晶體規(guī)則連生結(jié)構(gòu)化學(xué)

1、關(guān)于晶體的規(guī)則連生結(jié)構(gòu)化學(xué)第一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月本章概要平行連生的概念雙晶概念與雙晶要素；雙晶類型；若干常見礦物的雙晶率浮生與交生的概念第七章、晶體的規(guī)則連生第二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第七章、晶體的規(guī)則連生一、平行連生 parallel grouping 結(jié)晶取向完全一致的兩個(gè)或兩個(gè)以上的同種晶體連生在一起，具平行連生關(guān)系的晶體稱平行連晶。 平行連晶外形上表現(xiàn)為各晶體的所有幾何要素相互平行，其連生部位出現(xiàn)凹入角但內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈連續(xù)貫通的格子構(gòu)造。因此，從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上來看，平行連晶與單晶沒有什么區(qū)別。 連生著的每一個(gè)晶體的相對(duì)應(yīng)的晶面和晶棱都平行。 例：第三

2、張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、雙晶 twins 1. 概念： 兩個(gè)以上的同種晶體按一定的對(duì)稱規(guī)律形成的規(guī)則連生，相鄰兩個(gè)個(gè)體的相對(duì)應(yīng)的面、棱角并非完全平行，但它們可借助對(duì)稱操作（反伸、旋轉(zhuǎn)、反映）使兩個(gè)個(gè)體重合、平行或連成一個(gè)完整單晶體。第四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 雙晶要素 twin elements（1） 雙晶面 twinning plane 假想平面，雙晶相鄰兩個(gè)體重復(fù)或平行（2） 雙晶軸 twinning axis 假想直線，雙晶中的一個(gè)個(gè)體不動(dòng)，另一個(gè)體繞直線旋轉(zhuǎn)（常180度），兩個(gè)體重復(fù)、平行或連成一個(gè)完整晶體。（3） 雙晶中心 twinnin

3、g center 例 尖晶石：雙晶面(111)，雙晶軸(111) 文石第五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 3 接合面 composition surface 雙晶相鄰兩個(gè)個(gè)體中接觸的面是屬于兩個(gè)個(gè)體的共同面網(wǎng)。 例 尖晶石 接合面(111)金剛石第六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4. 雙晶律 twin law 雙晶結(jié)合的規(guī)律。雙晶律表示方法：（1）雙晶要素+接合面（雙晶要素不用雙晶中心） 例尖晶石：雙晶面(111)，雙晶軸(111)，接合面(111)（2）其他命名方法 特征礦物命名： 尖晶石律雙晶律 發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)命名： 正長(zhǎng)石的卡斯巴律雙晶（捷克斯洛伐克地名） 礦物形態(tài)命名

4、： 十字石十字雙晶；石膏燕尾雙晶；金紅石膝狀雙晶第七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5. 雙晶類型（1）接觸雙晶 簡(jiǎn)單接觸雙晶 尖晶石 聚片雙晶 鈉長(zhǎng)石 環(huán)狀雙晶 錫石（2）穿插雙晶（貫穿雙晶） 螢石 鉀長(zhǎng)石卡式雙晶方解石金綠寶石 第八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6 雙晶的識(shí)別凹入角（單晶體均為凸多面體）雙晶紋（一組平行線）和雙晶縫合線（一條直線或折線）第九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蝕象（風(fēng)化刻蝕） 雙晶中單體的取向不一致，因而在相鄰單體中蝕象的取向也不一致。例：石英柱面上縫合線兩側(cè)的蝕象假對(duì)稱 任何晶體都有其固有的對(duì)稱性，而雙晶不符合其固有的對(duì)稱特點(diǎn)。

5、例：黃鐵礦十字貫穿雙晶外形呈立方體，對(duì)稱表現(xiàn)為m3m，而黃鐵礦固有的對(duì)稱為m3雙晶縫合線第十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7 雙晶的成因（1）在雙晶位取向的晶核基礎(chǔ)上生長(zhǎng) 生長(zhǎng)雙晶（2）同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變雙晶（3）機(jī)械外力作用 機(jī)械雙晶第十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8 研究意義鑒定礦物構(gòu)造地質(zhì)意義寶玉石晶體材料第十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 浮生和交生1、浮生一種晶體以一定的面網(wǎng)和確定的取向關(guān)系附著生長(zhǎng)于另一種晶體表面，或者同種晶體以不同單形相似面網(wǎng)的晶面浮生在一起的規(guī)則連生。2、交生兩種不同的晶體彼此以一定的取向關(guān)系交互結(jié)晶生長(zhǎng)，形成交叉

