(2)实际晶体的形态与晶面条纹

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矿物的形态

此外，尚有短柱状、板柱状、板条状和厚板状等过渡类型。
注意：
• 晶体习性是晶体的成分和结构，及生长环境的物理化学条件（包括温度、
压力、组分浓度及介质的PH值和Eh值等）
和空间条件的综合体现。
具体规律为：
①化学成分简单，结构对称程度高的晶体，一般呈等轴状。
②晶体常沿其内部结构中化学键强的方向发育，如具链状结构的矿物呈柱状、针状晶习，而层状结构的矿物则呈片、鳞片状习性。
鲕状集合体鲕状集合体：＞50%球粒的直径＜2mm，形状、大小如鱼卵。豆状集合体豆状：球粒大小似豌豆，直径一般为几mm 。
4）钟乳状集合体：
在岩石的洞穴或裂隙中，由真溶液蒸发或胶体凝聚，在同一基底上向外逐层堆积而成。
特征：
① 外形呈圆锥形、圆柱形、圆丘形、
半球形和半椭球形等，通常具体地分为钟乳状、葡萄状和肾状钟乳状、等葡萄状和肾状。
由长柱状、针状、片状或板状的许多单体围绕某一中心成放射状排列而成。
3）晶簇：
在岩石的空洞或裂隙中，丛生于同一基底，另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群。
此外，尚有束状集合体、毛发状集合体、树枝状集合体等。
二、隐晶及胶态集合体
隐晶集合体：只有在显微镜下才可分辨矿物单体的集合体。
柱状（columnar）、针状（acicular）、板状（tabular）、片状（schistic）、鳞片状（scaly）、叶片状（foliated）和粒状（granular）等。
常见的特殊形态的集合体：
1）纤维状集合体：
由一系列细长针状或纤维状的矿物单体平行密集排列而成。
2）放射状集合体：
② 内部常具同心层状、放射纤维状或致密状构造。

煤矿地质第二章三大类岩石简述

灰褐色，灰绿，红褐色等。斑状结构或无
斑。
隐晶结构，玻璃质结构，块状构造。
四、花岗岩－流纹岩类（酸性岩类) 1．一般特征： SiO2>65% 主要矿物：钾长石，酸性斜长石，石英次要矿物：黑云母，角闪石
副矿物：磁铁矿，锆石等
色率一般小于10
2．深成岩：花岗岩－呈浅肉红色，浅灰色等，
粗－细粒结构或似斑状结构，块状构造。主要
第二章
一、矿物的概念：
矿物和岩石
矿物
第一节
矿物：是由各种地质作用形成的，在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。晶体与非晶体的概念所谓晶体是指内部质点（原子、离子或分子）在三维空间呈周期重复排列的固体。也可以形象地说，晶体是具有格子构造的固体。
（一）矿物的形态
1．矿物的单体（单个晶体）形态（1）理想晶体的形态单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态）、聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面构成的理想形态）。（2）实际晶体的形态歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件影响，常不同程度地偏离其理想形态，形成歪晶）。（3）晶体的习性矿物晶体在一定条件，常常趋向于形成的某一习惯性形态，称为晶体的习性，简称晶习。三向等长、二向延展、一向伸长。（许多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹）。
主要矿物：中性斜长石，角闪石
次要矿物：辉石，角闪石，黑云母，石英
色率为15-40
2．深成岩：闪长岩－呈灰色至绿灰色，中、
细粒粒状结构，块状构造，
主要矿物中性斜长石，角闪石。次要矿物辉石，
黑云母，石英或钾长石。
浅成岩：闪长玢岩－斑晶是中性斜长石，
角闪石,呈灰绿色，斑状结构，块状构造。

