晶晶体学课件 体的规则连生

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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
晶的规则连生
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。

β-石英转变为α-石英的道芬双晶
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8 研究双晶的意义
1.鉴定某些矿物 约1/5矿物可出现双晶，其中一些非常重要者还总是出现特有的双 晶类型，如斜长石的聚片双晶、正长石的卡斯巴双晶等，所以双晶是鉴 定某些矿物、确定矿物空间取向的重要标志。 2.构造变动 机械双晶是地质构造变动的产物，据以可以确定构造运动的方向 和强度，具有十分重要的地质意义。 3.宝玉石和矿物晶体材料利用 如双晶的出现会严重影响某些晶体的加工性能和光学效应，具双 晶的水晶不能用作压电材料，具双晶的冰洲石不能用于制造光学材料等 等。 14
17
本章结束 第八章
1.
浮生（overgrowth）
ZK
指一种晶体以一定的面网 和确定的取向关系附着生长 于另一种晶体表面； 或者同种晶体以不同单形 相似面网的晶面附生在一起 的规则连生。
ZS
Y Y
S
K
( 0 1 0 ) ( 11 0 ) (1 0 0 )
(0 10 )
十字石以(010)面浮生于蓝晶石 (100)面上
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例：
3
自然铜
明矾石
4
第二节 双晶 twins
1. 概念：
两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生， 相邻两个个体的相对应的面、棱角并非完全平行，但它们可 借助对称操作（反伸、旋转、反映）使两个个体重合、平行 或连成一个完整单晶体。
5
2. 双晶要素 twin elements
tp
双晶面 twinning plane（tp）
2 交生（intergrowth）
文像结构


两种不同的晶体彼此以一定的取向关 系交互结晶生长，形成交叉连生体的现象。 交生晶体的接合部位与浮生很类似， 所不同的是呈交生关系的两种晶体互呈交 嵌关系。

在晶体生长过程中同时形成的双晶 。所有的生长双晶都属于原生双晶
2) 次生双晶 (Secondary twin)
在晶体形成之后才产生的双晶。机械 双晶大部分属于次生双晶，但不全 部是这样。
35
√双晶在每个晶系中出现的概率是不一样 的。自然界中大约有1/5的矿物有双晶。 斜长石几乎总是以双晶形式产生，它们的 单晶极为罕见；α -石英的双晶也很常见。
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斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
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2) 转变双晶 Transformation twin （次生双晶） 晶体形成后, 因外界条件发生相变, 或者结构的变化导致双晶形成.
碱性长石(K-feldspar)
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-石英因温度下降转变为-石英时形成双晶:
α－石英的道芬双晶 形成过程
β－石英(六方对称)转变为α－石 英(三方对称)结构变形示意图
1
天然矿物晶体，除以单体存在 外，还常常规则地连生在一起，形 成各种所谓的连生体。多个晶体连 在一起生长，其分为不规则和规则 连生。前者的晶体相互处于偶然的 位置，彼此间没有严格的规律。而 规则连生则不但有结构上的根源， 而且在外形上也有一定的几何关系。 。
2
同种晶体的规则连生包括：平行 连晶和双晶。 异种晶体间的规则连生包括：浮 生和交生，有时候统一叫做衍生。
某矿物的膝状双晶
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(2) 双晶轴(twinning-axis) 是一个假想的直线，双晶中的一个单体围绕此直 线旋转一定角度后（一般为 180°），可与另一个单 体重合、平行或恢复成一个单晶体。
正长石中的卡斯巴律双晶
一般来说双晶轴都是二次轴.
(3) 双晶中心(twinning-center) 是一个假想的几何点，双晶的一个单体通过它的反 伸，可与另一个晶体重合或平行。

