結(jié)晶學(xué)礦物學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、結(jié)晶學(xué)礦物學(xué)復(fù)習(xí)資料緒論1. 礦物的定義：礦物是指地質(zhì)作用中形成的單質(zhì)或化合物，具有相對(duì)固定的化學(xué)成分，晶質(zhì)礦物還具有確定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定于一定的物理化學(xué)條件，是組成巖石和礦石的基本單元。 2. 晶體概念：晶體是具格子構(gòu)造的固體。 第一篇 幾何結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)1. 相當(dāng)點(diǎn)：為晶體構(gòu)造中的一系列幾何點(diǎn)，這些點(diǎn)周圍的環(huán)境是完全相同的，即各相當(dāng)點(diǎn)在相同的方向上隔相同的距離，有相同的質(zhì)點(diǎn)分布。2. 空間格子：用以表示晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的規(guī)律性。是從實(shí)際晶體構(gòu)造中抽象出來的一種由相當(dāng)點(diǎn)排列而成的幾何圖形。3. 空間格子的要素：結(jié)點(diǎn)、行列、面網(wǎng)、平行六面體。4. 科塞爾原理：先長(zhǎng)完一條行列，然后再長(zhǎng)相鄰行列，長(zhǎng)滿

2、一層面網(wǎng)或再長(zhǎng)第二層面網(wǎng)。晶面是平行地向外推移的。5. 布拉維法則：晶體為面網(wǎng)密度大的晶面所包圍。6. 面角恒等定律：成分和構(gòu)造相同的所有晶體，其對(duì)應(yīng)晶面間的夾角恒等，稱為面角恒等定律。7. 晶面發(fā)育的三個(gè)定律:科塞爾原理、布拉維法則、面角恒等定律。8. （了解）晶體的基本性質(zhì):自限性、均一性和異向性、最小內(nèi)能和穩(wěn)定性。9. 對(duì)稱要素和對(duì)稱操作:使物體或圖形的相同部分重復(fù)出現(xiàn)的操作稱為對(duì)稱操作。需借助一些假想的幾何要素：直線“旋轉(zhuǎn)”、平面“反映”、點(diǎn)“反伸”。在進(jìn)行對(duì)稱操作時(shí)所用的幾何要素稱為對(duì)稱要素。10. 對(duì)稱要素和對(duì)稱操作分為:對(duì)稱面、對(duì)稱軸、對(duì)稱中心、旋轉(zhuǎn)反伸軸。11. 晶體對(duì)稱定律:

3、在晶體中沒有五次對(duì)稱軸及高于六次的對(duì)稱軸。12. 對(duì)稱型:一個(gè)結(jié)晶多面體中全部對(duì)稱要素的總和。13. 晶族、晶系的劃分依據(jù):晶體按其對(duì)稱型中有無高次對(duì)稱軸及高次對(duì)稱軸的多少劃分為對(duì)稱程度不同的三個(gè)晶族。每一晶族又按其對(duì)稱特點(diǎn)劃分晶系。低級(jí)晶族和中級(jí)晶族各有3個(gè)晶系，高級(jí)晶族只有1個(gè)晶系。14. 單形:單形是由對(duì)稱要素聯(lián)系起來的一組晶面的總和。15. 聚形的概念:由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單形聚合而成的晶形稱為聚形。16. 米氏符號(hào):晶面在三晶軸上截距系數(shù)的倒數(shù)比就是表示該晶面空間方位的米氏符號(hào)。17. 各晶系選擇晶軸的原則及晶體常數(shù)特點(diǎn)晶系選軸原則晶體常數(shù)特點(diǎn)等軸晶系以相互垂直的L 4或互相垂直的L

4、i4或互相垂直的L 2為x、y、z軸a=b=c=90°四方晶系以L 4或L i4為z軸（主軸），以垂直z軸并互相垂直的兩個(gè)L2或P的法線或晶棱的方向（當(dāng)無L2或P時(shí)）為x、y軸，在Li42L22P對(duì)稱型中，以兩個(gè)L2為x、y軸a=bc=90°六方晶系及三方晶系以L 6、L i6、L3為z軸（主軸），以垂直z軸并彼此相交120°（正端間）的3個(gè)L2或P的法線或晶棱的方向（當(dāng)無L2或P時(shí)）為x、y、u軸，在Li63L23P對(duì)稱型中，以3個(gè)L2分別為x、y、u軸a=bc= 90° =120°斜方晶系互相垂直的3個(gè)L 2為x、y、z軸，在L22P對(duì)稱型

