第九章晶体及岩石矿物学基础知识
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结晶学一、基本概念:1.晶体(crystal)的概念:内部质点在三维空间周期性重复排列构成的固体物质。
这种质点在三维空间周期性地重复排列称为格子构造,所以晶体是具有格子构造的固体。
2对称型(class of symmetry)晶体宏观对称要素之组合。
(点群,point group)3.空间群:一个晶体结构中,其全部对称要素的总和。
也称费德洛夫群或圣佛利斯群。
4.单形(Simple form):一个晶体中,彼此间能对称重复的一组晶面的组合。
即能借助于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。
5.双晶:两个以上的同种晶体,彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生晶体。
6.平行六面体:空间格子中按一定的原则划分出来的最小重复单位称为平行六面体。
是晶体内部空间格子的最小重复单位,是由六个两两平行且相等的面网组成。
7.晶胞:能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元,其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。
8.类质同像:晶体结构中某种质点为性质相似的他种质点所替代,共同结晶成均匀的单一相的混合晶体,而能保持其键性和结构型式不变,仅晶格常数和性质略有改变。
9.同质多像:化学成分相同的物质,在不同的物理化学条件下,形成结构不同的若干种晶体的现象。
10.多型:一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。
这些晶体结构的结构单元层基本上是相同的,只是它们的叠置次序有所不同。
二、晶体的6个基本性质1、均一性(homogeneity):同一晶体的任一部位的物理和化学性质性质都是相同的。
2、自限性(property of self-confinement):晶体在自由空间中生长时,能自发地形成封闭的凸几何多面体外形。
3. 异向性(各向异性)异向性(anisotropy):晶体的性质随方向的不同而有所差异。
4. 对称性(property of symmetry):晶体的相同部分(如外形上的相同晶面、晶棱或角顶,内部结构中的相同面网、行列或质点等)或性质,能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。
《矿物岩石学》课程笔记第一章:绪论第一节概念一、矿物岩石学的定义矿物岩石学是地球科学的一个重要分支,它涉及对地球物质的研究,特别是对构成地壳的矿物和岩石的组成、结构、性质、成因以及它们在地质历史中的演化过程的研究。
二、矿物的基本概念1. 矿物的定义:矿物是自然界中具有一定化学成分和晶体结构的均匀固体。
2. 矿物的特征:包括颜色、硬度、光泽、解理、比重等。
三、岩石的基本概念1. 岩石的定义:岩石是由一种或多种矿物组成的自然集合体。
2. 岩石的分类:根据成因,岩石可分为三大类——岩浆岩、沉积岩和变质岩。
第二节矿物岩石学的研究方法一、宏观研究方法1. 地质调查:通过野外实地考察,收集岩石和矿物的露头信息,进行地质填图和剖面测量。
2. 遥感技术:利用卫星或航空摄影获取地球表面的图像,分析岩石和矿物的分布特征。
3. 地球物理勘探:通过重力、磁法、电法等方法探测地下岩石和矿物的分布情况。
二、微观研究方法1. 显微镜观察:使用光学显微镜和电子显微镜观察矿物的形态、结构等特征。
2. X射线衍射分析:通过X射线衍射技术确定矿物的晶体结构。
3. 化学分析:采用原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱等方法分析矿物的化学成分。
4. 同位素分析:利用质谱仪等设备测定矿物的同位素组成,以研究矿物的来源和形成时代。
第三节矿物岩石学的发展简史一、古代矿物岩石学1. 古希腊和古罗马时期:人们对矿物和岩石有了初步的认识,如泰勒斯的水成论和普林尼的《自然史》。
2. 我国古代:古籍如《山海经》和《本草纲目》记载了丰富的矿物岩石知识。
二、近代矿物岩石学1. 17世纪:显微镜的发明使矿物学进入微观领域,矿物学家开始研究矿物的内部结构。
2. 18世纪:矿物分类学得到发展,如德国矿物学家亚伯拉罕·维尔纳提出的矿物分类体系。
3. 19世纪:地质学三大理论的建立,为矿物岩石学的发展提供了理论基础。
三、现代矿物岩石学1. 20世纪:矿物岩石学各分支学科的形成,如矿物物理学、岩石学、地球化学等。
1.矿物:是有地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,他们是岩石和矿物的基本在组成单位。
2.晶体:是内部质点在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。
晶体是具有各自构造的固体。
3.晶格常数:XYZ3根茎轴晶方向上的行列上的结点间距分别表示为ao、bo、co称为轴长;三根晶轴正端之间夹角α、β、γ,称为轴角,轴长和轴角统称晶格常数。
4.晶体常数:从晶体宏观形态定不出轴长,只能根据对称特点定出ao、bo、co这一比例称为轴率,轴率和轴角统称晶体常数。
5.面角守恒定律:同种矿物的晶体,其对应间的角面守恒。
6.面角:是指晶面法线间的夹角,其数值等于相应晶面间实际夹角的补角7.对称面:是一假想的平面,亦称镜面,相应的对称操作作为对此平面的反映,他将图形平分为互为镜面的两个相等的部分8.对称心:是一假想的点,所对应的对称操作为反伸,通过该点做任意直线,则在此直线上距对称中心等距离的位置上必定可以找到对应点9.旋转反伸轴:是一假象直线,。