6、連生體的現(xiàn)象。例：文象結(jié)構(gòu)：石英嵌生于粗粒鉀長(zhǎng)石中第十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重點(diǎn)平行連生的概念雙晶概念與雙晶要素；雙晶類型；若干常見礦物的雙晶率 兩個(gè)以上的同種晶體按一定的對(duì)稱規(guī)律形成的規(guī)則連生，相鄰兩個(gè)個(gè)體的相對(duì)應(yīng)的面、棱角并非完全平行，但它們可借助對(duì)稱操作（反伸、旋轉(zhuǎn)、反映）使兩個(gè)個(gè)體重合、平行或連成一個(gè)完整單晶體。 雙晶面雙晶軸雙晶中心； 接觸雙晶、穿插雙晶浮生與交生的概念第十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月本章結(jié)束第八章第十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第八章、晶體結(jié)構(gòu)本章概要1、空間格子的劃分原則；各晶系空間格子的特征（晶胞參數(shù)） 4種

7、基本格子類型和14種布拉維格子2、晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱與外部對(duì)稱的聯(lián)系與區(qū)別 晶體結(jié)構(gòu)特有的對(duì)稱要素和對(duì)稱操作3、空間群與等效點(diǎn)系的概念；空間群國(guó)際符號(hào)的書寫規(guī)律。4、晶體結(jié)構(gòu)類型與典型結(jié)構(gòu)分析5、晶體中的缺陷類型第十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、十四種空間格子空間格子的劃分 （1）劃分原則反映固有的對(duì)稱性在上述前提下，棱與棱之間的直角關(guān)系力求最多在以上二條件的基礎(chǔ)上，體積力求最小第十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 各晶系平行六面體的形狀晶族晶系格子類型晶體常數(shù)高級(jí)等軸立方格子 a=b=c,=90中級(jí)四方四方格子a=bc,=90三方菱面體格子 a=b c,= =90

8、 =120 六方及三方六方格子 a=b c,= =90 =120 低級(jí)斜方斜方格子a b c=90單斜單斜格子a b c,=90 90三斜三斜格子a b c, 90第十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）4種基本格子類型結(jié)點(diǎn)（相當(dāng)點(diǎn)）分布：原始格子（P）：結(jié)點(diǎn)8個(gè)角頂上底心格子：角頂及某一對(duì)稱面的中心。 C心格子（C）：結(jié)點(diǎn)分布（001）一對(duì)面的中心。 A心格子（A）：結(jié)點(diǎn)分布（100）一對(duì)面的中心。 B心格子（B）：結(jié)點(diǎn)分布（010）一對(duì)面的中心。體心格子（I）：結(jié)點(diǎn)分布角頂和體中心。面心格子（F）：結(jié)點(diǎn)分布角頂和三對(duì)面的中心。2

9、 十四種布拉維格子PFIBAC第二十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)點(diǎn)（相當(dāng)點(diǎn)）分布類型： 1）原始格子(P) primitive lattice 2) 底心格子（C） base-centered A心格子（A）角頂和（100）面中心，a軸 B心格子（B）角頂和（010）面中心，b軸 C心格子 (C) 角頂和（001）面中心，c軸 3）體心格子（I） body-centered 4）面心格子（F） face centered第二十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月十四種布拉維格子原始格子(P)底心格子(C)體心格子(I)面心格子(F)三斜晶系PC=PI=PF=P單斜晶系P

10、CI=CF=C斜方晶系PCIF四方晶系PC=PIF=I三方晶系P與本晶系不符I=RF=R六方晶系P不符合六方對(duì)稱與空間格子條件不符與空間格子條件不符等軸晶系P與本晶系對(duì)稱不符IF第二十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月十四種布拉維格子原始格子(P)底心格子(C)體心格子(I)面心格子(F)三斜晶系PC=PI=PF=P單斜晶系PCI=CF=C斜方晶系PCIF四方晶系PC=PIF=I三方晶系P與本晶系不符I=RF=R六方晶系P不符合六方對(duì)稱與空間格子條件不符與空間格子條件不符等軸晶系P與本晶系對(duì)稱不符IF第二十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四方底心格子轉(zhuǎn)化為原始格子等軸底心

11、格子轉(zhuǎn)化為體心格子第二十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性晶體外部對(duì)稱與結(jié)構(gòu)對(duì)稱之間既有聯(lián)系又有區(qū)別晶體外部對(duì)稱性有限單形聚形晶體內(nèi)部格子構(gòu)造對(duì)稱性無限第二十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月特點(diǎn)由于晶體的內(nèi)部對(duì)稱具有微觀無限圖形的對(duì)稱特點(diǎn)，因此，在晶體結(jié)構(gòu)中平行于任何一個(gè)對(duì)稱要素都有無窮多的對(duì)稱要素。同時(shí)，在晶體結(jié)構(gòu)上還出現(xiàn)了一種在晶體外形上不可能有的對(duì)稱操作平移操作。一、晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對(duì)稱要素外形上那些可能出現(xiàn)的對(duì)稱要素特有的對(duì)稱要素第二十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對(duì)稱要素1.平移軸：移動(dòng)重復(fù) 平移重復(fù)無意義2

