结晶学 第七章 晶体的规则连生

(101) (101 ) (0 0 1 ) (0 0 1 )
-(110) (1 1 0 ) (110 ) (110 ) ( 01 0 )
(0 0 1) (001) (101) (10 1 )
斜长石的聚片双晶
金红石的环状双晶
4
3
2
1
斜长石的卡钠复合双晶
A
c r
i
B C
i
i
m
m m
m
b
m b
b
m
r c b c m m
第七章
晶体的规则连生
本章概要：
1. 平行连生的概念。 2. 双晶概念与双晶要素；双晶类型；若干常见矿物晶体 的双晶律。 3. 浮生与交生的概念。
一些晶体可以连生产出， 分为： 规则连生 不规则连生，
其中，规则连生包括： 同种晶体规则连生（平行连生和双晶） 异种晶体规则连生（浮生和交生）。
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1、平行连生 Parallel grouping
斜长石⊥（010）方向的聚片双晶纹
tl
1
石 英 道 芬 双 晶 柱 面 的 曲 线 状 缝 合 线
r s x
z s x
r
z
m
M
x s r z
tl
2
正长石卡斯巴双晶⊥（010）方向的折线状缝合线(
双 晶 缝 合 线
石英双晶缝合线两侧的蚀象
黄铁矿铁十字双晶的m3m假对称
2.6
双晶的成因
(a)晶体生长过程中，两个晶体取向呈双晶位取向 连生在一起，形成双晶。 (b)同质多相转变或晶体无序－有序转变过程中， 使两个晶体呈双晶结合关系。 (c)机械作用导致晶体的一部分发生滑动，从而使 晶体的两部分呈双晶接触关系。
4．卡斯巴双晶律和钠长石双晶律的结合面主要平行于（010）， 对吗？ 5．研究双晶的意义何在？ 6．不同晶体之间形成规则连生（浮生和交生）的内部结构因素 是什么？
2.4
双晶律
（1）定义：双晶律即是双晶结合的规律。
（2）描述双晶律的方法： A. 一般地,双晶要素＋双晶接合面 B. 出现该双晶的特殊矿物名称，如尖晶石律，钠长石律， 云母律等。 C．以双晶发现的地名命名。如,卡斯巴双晶（捷克斯洛伐克 地名），道芬双晶（法国地名），巴西双晶。 D．以双晶的特殊形状命名。膝状双晶（或肘状双晶），十 字双晶，燕尾双晶等。
如：条纹长石即是钠长石嵌生于钾长石晶体中 的交生关系。
A
钠长石嵌生于钾长石中的条纹长石
B
角闪石与普通辉石的交生
石英嵌生于钾长石中的文像结构
思考题
1．双晶面和双晶轴绝不可能平行任何单晶体中的对称面、 对称轴和对称中心，为什么？ 2．双晶律的表示方法？请表述尖晶石双晶律。
3．双晶有哪些类型？常见的矿物双晶有哪些？
(0 10 )
十字石以(010)面浮生于蓝晶石(100)面上
O
T i
C 轴
O Fe
a
b轴
金红石（100）面网（B）
b轴
a 轴
赤铁矿（0001）面网（A）
赤铁矿（0001）面网（A） 与金红石（100）面网（B）的结构相似， 所以容易结合浮生
(2)交生（互生）：
两种不同的晶体彼此以一定的结晶学取向交互连生， 或一种晶体嵌生于另一种晶体中。
钙十字沸石贯穿双晶
白铅矿的贯穿三连晶 十字石贯穿双晶
A
2. 7 双晶的识别标志
B C
r s x
z s x
r
z
m
M
（1）凹角：
x s r z
（2）缝合线：缝合线两边晶面微形貌等特征不连续。 （3）双晶纹：晶面或解理面显示细密双晶纹。 （4）蚀像：蚀像的出现显示双晶的存在。
双 晶 缝 合 线
（5）假对称的出现：出现与该晶体单晶固有对称型不一致的对 称关系。
2.5
双晶分类
分两大类：
