第一章+晶體的概念、對(duì)稱(chēng)和分類(lèi)

1、造巖礦物學(xué),主講：謝慶賓,電話(huà)：0108973329113501246979e-mail：,緒論,造巖礦物學(xué)礦物學(xué)的一個(gè)分支。研究對(duì)象是組成巖石的礦物，即研究造巖礦物的類(lèi)型、成分、結(jié)構(gòu)、鑒定識(shí)別方法以及造巖礦物的成因產(chǎn)狀、在巖石中的組合規(guī)律和變化條件等。,儲(chǔ)集油氣,巖石,礦物,晶體,絕大多數(shù)礦物是晶體,工具偏光顯微鏡晶體光學(xué)的理論和方法,（結(jié)晶學(xué)）,結(jié)晶學(xué)晶體光學(xué)礦物學(xué),學(xué)習(xí)該課程的目的和目標(biāo)：熟練掌握礦物的鑒定方法，熟練掌握主要的造巖礦物，為后續(xù)巖石學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,課程安排：總計(jì)學(xué)時(shí)：56學(xué)時(shí)，其中講課26學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)28學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)共分2組，地質(zhì)1為第一組，地質(zhì)2為第二組第一組：

2、實(shí)驗(yàn)時(shí)間：周四8：009：45（809）第二組：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：周四下午晚15：3017：15（809）,實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)教師：?；ㄅ笸醮河?實(shí)驗(yàn)課地點(diǎn)：地質(zhì)樓1014809,每周一上理論課，周三上實(shí)驗(yàn),考核方式：閉卷理論考試實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)組成：平時(shí)成績(jī)30考試70紀(jì)律：3次不參加上課或3次不交作業(yè)，不得參加考試，上課請(qǐng)關(guān)閉手機(jī)。,礦物是地殼上各種地質(zhì)作用形成的，在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定的自然物體。其中絕大部分是結(jié)晶質(zhì)的單質(zhì)和化合物，它們具有比較固定的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，因而也表現(xiàn)一定的形態(tài)和物理、化學(xué)性質(zhì)；而另有少數(shù)礦物為非晶質(zhì)的液體（水，汞等）、氣體（H2S、He等）或膠體（蛋白石等）狀態(tài)，它們也

3、有一定的成分和物理性質(zhì)，但一般沒(méi)有結(jié)晶質(zhì)固定。,礦物學(xué)研究礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、共生組合、變化條件、用途及它們之間內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)科。礦物學(xué)的研究直接為找礦和勘探服務(wù)，是巖石學(xué)和礦床學(xué)的基礎(chǔ)。,第一篇結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ),第一章晶體的概念、對(duì)稱(chēng)和分類(lèi),一、晶體的概念,二、晶體的對(duì)稱(chēng)性,三、對(duì)稱(chēng)要素和對(duì)稱(chēng)操作,四、對(duì)稱(chēng)型的概念,五、晶體的分類(lèi),一、晶體的定義,1、原始定義：具有天然長(zhǎng)成的（非人工琢磨而成）、規(guī)則的幾何多面體形態(tài)的固體,存在問(wèn)題：規(guī)則與不規(guī)則的同一礦物顆粒所有性質(zhì)相同，形成幾何多面體形態(tài)，只是晶體在一定條件下的一種外在表現(xiàn)。（NaCl、SiO2等),不規(guī)則的NaCl顆

4、粒,NaCl過(guò)飽和溶液,生長(zhǎng),立方體狀NaCl晶體,2、現(xiàn)代定義,晶體：內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體或：具有格子狀構(gòu)造的固體。,二、晶體的對(duì)稱(chēng)性,相同的部分通過(guò)一定的操作（旋轉(zhuǎn)、反映、反伸）彼此可以重合起來(lái)，使圖形恢復(fù)原來(lái)的形狀。,對(duì)稱(chēng):就是物體上相等部分有規(guī)律的重復(fù),對(duì)稱(chēng)須滿(mǎn)足的條件：,對(duì)稱(chēng)的圖形必須由兩個(gè)以上的相同部分組成,晶體的對(duì)稱(chēng)既包含幾何含義，也包含物理含義,晶體對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn),所有的晶體都是對(duì)稱(chēng)的,晶體的對(duì)稱(chēng)是有限的,三、對(duì)稱(chēng)要素和對(duì)稱(chēng)操作,對(duì)稱(chēng)操作：為使晶體上的相同部分作有規(guī)律的重復(fù)所進(jìn)行的操作。,反伸旋轉(zhuǎn)反映,對(duì)稱(chēng)要素：在進(jìn)行對(duì)稱(chēng)操作時(shí)所憑借的輔助幾何要素,點(diǎn)線(xiàn)面,定義

5、：將物體（圖形）平分為互為鏡象的兩個(gè)相同部分的假想平面。,（一）對(duì)稱(chēng)面（P）,構(gòu)成對(duì)稱(chēng)面的條件有兩個(gè)：一：該平面將晶體分成相等的兩部分；二：這兩部分互呈鏡像關(guān)系。,這個(gè)晶體有幾個(gè)對(duì)稱(chēng)面？,對(duì)稱(chēng)操作：對(duì)于此面的反映,標(biāo)志：兩部分上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線(xiàn)是否與對(duì)稱(chēng)面垂直等距,垂直并平分某些晶面垂直晶棱并通過(guò)它的中心包含晶棱,對(duì)稱(chēng)面可能出現(xiàn)的位置：,尋找對(duì)稱(chēng)面的方法：把晶體固定在一個(gè)位置不要亂動(dòng)，視線(xiàn)從不同方向去觀(guān)察，首先找直立方向的對(duì)稱(chēng)面，然后再找水平方向的對(duì)稱(chēng)面，以免重復(fù)或漏掉。舉例：立方體,六方柱有幾個(gè)對(duì)稱(chēng)面？,斜方柱有幾個(gè)對(duì)稱(chēng)面？,三方偏方面體有幾個(gè)對(duì)稱(chēng)面？,對(duì)稱(chēng)面的數(shù)目：0P9,晶體中對(duì)稱(chēng)面的數(shù)目？