5、中以L 2為z軸，以兩個(gè)P的法線為x、y軸abc=90°單斜晶系以L2或P的法線為y軸，以垂直y軸的主要晶棱方向?yàn)閦軸和x軸abc= 90°>90°三斜晶系以不在同一平面的3個(gè)主要晶棱的方向?yàn)閤、y、z軸abc18. 單形符號(hào)求取:1.選正指數(shù)最多的晶面；2.依照先前、次右、后上的原則。 19. 晶帶與晶帶軸:彼此相交成平行晶棱的一族晶面，稱為晶帶；通過晶體中心，且平行晶帶上晶棱方向的直線稱為晶帶軸。20. 判斷晶面與晶面、晶面與晶棱，晶棱與晶棱之間的空間關(guān)系（平行、垂直或斜交）。（1）等軸晶系、四方晶系及斜方晶系: （001）與 001 垂直 （010）與

6、 001 平行001 與 110 垂直 （110）與 (010)斜交（2）單斜晶系:（001）與 001 斜交 （001）與（100）斜交100與 001 斜交 （100）與（010） 垂直（3）三、六方晶系晶體:（注意：個(gè)別u軸的符號(hào)應(yīng)為負(fù)） （1010）與（0001） 垂直 （1010）與（1120）斜交 （1010）與（1011） 斜交 （0001）與（1120）垂直21. 平行連生:同種晶體，彼此平行地連生在一起，在連生著的晶體之間，其對(duì)應(yīng)的晶面和晶棱相互平行。22. 雙晶:雙晶是兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種晶體的規(guī)則連生，其中一個(gè)晶體是另一個(gè)晶體的鏡像反映，或者其中一個(gè)晶體旋轉(zhuǎn)180

7、6;后與另一個(gè)晶體重合或平行 。23. 雙晶要素:包括雙晶面和雙晶軸兩種。24. 雙晶律:雙晶結(jié)合的規(guī)律稱為雙晶律。第二篇 礦物學(xué)通論1.陽離子類型:惰性氣體型離子、銅型離子、過渡型離子。2.化學(xué)鍵及晶格類型:共價(jià)鍵原子晶格；金屬鍵金屬晶格；離子鍵離子晶格；分子鍵分子晶格。3.配位數(shù):在晶體結(jié)構(gòu)中，某質(zhì)點(diǎn)周圍與該質(zhì)點(diǎn)直接聯(lián)系的質(zhì)點(diǎn)數(shù)，稱為該質(zhì)點(diǎn)的配位數(shù)。 4.離子配位數(shù):在離子晶體中，與某離子聯(lián)系的異號(hào)離子或分子數(shù)，即該離子的配位數(shù)。5.影響配位數(shù)的因素: 離子的半徑比、離子極化和環(huán)境。6.同質(zhì)多象的概念:相同的化學(xué)成分，在不同的物理化學(xué)環(huán)境中，形成結(jié)構(gòu)不同的幾種晶體，稱為同質(zhì)多象。7.類質(zhì)同

8、象的概念:晶體中某種質(zhì)點(diǎn)被類似的質(zhì)點(diǎn)所代替，而能保持原有晶格，只是晶格常數(shù)略有改變的現(xiàn)象，稱為類質(zhì)同象。8. 類質(zhì)同象的條件: （1）半徑相近：一般情況下（r1-r2）/r215% 可產(chǎn)生完全類質(zhì)同象 （r1-r2）/r215%-40% 不完全類質(zhì)同象 （r1-r2）/r240% 不產(chǎn)生類質(zhì)同象（2） 離子類型相近:互相代替地離子類型差別過大，會(huì)引起鍵性的劇烈改變，使晶體解體。在各類礦物中，離子類型差異影響的程度隨硫化物-氧化物-含氧鹽的順序遞減。（3） 環(huán)境條件的影響a.溫度晶體中存在類質(zhì)同象（混合晶體）比純晶體的內(nèi)能要高一些，故溫度高能促進(jìn)類質(zhì)同象發(fā)生，溫度降低會(huì)分解，以降低內(nèi)能：可離析成