【精选】矿物形态与物理性质

不同温度下形成的方解石的形态不同成因的锆石形态
晶体的另一个习性，是其在三维空间延伸的情况。有以下三种：
1）三向等长：晶体沿X、Y、Z轴大致相等发育，呈等轴状或粒状。即 a=b=c，晶体结构在三维空间是相等或差异很小。如石榴子石、黄铁矿。
2）二向延展：晶体沿两个方向特别发育，而另一方向发育较差，a=b>c，呈板状、片状等。如石墨、云母等。这些矿物常具有坚强的构造层。
(1) 成分、结构对矿物晶体延伸习性起制约作用
A 成分简单、对称程度高的矿物，一般成粒状。如自然金、金刚石、方铅矿、石盐。
B 晶胞形状对低级晶族矿物晶体延伸习性的影响。低级晶族矿物晶体的形状是沿最小轴长方向延伸，或沿最大轴长方向缩扁的。
C 晶体习性晶面常平行结构中化学键最强的方向。 (2) 生成环境对矿物晶体习性的影响
3）一向伸长：晶体沿一个方向特别发育，即有 a=b<c，呈柱状、针状等，如辉石、角闪石等。这些矿物在晶体结构上常具有一个方向键力很强。
晶体习性
柱一状向／延棒长状／针状
板两状向／延片展状
三向等长粒状
一向延长型：
返回
二向延展型：
返回
三向等长型：
返回
影响晶体习性的因素有以下几个方面：
显晶集合体形态
粒状集合体
按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体
片／板状集合体
毛发状集合体
棒状集合体
针状集合体
显晶集合体：
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显晶集合体：
下一页
显晶集合体：
返回
一群发育完好的晶体，一端固定在一共同

实际晶体的形态与晶面条纹

第四节实际晶体的形态与晶面条纹一、实际晶体的形态在此之前，我们对晶体形态的讨论都是以理想晶体为对象的。

理想晶体是在理想条件下，晶体围绕一个生长中心，严格地按照其空间格子，在三维空间均匀地生长出的晶体(见图1-1-20)。

所谓理想晶体，它在外形上应表现为规则的几何多面体，具有面平棱直的特性；同时，在一个晶体上属于同一单形的各个晶面均应同等程度地发育，即具有相同的形状和大小。

但是实际晶体的生长条件往往很复杂，任何一个晶体在其生长过程中总会不同程度地受到外界因素的干扰。

从微观角度来看，晶体并非是严格地按照空间格子规律所形成的均匀整体，以致晶体不能按理想状态发育。

一个真实的单晶体，实际上是由许多理想的均匀块段组成的，而这些块段并非严格地相互平行，从而形成了所谓的“镶嵌构造”、“空位”和“位错”等构造缺陷。

另外，构造中部分质点的替换及包体的存在也会导致晶体的构造变形(见图1-1-21)，加之晶体在形成之后，还会继续受到应力和后期热液等各种外界因素的影响，更会增加晶体的非理想程度可以说，一切实际晶体内部结构都是非理想的，从外形上也偏离了其理想的晶体形态，所不同的只是它们偏离理想状况的程度不同而已。

下面就实际晶体宏观外形上常见的一些现象分别加以说明，了解和掌握晶体的理想和实际形态，以及它们之间的差异，对宝石原料的鉴定至关重要。

1．歪晶在实际晶体中歪晶是极其常见的。

所谓歪晶是指在非理想环境下生长的偏离本身理想晶形的晶体。

歪晶通常表现为同一单形的各晶面发育不等(即不能同形等大)，部分晶面甚至可能缺失，但它们的晶面夹角与理想晶体的相应晶面夹角保持相同，这就是所谓的“面角守恒定律”。

例如，α—石英晶体，它在理想生长情况下应形成如图1-1-22(a)所示的晶形。

但实际上它经常呈现如图1-1-22(b)所示的几种歪晶。

可以看出，歪晶中同一单形的晶面的形态及大小虽不相同，但各晶面的交角关系与理想晶体的相同。

2．凸晶各晶面中心均相对凸起而呈曲面、晶棱弯曲而呈弧线的晶体称为凸晶。

矿石学

矿石学1、晶体——是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

或者说晶体是具有格子构造的固体。

2、非晶体与晶体的区别非晶体：内部质点不作规则排列。

晶体具长程有序，非晶体只具短程有序。

3、空间格子是表示晶体内部质点在三维空间周期性重复排列规律的几何图形。

4、结点是空间格子中的点，它们代表晶体结构中的相当点。

5、结点在直线上的排列即构成行列。

行列中相邻结点间的距离称为该行列的结点间距6、结点在平面上的分布即构成面网。

面网上单位面积内结点的密度称为面网密度。

7、平行六面体是空间格子可以划出的最小重复单位。

晶胞是实际晶体结构中所划分出的相应单位。

a、b、c及α、β、γ合称为格子常数，对于实际晶体则称之为晶胞参数。

根据结点在平行六面体上的分布，平行六面体有四种基本类型：原始格子、体心格子，面心格子，底心格子。

8、根据平行六面体的对称特点不同，可将其分为7种类型，与晶体分类的7个晶系相对应：①等轴晶系 a=b=c；α＝β=γ=90°②四方晶系 a=b≠c；α＝β=γ=90°③三方和六方晶系 a=b≠c；α＝β=90°,γ=120°④斜方晶系 a≠b≠c；α＝β=γ=90°⑤单斜晶系 a≠b≠c；α＝γ＝90°，β≠90°⑥三斜晶系 a≠b≠c；α≠β≠γ≠90°9、晶体的基本性质：自限性：晶体在适当条件下可以自发地形成几何多面体的性质。