如果物体绕该直线旋转一定角度后,在对此直线上的一点进行反伸,可使相同部分重复,即所对应得操作是旋转与反伸的复合操作10.单形:是由对称要素联系起来的一组晶面的组合11.聚形:两个或两个以上单形聚合在一起的一组晶面的组合12.单位面:为过ao,bo,co的面13.轴率:从晶体宏观形态是定不出轴长的,只能根据对称特点定出aoboco这一比例称为轴率14.米氏符号:将晶面指数按顺序连写,并置于小括号内,写成()的形式,此()就是国际上通用的晶面符号~米氏符号15.单形符号:将晶面指数放在大括号中表示单形符号16.晶面条纹:是由于不同单形的细窄晶面反复相聚,交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹,也称聚形条纹17.矿物颜色:是矿物对入射得白色可见光中不同波长的光波吸收后,透射和反射的各种波长的可见光的混合色18.条痕色:是矿物粉沫的颜色,通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末颜色19.光泽:是矿物表面对可见光的反射能力20.解理:矿物的晶体受应力作用而超过弹性限度时,沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为解理21.硬度:是一种刻画硬度,它是以十种具有不同硬度的矿物作为标准,构成莫氏硬度计,其他矿物硬度是与莫氏硬度计中的标准矿物相比较来确定。
结晶学矿物学复习资料结晶学与矿物学复习资料一、结晶学1、结晶学定义:结晶学是研究晶体形态、结构、性质及其变化规律的科学。
2、晶体与非晶体:晶体是指具有规则几何外形、内部原子或分子呈有序排列的固体物质;非晶体则不具备这些特征。
3、晶体的基本性质:具有规则的几何外形、固定的熔点、各向异性等。
4、晶体的结构特点:原子或分子按照一定规律在三维空间中周期性重复排列。
5、晶体的单形与多面体:单形是指同一空间点阵中,由相同数目邻接的平面围成的几何多面体;多面体是指由许多大小不同的平面围成的几何体。
6、矿物分类:矿物分为金属矿、非金属矿和能源矿三类。
二、矿物学1、矿物定义:矿物是指在地质作用中形成的有一定化学成分和物理性质的独立晶体。
2、矿物的分类:根据矿物的化学成分和晶体结构,将其分为离子型、共价型和金属型三类。
3、矿物的命名:根据矿物的化学成分或晶体结构等特点,按照一定的命名规则进行命名。
4、矿物的物理性质:包括颜色、光泽、硬度、解理等。
5、矿物的化学组成:包括主要元素、次要元素和痕量元素等。
6、常见的矿物:常见的矿物包括石英、长石、云母、辉石、橄榄石等。
三、结晶学与矿物学的关系1、结晶学是矿物学的基础:了解晶体的结构特点、形态特征和性质,是研究矿物的基础。
2、矿物学是结晶学的应用:通过研究矿物的物理性质、化学成分和晶体结构,可以更好地了解晶体的性质及其变化规律。
总之,结晶学与矿物学是相互关联的科学领域。
结晶学是研究晶体形态、结构、性质及其变化规律的科学,而矿物学则是在结晶学的基础上,研究矿物的物理性质、化学成分和晶体结构等方面的内容。
了解这两门学科的基本概念和知识,对于深入学习地质学、材料科学等相关领域具有重要意义。
矿物学复习资料一、引言矿物学是地球科学的一个分支,主要研究矿物的分类、组成、结构、性质、成因、分布以及它们在地球上的演变过程。
作为地质学的一门基础学科,矿物学涉及到岩石学、地球化学、古生物学等多个领域。
矿物学1、晶体:内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。
2、准晶体:质点的排列符合短程有序但不体现周期平移重复,即不存在格子构造。
3、非晶体:与晶体结构相反,内部质点不作周期性的重复排列的固体,即称为非晶质体。
4、晶面发育的一般规律:(1)层生长理论模型(科塞尔理论模型):晶体在理想情况下生长时,先长一条行列,然后长相邻的行列;在长满一层面网后,再开始长第二层面网;晶面(最外面的面网)是平行向外推移而生长的。
(2)布拉维法则:实际晶体的面网常常是由晶体格子构造中面网密度大的面网发育成的。
(3)面角守恒定律:同种物质的晶体,其对应晶面间的角度守恒。
5、3个晶族,7个晶系,32个晶类的划分:6、单形:是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。
聚形: 两个或两个以上单形的聚合。
在任何情况下,单形的相聚必定遵循对称性一致的原则,即只有属于同一对称型的单形才能相聚!7、同质多象:同种化学成分的物质,在不同的物理化学条件下,形成不同结构的晶体的现象,称为同质多象。
这样一些物质成分相同而结构不同的晶体,则称为同质多像变体。
8、类质同象:晶体结构中某种质点被它种类似的质点所代替,仅使晶格常数发生不大的变化,而结构型式不变,这种现象称为类质同象。
9、矿物的力学性质:(1)解理:矿物晶体在外力作用下,沿着一定的结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有性质,叫做解理。
裂成的光滑平面,叫做解理面;分为:极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理(2)断口:具极不完全解理的矿物,尤其是没有解理的晶质和非晶质矿物,她们受外力打击后,都会发生无一定方向的破裂,其破裂面就是断口(3)裂理:矿物受外力作用,有时可沿着一定的结晶学方向裂成平面的非固有性质,称为裂理或裂开。
岩石学1、岩石的成因分类:岩浆岩,变质岩,沉积岩。
岩浆岩——又叫火成岩,由岩浆作用形成的岩石,是地壳或者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入在地壳内形成的。