晶体及晶体分类

Z
c0
α0 β α γ
b0
X
Y
晶体及晶体分类
（二）、晶体的空间格子类型
➢ 根据平行六面体中结点的分布不同，分为 四类型：
➢ 1、原始格子（P） ➢ 2、底心格子（C） ➢ 3、体心格子（I） ➢ 4、面心格子（F）
晶体及晶体分类
➢ 1、原始格子（P）： ➢ 结点分布于平行六面体的顶角
晶体及晶体分类
晶体及晶体分类
一、晶体与非晶质体
➢ 世界上的固态物质包பைடு நூலகம்两类： 晶体与非晶质体
➢ （一）晶体 ➢ 晶体——具有内部格子构造
的固体。 ➢ 格子构造——内部质点 （原子、离子或分子）作 规律排列，并构成一定的 几何图形
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红宝石
（一）、晶体分类
➢ 1）天然晶体（natural crystal）
➢ 对称——借助某一要素，可使相同部分完 全重复的性质
➢ 对称要素：对称面（P）、对称轴（L）、 对称中心（C）
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➢ 1、对称面（P） ➢ 一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜
像对应关系
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➢ 2、对称轴（Ln） ➢ 一假想的直线，晶体的部分通过该直线
旋转一定角度而达到完全重合
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高级晶族单形
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➢ 2、聚形 ➢ 为两个以上单形的聚合。存在两种以上不
合成蓝宝石和尖晶石
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合成钻石
➢ 合成晶体——有天然对应物的人工晶体。 ➢ 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶
➢
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➢ 人造晶体——无天然对应物的人工晶体
➢ 人造钛酸锶，铱铝榴石（YAG），钆镓 榴石（GGG）
YAG
YAG
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（二）非晶质体
➢ 内部质点不具有格子构造、也无一定外形的固体。 ➢ 内部质点是呈无序状态分布的物质，如胶状体、
A B
C
c
B
A
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（四）、晶体的对称分类
➢ 任何规则几何外形不外乎三种类型： ➢ 立方体：a0=b0=c0 ➢ 正长方体：a0=b0≠c0 ➢ 长方体：a0≠b0≠c0
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立方体的九个对称面
a0=b0=c0
3
6
➢ 1、垂直晶面和通过晶棱中点，彼此相互垂直的三 个对称面
➢ 2、包含一对晶棱，垂直斜切晶面的六个对称面
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正长方体的5个对称面
a0=b0≠c0
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➢ 长方体的三个对称面
a0≠b0≠c0
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不同几何形态晶体的对称分类
几何形态 晶胞参数特征 对称面组合
晶族
立方体
a0=b0=c0
9个对称面 高级晶族
正长方体
a0=b0≠c0
5个对称面 中级晶族
长方体
a0≠b0≠c0
3个对称面
低级晶族
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晶系
等轴
三方 四方 六方
斜方 单斜 三斜
➢ 根据对称类型的不同，晶体可分为三大晶 族，七大晶系：
➢ 高级晶族：等轴晶系
➢ 中级晶族：三方晶系、四方晶系、六方晶系
➢ 低级晶族：斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系
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➢ 1、高级晶族 ➢ 等轴晶系 ➢ a0=b0=c0
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琥珀、玻璃等。
玻璃
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二、晶体的描述
➢ 内部（质点）——空间格子 ➢ 外部（轮廓）------ 晶体形态
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（一）、晶体的空间格子（Lattice ）
➢ 晶体的内部质点作周期性、规律的重复排 列——空间格子
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➢ 有关要素：结点、行列、面网、平行六面体
➢ 结点（Lattice points ）： 空间格子中的几何点，代表晶体结构中的 相对位置。
——矿物
长石
矿物：天然产出的，具有一定化学
组成和晶体结构的单质或化合物。
金晶刚体石及晶体分类
矿物常具一定的外部晶体形态
金刚石
黄铁矿
水晶
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电气石
但并非所有晶体都具有外部晶形 受生长环境所限制，可形成不规则他形
赤铁矿
芙蓉石
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➢ 2）人工晶体（synthetic crystal） ——人工合成或人造的晶体
➢ 2、底心格子（C） ➢ 结点分布于平行六面体的顶角及一对面的
中心
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➢ 3、体心格子（I） ➢ 结点分布于平行六面体
的顶角及中心
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➢ 4、面心格子（F） ➢ 结点分布于平行六面体 的顶角及每个面中心
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金刚石（钻石）晶体结构——面心格子
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（三）、晶体的对称
晶体及晶体分类
对称轴类型
➢ 名称 符号
基转角 作图符号
➢ 二次轴 L2 ➢ 三次轴 L3 ➢ 四次轴 L4 ➢ 六次轴 L6
180 ° 120 °
90 ° 60 °
➢ 轴次：晶体旋转一周能够重复的次数 ➢ 轴次=360/基转角
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对称轴的表示方法
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➢ 3、对称中心（C） ➢ 一个假想的点，通过该点的反伸而达到重合。
➢ 行列：结点在直线上的排列构成行列。
结点
晶体及晶体分类
行列
➢ 面网——结点在平面上的分布。
d
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➢ 平行六面体：空间格子在三维空间可以划 分出的最小重复单位。
➢ 单位晶胞（Unit cell） -----组成晶体的最小单位
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c0
α0 β α γ
b0
➢ 晶胞参数 ➢ 结晶轴：X、Y、Z ➢ 轴单位：a0 、b0、c0 ➢ 轴角：α、β、γ
结晶矿物基础
关于授课内容
➢ 1、结晶矿物学基础 ➢ 2、钻石基本知识 ➢ 钻石基本宝石学特征 ➢ 钻石资源 ➢ 钻石分类 ➢ 钻石鉴定（原石、成品、合成钻石、仿钻石） ➢ 钻石加工 ➢ 贵金属知识 ➢ 3、钻石4C分级 ➢ 颜色、净度、切工、质量
晶体及晶体分类
第一章、结晶学基础 （Crystallography）
➢ 2、中级晶族 ➢ 四方晶系、三方晶系、六方晶系 ➢ a0=b0≠c0
锆石（四方）
碧玺（三方）
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绿柱石（六方）
➢ 3、低级晶族 ➢ 斜方晶系、单斜晶
系、三斜晶系
➢ a0≠b0≠c0
黄玉（斜方）
透辉石（单斜）
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长石（三斜）
按晶系分类的常见宝石
➢ 高级晶族：等轴：金刚石、石榴石、尖晶石
➢ 中级晶族：六方：祖母绿、海蓝宝石
➢
三方：红宝石、蓝宝石、碧玺、水晶
➢
四方：锆石
➢ 低级晶族：斜方：黄玉、橄榄石、金绿宝石
➢
单斜：软玉、硬玉、透辉石
➢
三斜：拉长石、月光石
晶体及晶体分类
（六）、单形与聚形
➢ 1、单形 ➢ 由对称要素联系起来的一组晶面的总和。
➢ 晶体中共有47种单形，其中： ➢ 低级晶族：7 ➢ 中级晶族：25 ➢ 高级晶族：15