9、兩種晶體；也可使兩種質(zhì)點(diǎn)趨向規(guī)則的交替分布，從類質(zhì)同象轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合化合物。b. 組分濃度 晶體生長(zhǎng)過程中，晶體中的某種質(zhì)點(diǎn)在環(huán)境中分布很少，可促使其它類似質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入晶體，代替不足組分。c. PH值某些兩性元素的離子，在不同的條件下分別起金屬陽離子和酸根的作用。9. 水在晶體化學(xué)式中的表示方法:結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水、層間水、沸石水、吸附水。10. 礦物顏色種類:自色、他色、假色。11. 色心:色心是一種能選擇性吸收可見光波的晶格缺陷，它能引起相應(yīng)的電子躍遷而使礦物呈色。當(dāng)?shù)V物中某種元素的含量過?；虼嬖陔s質(zhì)離子以及晶格的機(jī)械變形等，均可形成色心。12. 條痕色:礦物在未上釉的瓷板上磨劃留下的粉末的顏色（礦物

10、硬度應(yīng)低于瓷板）。條痕色主要不是礦物的表面色，而是光線透過極細(xì)的顆粒后呈現(xiàn)的顏色。13. 透明度:透明度是礦物允許光線透過的程度，分為透明、半透明和不透明三級(jí)。14. 光澤:光澤為礦物表面反射光線是表現(xiàn)的特征，分為：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤、玻璃光澤。在礦物集合體表面或礦物不平的表面，礦物光澤可發(fā)生變異，變異光澤可分為：絲絹光澤、珍珠光澤、油脂光澤。15.礦物光學(xué)性質(zhì)關(guān)系表 顏 色非金屬色（透射色為主）金屬色（反射色為主）透明度透 明透明半透明微透明不透明條痕色白 色白彩色深彩色黑 色光 澤玻 璃金 剛半金屬金 屬16. 解理: 礦物受力后，沿一定結(jié)晶方向裂開成光滑平面的性質(zhì)，稱為解理。

11、因素: 在晶體結(jié)構(gòu)中，如果有一系列平行的質(zhì)點(diǎn)面（原子、離子或分子等質(zhì)點(diǎn)組成的平面叫質(zhì)點(diǎn)面，平行于空間格子的某一組面網(wǎng)）之間的聯(lián)系力較弱，解理即沿這些面發(fā)生。聯(lián)系力較弱的原因:a. 質(zhì)點(diǎn)面間距離相對(duì)較大；b. 存在僅由分子鍵聯(lián)結(jié)的構(gòu)造層；c. 離子晶體中電性中和的質(zhì)點(diǎn)平面間聯(lián)系力（靜電引力）較弱；d. 相鄰質(zhì)點(diǎn)平面由同號(hào)離子組成。17. 裂開:晶體因存在聚片雙晶或定向包裹體（或其它雜質(zhì)）等原因，受力后沿一定方向裂開成光滑平面的性質(zhì)。18. 解理與裂開聯(lián)系和區(qū)別：裂開不直接取決于晶體結(jié)構(gòu)，但與之存在密切關(guān)系，故也可以用晶體單形名稱和符號(hào)來表示。作為鑒定特征，裂開不如解理穩(wěn)定可靠，但可以說明含雜質(zhì)或

12、雙晶發(fā)育情況。19. 硬度：礦物抵抗外力刻劃、壓入、研磨的能力稱為硬度。摩氏硬度，表示礦物的相對(duì)硬度，10種礦物代表 10個(gè)級(jí)別，由低到高排列：滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。20. 硬度影響因素：礦物成分及晶格、晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)的排列方式。21. 比重因素：組成礦物的元素的原子量、組成礦物離子或原子的體積、類質(zhì)同象混入的雜質(zhì)、晶格缺陷。22. 內(nèi)生作用：由于巖漿的冷卻、分異等過程，其中的物質(zhì)通過各種物理化學(xué)反應(yīng)（如結(jié)晶作用）形成礦物的作用。內(nèi)生作用包括侵入巖中礦物的形成過程、火山巖中礦物的形成過程。其中侵入巖中礦物的形成過程包括巖漿作用階段、偉晶作用階段、氣