均一性：晶体具有格子构造，所以晶体的各个部分的物理性质与化学性质是相同的。

异向性：晶体结构中不同方向上的质点种类和排列方式不同，导致晶体的性质随方向不同而异对称性：晶体相同的性质在不同的方向或位置上作有规律地重复。

晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。

最小内能和稳定性：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的非晶质体、液体、气体相比较，其内能最小。

定熔性。

10、布拉维法则：实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网。

结晶学及矿物学晶体测量及投影

第七页，共26页。
2.极射赤平投影
将晶面的球面投影点再转化为赤平面上的点：
即：将球面上的点与南极点（或北极点）连线，该连线与赤平面的交点就是极射赤平投影点。
这样，晶体上所有晶面的分布规律就反映在赤平面上的对应点的分布规律。
第八页，共26页。
在赤平投影图上, 方位角与极距角怎么体现?
= 0
第二十二页，共26页。
不同形态的石英晶体
第二十三页，共26页。
返回
不同形态的正长石晶体
上图—体视图；下图—剖视图
第二十四页，共26页。
返回
面角示意图
第二十五页，共26页。
返回
小圆的投影
平行小圆
第二十六页，共26页。
倾斜小圆
返回
即：方位角在基圆上度量，极距角则体现为投影点距
圆心的距离（h = r tan /2）。
第九页，共26பைடு நூலகம்。
(1)晶面的极射赤平投影
规律：
晶体上水平晶面的赤平投影点位于基圆中心；
直立晶面的赤平投影点位于基圆圆周上；
倾斜晶面的赤平投影点位于基圆内，其倾斜程度愈接近水平，其赤平投影点距基圆中心愈近，反之，则愈靠近基圆的圆周。
链接水平大圆的投影形成基圆直立大圆的投影形成直径倾斜大圆的投影形成大圆弧直立小圆的投影形成小圆弧返回大圆返回小圆吴氏网是一个平面网但要把它看成是一个空间的球体网格能够测量球面上任一点的方位角与极距角所以只要知道方位角与极距角就可以用吴氏网进行投影
一、面角守恒定律
实际晶体形态（歪晶）：偏离理想晶体形态。 (图) (图)
第二页，共26页。
二、晶体测量
测量晶面之间的夹角。注意：晶面夹角与面角（晶面法线的夹角）的区别！它们之间的关系为互补的关系。 (图) 通常都用面角（晶面法线的夹角）。

结晶学

《结晶学》课程教学大纲课程名称：结晶学（Crystallography）课程编号：112039总学时数：64学时讲课学时：40学时实验学时：24学时学分：4学分先修课程：高等数学、无机化学、大学物理、材料科学与工程导论。

教材：王萍、李国昌编，《结晶学教程》，国防工业出版社，2006年。

参考书目：周志朝主编，《结晶学》，浙江大学出版社，1998年。

潘兆橹主编，《结晶学及矿物学》，地质出版社，1999年。

廖立兵编著，《晶体化学与晶体物理学》，地质出版社，1999年。

陆佩文主编：《无机材料科学基础》，武汉理工大学出版社。

1996年。

课程内容简介：《结晶学》系统介绍了晶体形态和内部结构的几何规律；晶体的化学组成、结构与物理性质的关系；晶体结构的类型与典型结构；晶体的生长的基本理论。

内容分为十章，第一章讲授晶体的概念与性质、空间格子的概念及组成要素；第二章讲授有关晶体生长和晶面发育的基本理论；第三章介绍晶体的面角恒等定律和极射赤平投影方法；第四章讲授晶体的宏观对称；第五章讲授单形和聚形；第六章讲授晶体定向与结晶符号；第七章讲授实际晶体的形态与规则连生；第八章讲授晶体结构的几何理论及晶格缺陷；第九章讲授晶体化学的基础理论与基础知识；第十章讲授晶体结构的类型及常见典型结构。

一、课程的性质、目的及任务《结晶学》是材料科学与工程本科专业必修课，是培养材料人才的专业基础课程之一。

本课程的任务是使学生学习必要的结晶学的基本知识、掌握晶体形态及结构分析的基本技能，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，为后续专业课的学习打下坚实的基础。