12、.螺旋軸（screw axis）：ns n 軸次（與對(duì)稱形國(guó)際符號(hào)中對(duì)稱軸相同） n：1、 2、 3、 4、 6 S: 旋轉(zhuǎn)后向上移動(dòng)的距離，結(jié)構(gòu)形式不變，晶體常數(shù)變化不大。 例：MgCo3-FeCo3,Mg,Fe任意比例，類質(zhì)同象混晶 Mg2sio4-Fe2sio4, Mg,Fe任意比例 ZnS類質(zhì)同象 FeZn 27%第五十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月類質(zhì)同象與固溶體 solid solution：固溶體：在固態(tài)條件下，一種組分溶于另一種組分而形成的均勻的固體。固溶體：1.替代固溶體類質(zhì)同象混晶 2.填隙固溶體（侵入固溶體）

13、 類質(zhì)同象是固溶體的一種類型第五十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月類質(zhì)同象的表示： （ ， ） 含量多前少后，如 (Mg,Fe)2sio4類質(zhì)同象？ CaMgCO32，Ca:Mg=1:1第五十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.類質(zhì)同象類型1）替代含量： 完全類質(zhì)同象系列 complete isomorphism 不完全類質(zhì)同象系列incomplete isomorphism2）電價(jià)： 等價(jià) isovalent isomorphism 異價(jià) heterovalent isomorphism第五十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.決定和影響類質(zhì)同象的因素1）

14、原子和離子半徑 （r1大，r2?。?（r1 r2）/ r2: 小于15%易形成完全類質(zhì)同象 （r1 r2）/ r2: 10-25%高溫易形成完全類質(zhì)同象，低溫分離 （r1 r2）/ r2: 25-40%不易形成完全類質(zhì)同象2）離子類型和鍵型 Ca2+ 和 Hg2+半徑分別0.1nm 0.102nm 惰性氣體型、銅型；Al-Si3）溫度 T高-有利 如矽線石 AlSi， T低-不利 條紋長(zhǎng)石第五十九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.研究類質(zhì)同象的意義1、礦物溫壓計(jì)的理論基礎(chǔ) 形成環(huán)境2、多金屬礦床綜合研究和稀有分散元素賦存狀態(tài)研究 尋找分散有用元素， Re常賦存在輝鉬礦中, In、G

15、a常賦存在閃鋅礦中 混晶分解次生礦床第六十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月六、同質(zhì)多象 polymorphism1.概念: 同種化學(xué)成分，不同物化條件（溫度、壓力、介質(zhì)濃度）下，形成不同結(jié)構(gòu)的晶體的現(xiàn)象。這些不同結(jié)構(gòu)的晶體，稱為同質(zhì)多象變體。例: C: 石墨-金剛石FeS2：黃鐵礦-白鐵礦Al2SiO5 ：紅柱石、藍(lán)晶石、矽線石第六十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變例：石英在常壓下： -石英 -石英 -磷石英 -方石英 熔體溫度壓力影響同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變57387014701720第六十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Al2SiO5礦物穩(wěn)定范圍第六十三張

16、，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月七、型變（晶變）morphotropism 主要出現(xiàn)在二價(jià)金屬的無水碳酸鹽礦物中。以Ca2+半徑0.1nm為界小于Ca2+方解石型結(jié)構(gòu)，如Mg2+CO3,Zn2+ CO3,Fe2+ CO3 方解石（ Ca2+配位數(shù)6，三方晶系,解理1011 ） 文石（ Ca2+配位數(shù)9 ，斜方晶系, 無解理）大于Ca2+文石型結(jié)構(gòu)，斜方晶系,如Sr2+ CO3,Ba2+ CO3,Pb2+ CO3 Ca2+第六十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月八、多型 概念： 一種元素或化合物以兩種或兩種以上層狀結(jié)構(gòu)存在的現(xiàn)象，其單元結(jié)構(gòu)層相同，只是疊置順序不同。 多型符號(hào)：數(shù)字大寫字母 如：3C，2H，2W 數(shù)字：重復(fù)周期內(nèi)結(jié)構(gòu)單元層層數(shù) 字母：晶系：M,O,T,Q,H,