13、成-熱液作用階段、火山作用。23. 外生作用:在地表或近地表處，與太陽能、大氣和水（地表水和地下水）等有關(guān)的作用，稱為外生作用。可分為風(fēng)化作用和沉積作用。24. 變質(zhì)作用：已形成的礦物，受構(gòu)造變動(dòng)或巖漿活動(dòng)的高溫、高壓以及新成分的加入而受到改變的作用。按發(fā)生變質(zhì)作用的原因和物理化學(xué)條件的不同，可將變質(zhì)作用分為區(qū)域變質(zhì)、接觸變質(zhì)和氣化-熱液變質(zhì)三種類型。25. 假象：礦物受到改造后，其礦物種類已發(fā)生變化，但原來礦物的晶形仍維持不變，這種被保留下來的礦物晶體形態(tài)稱為假象。26. 共生與伴生：在空間上生長(zhǎng)在一起的礦物稱為礦物的組合，如果是在同一形成時(shí)期，同樣的物理化學(xué)環(huán)境中形成的，則稱為共生組合。如

14、果是在不同時(shí)期、不同的物理化學(xué)環(huán)境中生成的，則稱為伴生組合。第三篇 礦物各論第一大類 自然元素第一類 自然金屬 自然銅Cu、自然金Au、自然鉑Pt第二類 自然半金屬第三類 自然非金屬石墨C、金剛石C、自然硫S第二大類 硫化物及其類似化合物第一類 單硫化物斑銅礦Cu5FeS4、方鉛礦PbS、閃鋅礦ZnS、黃銅礦CuFeS2、辰砂HgS、雄黃As4S4或AsS第二類 對(duì)硫化物黃鐵礦FeS2第三類 含硫鹽 第三大類 氧化物和氫氧化物第一類 氧化物 剛玉Al2O3、赤鐵礦Fe2O3、金紅石TiO2、石英SiO2、磁鐵礦Fe2+Fe3+2O4第二類 氫氧化物第四大類 含氧鹽第一類 硅酸鹽第一亞類 島狀硅

15、酸鹽橄欖石 (Mg,Fe)2SiO4綠簾石Ca2Al2(Fe3+,Al)SiO4Si2O7O(OH)第二亞類 環(huán)狀硅酸鹽綠柱石Be3Al2Si6O18、電氣石Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6Si6O18BO33(OH,F)4 第三亞類 鏈狀硅酸鹽頑火輝石-紫蘇輝石Mg2Si2O6(Mg,Fe)2Si2O6透輝石-鐵鈣輝石CaMgSi2O6CaFeSi2O6普通輝石 (Ca,Na)(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al) (Si,Al) 2O6透閃石-陽起石Ca2Mg5Si4O112(OH)2Ca2(Mg,Fe2+)5Si4O112(OH)2普通角閃石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al

16、,Fe3+) (Si,Al)4O112(OH) 2第四亞類 層狀硅酸鹽滑石Mg6Si8O20 (OH) 4白云母K2Al4Al2Si6O20 (OH) 4金云母K2Mg6Al2Si6O20 (OH,F) 4黑云母K2 (Mg,Fe) 6Al2Si6O20 (OH,F) 4綠泥石族 (Mg, Fe2+,Fe3+,Al) 6 Al2Si6O20 (OH)4·(Mg,Fe2+,Al) 6 (OH) 12蛇紋石Mg6Si4O10(OH) 8高嶺石Al4 Si4O10 (OH) 8第五亞類 架狀硅酸鹽正長(zhǎng)石KAlSi3O8微斜長(zhǎng)石KAlSi3O8斜長(zhǎng)石NaAlSi3O8CaAl2Si2O8第六

17、類 硫酸鹽重晶石BaSO4、硬石膏CaSO4、石膏CaSO4·2H2O、膽礬CuSO4·5H2O第七類 碳酸鹽 方解石CaCO3、白云石CaMgCO3 2、文石CaCO3、孔雀石Cu2CO3 (OH) 2第五大類 鹵化物第一類 氟化物螢石CaF2第二類 氯、溴、碘化物石鹽NaCl附加：32對(duì)稱型及晶族晶系的分類表晶族名稱晶系名稱對(duì)稱特點(diǎn)對(duì)稱型種類（無高次軸）低級(jí)晶族三斜晶系無對(duì)稱面，無對(duì)稱軸1. L12. C單斜晶系L2或P不多于13. L24. P5. L2PC斜方晶系L2或P多于16. 3L27. P8. 3L23PC（只有一個(gè)高次軸）中級(jí)晶族四方晶系有一個(gè)L4或Li49.L410. L44L211. L4PC