6、,（二）對(duì)稱(chēng)軸（Ln）,定義：通過(guò)晶體幾何中心的一根假想的直線(xiàn),對(duì)稱(chēng)操作：是圍繞此直線(xiàn)的旋轉(zhuǎn),特征：當(dāng)圖形圍繞此直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一定角度后，可使相同部分重復(fù),重復(fù)時(shí)所旋轉(zhuǎn)的最小角度稱(chēng)基轉(zhuǎn)角（）旋轉(zhuǎn)一周重復(fù)的次數(shù)稱(chēng)為軸次（n），n=360,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,晶體對(duì)稱(chēng)定律,晶體上不可能出現(xiàn)五次或高于六次的對(duì)稱(chēng)軸,A.過(guò)一對(duì)平行晶面的中心B.過(guò)一對(duì)晶棱的中心C.相對(duì)兩角頂?shù)倪B線(xiàn)D.角頂、晶面中心和棱中點(diǎn)任意兩個(gè)的連線(xiàn),數(shù)目,0L26,0L34,0L43,0L61,除L2外，L3、L4、L6為高次對(duì)稱(chēng)軸。,對(duì)稱(chēng)軸可能出現(xiàn)的位置為,尋找對(duì)稱(chēng)軸的方法和步驟:用兩手指拿住軸的兩端，使晶體旋轉(zhuǎn)

7、3600，看相同的晶面、晶棱和角頂重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。舉例：立方體四方柱八面體,定義：位于晶體幾何中心的一個(gè)假想的點(diǎn),對(duì)稱(chēng)操作：是對(duì)此點(diǎn)的反伸,特點(diǎn)：如果通過(guò)此點(diǎn)作任意直線(xiàn)，則在此直線(xiàn)上距對(duì)稱(chēng)中心等距離的兩端上必定可以找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)。,（三）對(duì)稱(chēng)中心（C）,識(shí)別標(biāo)志：兩兩成對(duì)對(duì)對(duì)平行同形等大方向相反,所有晶面,對(duì)稱(chēng)心可以沒(méi)用或只有一個(gè)對(duì)稱(chēng)心,尋找方法：將晶體模型放在桌上，看晶體上面是否有一晶面與下面的晶體（與桌面接觸的晶面）平行而且相等。把晶體轉(zhuǎn)動(dòng)，重復(fù)這樣的觀(guān)察，如果晶體上所有的晶面都可以找到與其平行而且相等的晶面，說(shuō)明晶體有對(duì)稱(chēng)心，否則沒(méi)有對(duì)稱(chēng)心。舉例：,（四）旋轉(zhuǎn)反伸軸（Lin）,定義：一根過(guò)晶

8、體幾何中心假想的直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)操作：圍繞此直線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)和對(duì)此直線(xiàn)上的一個(gè)點(diǎn)反伸的復(fù)合操作，可是晶體形態(tài)復(fù)原。,A,B,D,E,A,B,E,D,C,Li1=C,Li2=P,Li3=L3+C,Li6=L3+P,Li4,旋轉(zhuǎn)反伸軸與其他對(duì)稱(chēng)要素之間的關(guān)系,晶體中可能存在的具有獨(dú)立意義的對(duì)稱(chēng)要素有幾種？,九種L1,L2,L3,L4,Li4,L6,Li6,P,C,對(duì)稱(chēng)軸？對(duì)稱(chēng)面？對(duì)稱(chēng)心？,四對(duì)稱(chēng)型的概念,概念結(jié)晶多面體中全部對(duì)稱(chēng)要素的組合,種類(lèi)32種,按照一定的順序書(shū)寫(xiě)：3L44L36L29PC,五晶體的分類(lèi),32個(gè)晶類(lèi),高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)晶族,7大晶系,屬于同一對(duì)稱(chēng)型的晶體歸為一類(lèi),高次軸的有無(wú)及數(shù)量,各晶族的對(duì)稱(chēng)要素特點(diǎn),等軸晶系,晶體,低級(jí)晶族,中級(jí)晶族,高級(jí)晶族,4L3,1L6,1L4,1L3,L2或P多于1個(gè),只有L1或C,L2或P不多于1個(gè),六方晶系,四方晶系,三方晶系,三斜晶系,單斜晶系,斜方晶系,4L3,1L6或Li6,1L4或Li4,1L3,L2或P多于1個(gè),只有L1或C,L2或P不多于1個(gè),六方晶系,四方晶系,三方晶系,三斜晶系,單斜晶系,斜方晶系,低級(jí)晶族,中級(jí)晶族,高級(jí)晶族,等軸晶系,L1,C,L2P,L2PC,3L2,L22P,3L23PC,晶族,晶系,對(duì)稱(chēng)特點(diǎn),對(duì)稱(chēng)型（共32種）,L33L23PC,L3,L3C,L33P,L33L2,L4,L