3、双晶结合面
是指双晶中相邻的两个个体的实际接触界面， 是指双晶中相邻的两个个体的实际接触界面， 是属于两个个体的共用面网，因此一般也用晶面 是属于两个个体的共用面网 符号来表示。如图石膏双晶结合面平行于（100）， 记为双晶结合面∥（100）。双晶面与结合面可以 重复，也可以不重合；结合面既可以是简单的平 面，也可以是复杂、不规则的面，如石英的道芬 双晶的结合面。
第六章 晶体的规则连生
第一节 第二节 平行连生 双晶
天然矿物晶体，除以单体存在外， 天然矿物晶体，除以单体存在外，还常 常规则地连生在一起，形成各种所谓的连 常规则地连生在一起，形成各种所谓的连 生体。多个晶体连在一起生长，其分为不 生体。多个晶体连在一起生长，其分为不 规则和规则连生 连生。 规则和规则连生。前者的晶体相互处于偶 然的位置，彼此间没有严格的规律。 然的位置，彼此间没有严格的规律。规则 连生主要有平行连生 双晶。 平行连生、 连生主要有平行连生、双晶。
1、试写出科赛尔理论、面角守恒定律，并用 科赛尔理论解释面角守恒定律。 2、试分别写出三个晶族，七个晶系，及其特 点。 3、试解释晶体的均一性和异向性，并说明两 者是否矛盾，为什么？
四、双晶的识别
(1) 凹入角：单晶为凸多面体，而多数双晶有凹角。 凹入角：单晶为凸多面体，而多数双晶有凹角。 (2) 缝合线：双晶结合面在晶体表面或断面上的迹线，多数是 缝合线：双晶结合面在晶体表面或断面上的迹线， 直线或简单的折线，少数呈不规则的复杂曲线。 直线或简单的折线，少数呈不规则的复杂曲线。 (3) 假对称：整个双晶外形上表现出来的对称性与单体所固有 假对称： 的对称不同，是一种假对称。 的对称不同，是一种假对称。 (4) 双晶条纹 由一系列相互平行的接合面在晶面或解理面上 双晶条纹：由一系列相互平行的接合面在晶面或解理面上 的迹线（即双晶缝合线）所构成的直线条纹。 的迹线（即双晶缝合线）所构成的直线条纹。 (5) 解理方向：双晶中的两个单体，只当双晶面或接合面正好 解理方向：双晶中的两个单体， 平行于某个解理面时，两者的解理方向才会平行一致； 平行于某个解理面时，两者的解理方向才会平行一致；一 般情况下，两者的解理面不相平行。 般情况下，两者的解理面不相平行。

角闪石和普通辉石的交生
2) 转变双晶 Transformation twin 碱性长石(K-feldspar)
双晶成因
3) 机械双晶 斜长石(Plagioclase)
双晶成因
3) 机械双晶 方解石(Calcite)
衍生

不同种类晶体之间的规则连生 浮生 overgrowth 交生 intergrowth
赤铁矿和磁铁矿的浮生
考察： • 双晶面 • 双晶轴 • 双晶中心 • 接合面
简单双晶之接触双晶
双晶
考察： • 双晶面 • 双晶轴 • 双晶中心 • 接合面
简单双晶之贯穿双晶
双晶
反复双晶之轮式双晶 反复双晶之聚片双晶
双晶成因
1) 生长双晶 growth twin 斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
双晶成因


接触双晶 contact twin 贯穿双晶 interpenetrate twin
金红石的环状双晶
2) 反复双晶 multiple twin

聚片双晶 polysynthetic twin 轮式双晶 cyclic twin
3) 复合双晶 compound twin
钙十字沸石的复合双晶
双晶

双晶接合面(composition surface)
氯铜银铅矿(Boleite)双晶
双晶
文石 Aragonite
双晶面/接合面 两侧格子不连续

双晶
石膏 gypsum
双晶面 P
双晶轴
尖晶石律
双晶律
方解石的 底面双晶
日本 双晶
简单双晶之接触双晶
双晶

双晶类型
1) 简单双晶 simple twin

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金刚石
萤石
尖晶石 锡石
闪锌矿
闪锌矿
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第七章. 晶体的规律连生
7-2.8 常见矿物双晶
方解石
27
第七章. 晶体的规律连生
7-2.8 常见矿物双晶
文石 十字石
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第七章. 晶体的规律连生
7-2.8 常见矿物双晶
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正长石
斜长石
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第七章. 晶体的规律连生
双晶的识别标志 （1〕凹角： （2〕双晶纹和缝合线：缝合线两边晶面微形貌等特
石英的日本律双晶
黄铁矿的铁十字双晶
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第七章. 晶体的规律连生
7.2.4 双晶律
石英双晶有三种类型：道芬双晶、巴西双晶 和日本双晶。石英晶体有左形晶和右形晶之 分，由两个左形晶或两个右形晶形成道芬双 晶，一个左形晶和一个右形晶形成巴西双晶， 他们的晶轴都是平行的。日本双晶晶轴互相 交角84°43′，由两个三方双锥晶体接合而 成。日本双晶在自然界中比较少见。
萤石立方体的平行连生
自然铜立方体的树枝状平行连生
4
第七章. 晶体的规律连生
7-2.1 双晶
双晶 (twin, twinned crystal) 的概念 亦称孪晶, 指由两个或两个以上互不平行的同种单体，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。
金刚石的双晶
5
第七章. 晶体的规律连生
7-2.2 双晶要素 (twin element)
征不连续。 （3〕双晶纹：晶面或解理面显示细密双晶纹。 （4〕蚀像：蚀像的出现显示双晶的存在。 （5〕假对称：出现与该晶体单晶固有对称型不一致
的对称关系。
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第七章. 晶体的规律连生

