 本 性 质
一、表示晶体构造规律性的几何图形—空间格子 1．空间格子的概念
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。
第一篇 几何结晶学基础
第一章 晶 体 的 基 本 性 质
一、表示晶体构造规律性的几何图形—空间格子
⑴ 氯化铯的晶体构造
质点（Cl-、Cs+） 在晶体构造中的任 一方向上的相同部 分呈等间距、周期 性的重复出现，排 列成三度空间的立 体格子。
1.矿物学的内容：
研究矿物的化学成分、内部构造、外表形态、 物理性质及其相互关系，并阐述地壳中矿物的形成和 变化历史，探讨其时间和空间分布的规律及其实际用 途的科学。其研究的主要对象为地壳中产出的、无机 的、晶质矿物。
❖ 矿物学是一门很古老的学科，它的产生和发展是 人类长期生产实践的结果。早在我国史前的旧石 器时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来 制作生产工具(石器)和装饰品。
其他
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绪论
一、矿物的概念
1.理解要点
⑴ 一般认为矿物是在地壳中各种地质作用综合作用下形成的 天然单质或化合物。人工制作的、地球以外的应与之区别。 ⑵ 矿物绝大多数为固态无机物，少量是液态（自然汞、水等） 和气态（二氧化碳、水蒸气等）的，有机矿物较少（琥珀等）。 ⑶ 化学上均匀，具有相对固定的化学成分，可用化学式表示， 但可在一定范围内变化。 ⑷ 固体矿物绝大多数是晶质体，其内部的原子或离子作规律 的排列而具有一定的结构，少数“固态”矿物是非晶质的，其 内部原子或离子不作规律排列。 ⑸ 矿物不是固定不变的。
结晶学与矿物学
Crystallography and Mineralogy
课前的话
课程说明 教材和参考书 考试方式 其他
课程说明
课程名称: 结晶学与矿物学 Crystallography and Mineralogy
授课教师: 胡华、孟宪富 授课对象: 地质、资工、地化 总学时数: 地质44(28+16)；资工、地化40(28+12) 周学时数: 4 考查方式: 闭卷考试
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三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
2.结晶学的内容：
研究晶体发生、生长、外部形态、内部结构及物 理性质的科学。早期主要研究对象是自然界中生长 的矿物晶体,为矿物学的一部分、到了十九世纪后半 叶，成为一门独立的科学，但仍然为矿物学中的重 要组成部分。
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三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义
3.在地质专业中的地位：
古代人们用矿物作器具
❖ 世界上比较系统描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末 战国初(即公元前475年)的《山海经》，比西方的《似金属 论》、《石头论》等问世要早得多，且内容更丰富。明代李 时珍的医药专著《本草纲目》(1596年)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；而战国时期(公元前475年—公元前221年)的《管子. 地数》中之“管子六条”则系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 (genetic mineralogy)的萌芽思想之一。德国人阿格里科拉 (Georgius Agricola)在著作《论矿物的起源》(1556年)中 首先将矿物与岩石分开，并引入“矿物”这个名词。
晶体与非晶体结构（ 平面）示意图
(a)晶体，（b）玻璃（非 晶体）
由图可见，晶体的内部结构中原子、离子是有规律排列的，具格子构造；非晶体的 内部结构是不规律的，不具格子构造。但是，非晶体的内部结构在很小的范围内也 具有某些有序性（如一个小红点周围分布着三个小蓝点），这种有序性与晶体结构 中的一样。我们将这种局部的有序称为近程规律，而在整个结构范围的有序称为远 程规律。显然，晶体既有近程规律也有远程规律，非晶体则只有近程规律。 液体的结构与非晶态结构相似，也只具有近程规律；在气体中无远程规律也无近程 规律。
教材和参考书
教材
矿物学简明教程，戈定夷，地质出版社，1989
参考书
基础结晶学与矿物学，罗谷风，南京大学出版社，1993 结晶学及矿物学（上、下）， 潘兆橹，地质出版社，1993 结晶学及矿物学，赵珊茸，高等教育出版社，2004
考试方式
平时成绩占20% (包括出勤、上课、作业和实验情
况)
考试成绩占80%