二、教学内容、要点和课时安排《结晶学》授课课时分配表本课程的教学内容共分10章。

第一章：晶体与非晶体的概念晶体与非晶体的概念、空间格子概念及组成要素、晶体的基本性质。

第二章：晶体的形成晶体的形成方式、成核作用及一般规律、层生长理论、晶体的阶梯状生长和螺旋状生长、布拉维法则、居里-吴里夫原理、周期键链理论。

晶体分布形态

晶体分布形态
晶体的分布形态主要有三种：
1. 等轴晶系：三个轴长度一样，且相互垂直，对称性最强。

通俗地说就是方块状、几何球状，从不同的角度看高低宽窄差不多。

如正方体、八面体、四面体、菱形十二面体等，它们的相对晶面和相邻晶面都相似，这种晶体的横截面和竖截面一样。

2. 四方晶系：四个轴相互垂直，其中两个水平轴（x轴、y轴）长度一样，但z轴的长度可长可短。

通俗地说，四方晶系的晶体大都是四棱的柱状体，（晶体横截面为正方形，但有时四个角会发育成小柱面，称“复四方”），有的是长柱体，有的是短柱体。

3. 斜方晶系：晶体中三个轴的长短完全不相等，它们的交角仍然是互为90度垂直。

此外，晶体还有长程有序、均匀性、各向异性等特点。

长程有序是指晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列；均匀性是指晶体内部各个部分的宏观性质是相同的；各向异性是指晶体中不同的方向上具有不同的性质。

以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

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(2) 实际晶体的形态与晶面条纹
、实际晶体的形态
实际晶体是相对理想晶体而言的。

所谓理想晶体，它的内部结构应严格地服从空间格子规律，在外形上应表现为规则的几何多面体，具有面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。

例如a —石英晶体(水晶)，它在理想生长情况下可形成如图 1 的晶形。

图 1.水晶的理想晶形
但是实际晶体的生长条件往往很复杂，任何一个晶体在其生长过程中总会不同程度地受到外界因素的影响，以致晶体不能按理想情况发育。

此外，晶体在形成之后，还可能会受到外界各种因素影响，这更会增加晶体的非理想程度。

所以说，一切实际晶体都是非理想的，就会有一定的差异。

首先，实际晶体的内部构造，并非是严格地按照空间格子规律所形成的均匀的整体。

其次，在实际晶体中还会存在空位、错位等各种构造缺陷；有时还会有部分质点的代换及各种包裹体等等。

实际晶体在外形上与理想晶体也常有一定的差异。

晶面并非理想的平面，同一单形的晶面也不一定同形等大，从而形成
1.歪晶
在实际晶体中歪晶是极其常见的。

所谓歪晶是指在非理想环
境下生长的偏离本身理想晶形的晶体。

歪晶通常表现为同
单形的各晶面发育不等（即不能同形等大），有时部分晶面甚至可能缺失。

但实际上它经常呈现如图 2 的几种歪晶。

图 2. 水晶的歪晶
2.凸晶
各晶面中心均相对凸起而呈曲面、晶棱弯曲而呈弧线的晶体，称
为凸晶。

所有凸晶都是由几何多面体趋向于球面体的过度形态。

凸晶是由于晶体形成后又遭溶解而形成的，因为位于角顶和晶棱
上的质点其自由能比位于晶面上的较大；同
时角顶及晶棱部位与溶剂的接触几率也大，因而，它们的溶
解速度也较晶面中心为快，从而产生凸晶。

如图3。

图 3. 金刚石的菱形十二面体凸晶
3.弯晶
弯晶是指整体呈弯曲形态的晶体弯晶与凸晶的差别在于：凸
晶的所有晶面都是向外凸出的，而弯晶当其一侧晶面向外
凸出时，相反一侧的晶面就向内凹进。

如图4。

图 4. 白云石菱面体的马鞍状弯晶
二、晶面条纹
晶面上由一系列所谓的邻接面构成的直线条纹，称为晶面条纹。

晶面条纹是晶体在生长过程中形成的，在许多晶体上可以看到。

例如a—石英晶体的柱面上常具有横纹；电气石晶
体柱面上常具有纵纹；黄铁矿立方体晶面上常具有三对平行图5. 晶面条纹(a) (b)
的方向相互垂直的晶面条纹。

如图5。

所谓邻接面就是晶体中某些次要晶面与主晶面有一小角度偏斜，并与主晶面属于不同单形。

如
英的晶面横纹是由六方柱与棱面体的狭长晶面交替组成；黄铁矿的晶面条纹则是由立方体与五角面体两种单形的
晶面交互而成的。