由两个以上的单体按同一种双晶律所组成，表现为若 干呈接触双晶的单晶体的组合，各接合面依次成等角度相 交，双晶总体呈环状，环不一定封闭，可以是开口的。
锡石的环状双晶
④ 复合双晶(compound twin)
由两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶。
斜长石卡-钠复合双晶
(2) 贯穿双晶
(penetrate twin，interpenetrate twin，亦称穿插双晶)：
7、双晶的分布
（1）矿物晶体中，有1／5的矿物种数有双晶存在。
（2）矿物中双晶出现频率不同。如斜长石几乎总是以双 晶出现；而磷灰石等双晶非常罕见。
（3）存在双晶的矿物中，双晶律的多寡也不平衡。1/3的 矿物只有一种双晶律，而长石和α－石英中，双晶律的种 数达20多种。
（4）不同双晶律在一种矿物中出现的频率差别悬殊。 如钠长石律双晶在斜长石中几乎比比皆是，有的双晶律 只在矿物标本中被找到。
2、外形特点
各单体间所有对应晶面全都彼此平行 单体间存在凹入角
实质:平行连晶中各单体间的内部 格子构造是连续的。
3、成因
(1)母液中晶核或正在成长中小晶体相互间按完 全平行方位结合,继续成长而成
减少界面,降低表面能,故晶核或晶 体间会自发调整取向平行
(2)在存在的同种晶体上发生二次成核
晶核取向受基底 晶体取向控制
第六章 晶体的规则连生
规则连生
平行连晶 双晶
同种晶体
连生
浮生和交生 异种晶体
不规则连生
§6.1平行连晶
1、定义:由若干个同种的单晶体，彼此之间所有
的结晶方向都一一对应、相互平行而组成的连生体
包括各个对应的晶轴、对称 要素、晶面及晶棱的方向

碘化钠与白云母的面衍生
本章重点总结
1. 双晶的概念,双晶要素及其与对称要 双晶的概念, 素的区别,双晶的成因类型; 素的区别,双晶的成因类型; 2. 浮生与交生的原因. 浮生与交生的原因.
同学们,再见!
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2. 双晶要素
(1)双晶面(twinning-plane) (1)双晶面 twinning双晶面(
双晶面为一假想的平面,通过它的反映变换后,可使 双晶面为一假想的平面,通过它的反映变换后, 构成双晶的两个单体重合或达到彼此平行一致的方位.双 构成双晶的两个单体重合或达到彼此平行一致的方位. 晶面不可能是单体上的对称面, 晶面不可能是单体上的对称面,因为双晶单体之间的格子 不连续. 不连续. 实际双晶中,双晶面平行 实际双晶中, 于单体的实际晶面( 于单体的实际晶面(或可 能晶面), ),所以双晶面可 能晶面),所以双晶面可 以用晶面符号来表示. 以用晶面符号来表示. 萤石
双晶类型
1) 简单双晶 simple twin
接触双晶 contact twin 贯穿双晶 interpenetrate twin
2) 反复双晶 multiple twin
聚片双晶 polysynthetic twin 轮式双晶 cyclic twin
金红石的环状双晶
3) 复合双晶 compound twin
氯铜银铅矿(Boleite)双晶
双晶的成因
1) 生长双晶 斜长石( 斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
双晶的成因
(2)转变双晶 (2)转变双晶(Transformation twin)—次生双晶 twin) 晶体形成后,因外界条件要发生相变, 晶体形成后,因外界条件要发生相变,结构的 变化导致双晶形成. 变化导致双晶形成.

晶体中的构造单位为中性分子，分子内部通常以较强的共价 键联结，分子间以微弱的分子键即范德华力相联结，如自 然硫〔S〕
2 典型构造
构造型常以某一种晶体为代表而命名，这些 作为代表的晶体构造
如石盐〔NaCl〕、方铅矿〔PbS〕、方镁石 〔MgO〕都具有NaCl型构造。
另外，一些在几何特征上与典型构造近似的 晶体构造稍加补充说明后，也可借典型构造 来描述，成为某典型构造的“衍生构造”。
二、双晶 twins
1. 概念：
两个以上的同种晶体按肯定的对称规律形 成的规章连生，相邻两个个体的相对应的面、 棱角并非完全平行，但它们可借助对称操作 〔反伸、旋转、反映〕使两个个体重合、平行 或连成一个完整单晶体。
2. 双晶要素 twin elements
〔1〕 双晶面 twinning plane
3、离子晶格、原子晶格、金属晶格、分子晶格和氢键型 晶格的晶体具有的物性特点。
4、类质同象的概念、类型、条件和争论意义。 5、同质多象、多型、有序度的概念及争论意义。
第三节 晶体构造类型与典型构造
1 晶体构造类型 依据：常依据最强化学键在构造空间的分布和原子或配位多面体联
结的形式，将晶体构造划分为如下几种类型
1〕岛状〔island〕 构造中存在原子团，团内的键强远大于团外键强，如橄榄石
〔Mg,Fe〕2SiO4 2〕环状〔cycle〕 构造中的配位多面体为封闭的环，按环节的数目可以有三环、四环、
第七章、晶体的规章连生
本章概要
平行连生的概念 双晶概念与双晶要素；双晶类型；
假设干常见矿物的双晶率 浮生与交生的概念
第七章、晶体的规章连生
一、平行连生 parallel grouping
结晶取向完全全都的两个或两个以上的同种 晶体连生在一起，具平行连生关系的晶体称平行 连晶。