(1)接触双晶：双晶单体间呈简单的平面接触。 (a)简单接触双晶：两单体简单面接触。锡石膝状双晶。 (b)聚片双晶：多个晶体依同种双晶律呈简单面接触关系。斜 长石聚片双晶。 (c)环状双晶：多个晶体依同种双晶律呈简单面接触关系，且 各结合面等角度排列，使双晶的各单体呈环状 排列。文石三连晶，锡石环状晶。 (d)复合双晶：多个晶体依不同的双晶律组成双晶接触关系。 卡钠复合双晶。 (2)穿插双晶：多个晶体相互穿插呈双晶关系，一般结合面曲折而 复杂。卡斯巴双晶，十字石穿插双晶。
若干同种晶体彼此以相同的结晶学方向连生在一 起，每个晶体对应的晶面和晶棱（及对称要素等）相 互平行。
A A
B C B 平行连晶。 A-自然铜，由立方体单晶平行连生构成的树枝晶； B-明矾，八面体单晶构成的宝塔状平行连晶； C-石英
注意：
平行连生体的外形呈现多个晶体连生状， 且晶体间有凹角出现。但是，各晶体间 的格子构造是连续的，属同一单晶体。
2.3 双晶接合面
(1)双晶结合面是双晶中相邻单体间彼此接合的实际界面。该界 面处，各单体的晶体结构并不连续，两者的取向也不一致。 (2)双晶接合面可以是平面，也可以是折面。当结合面是平面 时，这一平面可能是两个单体的公共面网（共格面网）。 (3)双晶接合面不是双晶要素，只说明双晶中两个体间的接合形式。 (4)任何一种双晶的双晶要素总是固定不变，但结合面却可以不同。
双 晶 接 面 合
β -石英（同质多象转变形成双晶）（A）转变为α -石英的道 芬双晶（B）前后Si4+在（0001）面的投影
3 t Δ
在剪切力作用下晶格产生机械双晶时面网上结点的滑移变形
2.8 双晶的意义
（1）鉴定矿物有意义。 （2）构造存在的标志。（如机械双晶的出现）。 （3）影响矿物的应用。
能使构成双晶的单晶体之间实现重合、平行或 恢复成一个晶体的操作所凭借的几何要素。 （与对称类似）
(1)双晶面twinning plane： 假象的平面，借助其进行反映操作，可使 双晶的两个体重合、平行或成一个单体。
双晶面
(2)双晶轴 twinning axis:
假想直线，双晶中一个晶体不动，另一个
2、双晶 Twin
2.1
双晶的概念 两个(或以上）同种单体按一定对称规律形成的 规则连生。即借助对称操作可使两个晶体彼此重合、 平行或恢复成一个晶体。
特点：
（1）构成双晶的各晶体的结晶学方向并非完全平行或一致。 （2）构成双晶的各晶体的格子构造互不平行连续。(不同于平行 连生)
2.2 双晶要素 Twin elements
晶体围绕此直线旋转一定角度（一般180°） 后，可使两个体重合、平行或联成一个完整的单 个体。 例：
双晶轴
(3)双晶中心
一个假想的点，通过该点对其中一个晶体进行 反伸操作，则两个单体重合、平行或成一个晶 体。无意义。
注意：
（1）双晶要素非常类似于对称要素的作用。只是应用的对象不 同。 （2）双晶轴、双晶面和双晶中心，不能平行或重合于单晶体的 对称轴、对称面和对称中心。 （3）双晶轴、双晶面可能出现多个，但用于描述单体间位置关 系时，一般只用其中一个。 （4）双晶轴和双晶面可以借用与其相平行的晶带轴和晶面的符 号进行其空间位置表达。
如：石英——有双晶者不可以作压电材料； 方解石— 有双晶者不能作光学材料。
3．浮生和交生的概念
(1)浮生（外延生长）： 指一种晶体以一定的结晶学方向浮生于另一种晶 体的表面。如十字石以（010）面浮生于蓝晶石 的（100）晶面。
ZK
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Y Y
K
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( 0 1 0 ) ( 11 0 ) (1 0 0 )