矿物岩石学期末复习提纲

第一章

1现代对于晶体的概念是：晶体是具有格子构造的固体。

凡内部只有格子构造的固体物质称为结晶质(简称晶质)，物质结晶即构成晶体。凡内部不具有格子构造的固态物质则称为非晶质，如玻璃、松香、琥珀等都是非晶质。

2用不表示质点性质的几何点来表示相当点在空间的位置，就能得到一种既简明又能反映晶体结构普遍规律的几何图形—空间格子。

空间格子就是表示晶体内部质点重复规律的几何图形。

二、空间格子要素

(一)结点

组成空间格子的点。它们代表晶体结构中的相当点。结点只有几何意义，不代表任何类型质点的质点。

(二)行列

质点在一条直线上的排列称为行列。在空间格子中任意两个结点都可以决定一个行列，因此行列是无限多的。同一行列中相邻两质点间的距离称为结点间距。在相互平行的行列中结点间距相等，而不平行的行列中结点间距一般不相等。

(三)面网

结点在一个平面上的排列构成面网。

空间格子中任意三个不在同一直线上的质点就可以决定一个面网，因此，面网也是无限多的。面网中单位面积内的结点数目称为面网密度。两个相邻面网间的垂直距离称为面网间距。相互平行的面网，其面网密度和面网间距相等；相互不平行的面网间的而网密度和面网间距一般也不相等。

(四)平行六面体

结点在三维空间形成的最小重复单位(引出: a, b, c; α,β,γ,称为轴长与轴角,也称晶胞参数）

平行六面体对应的实际晶体中相应的范围叫晶胞。

第三节晶体的基本性质

一、自限性

晶体在生长过程中，如果环境适宜，并有足够的生长空间，晶体就能够自发地形成规则的几何多面体形态，这种性质称为自限性。

二、均一性

同一晶体的各个部分性质相同，称为均一性。由于晶体是具有格子构造的固体，在晶体的各个不同部位，质点的分布特征是相同的，因此相应各部分的物理性质和化学性质也应是相同的。

三、异向性

同一晶体不同方向具有不同的物理性质。例如：蓝晶石的不同方向上硬度不同。

四、对称性

同一晶体中，晶体形态相同的几个部分（或物理性质相同的几个部分）有规律地重复出现。

五、一定的熔点

晶体具有一定的熔点，而非晶体不具有固定的熔点。如在冰的加工过程中，当温度达到0℃时，冰开始融化，此后温度停止升高，直到冰全部融化为水之后，温度才继续升高。而玻璃在加热过程中的表现则不同，随着温度的升高，玻璃先软化，再逐渐变为粘稠的熔体，最后变为液体，在此过程中，温度的上升是连续的，不出现温度的停顿，因而其加热曲线为一光滑的曲线。

六、最小热力学能和稳定性

在相同的热力学条件下，晶体与其他同种物质的气体、液体和非晶质相比，其热力学能最小，这是晶体中质点在三维空间作规则排列后，相互间引力和斥力达到平衡的结果。由于热力学能最小，晶体也处于最稳定状态。正因为如此，非晶体往往具有自发转变为晶体的趋势。

第二章

第一节对称的概念及晶体的对称

对称是物体中的等同部分有规律的重复。对称的存在有两个条件，一是物体必须可以分为若干彼此可以相同的部分，二是这些相同部分之间可以通过某些操作而发生有规律的重复。对称是自然界日常生活中常见的现象。虽然可以分为两个相等的图形，但不能通过对称操作使其作有规律的重复，因而是不对称的。

晶体都是对称的，但它与其他非晶体物质（动植物、生物、建筑物等）的对称相比，具有本质的区别：首先，晶体的对称是由晶体内部的格子构造所决定的，只有符合格子规律对称才能在晶体上出现，因而晶体的对称是有限的。其次，晶体的对称不仅表现在外形上，还表现在物理、化学性质上。

第二节晶体的对称要素

一、对称中心

对称中心，也可简称为对称心，是晶体中一个假想的几何点，通过此点的任意直线与晶面相交的两个点，必是距该点等距离的对应点。对称中心用符号C表示。

几何点--对称要素，对称操作是对于该点的反伸。

对称中心位于晶体的几何中心

晶体中可以没有对称中心，如果有则只能有一个，而且晶体中所有的晶面都两两相互平行、形同等大、方向相反。

二、对称面

对称面是一个假象的平面，它把晶体分为互成镜像反映的两个相等部分。对称面以符号P 表示。

与对称面相应的对称操作是对此平面的反映。对称面的存在有两个必要条件：一是该平面能把晶体分为相等的两部分；二是这两部分间互成镜像关系。

对称面在晶体中可以没有，也可以有一个或数个，最多可达9个，描述时把对称面的数目写在符号前面，如立方体中有9个对称面，则记为9P。晶体中如果有对称面存在，它必定通过晶体的几何中心。此外，对称面可以垂直平分晶面或晶棱、平分晶面夹角，也可以包含晶棱。

三、对称轴

对称轴是通过晶体中心的一条假想的直线，晶体围绕此直线旋转一定角度后，可使晶体上的相等部分重复出现。对称轴以符号Ln表示。与对称轴相对应的对称操作为绕此假想直线的旋转。

晶体绕对称轴旋转一周所重复出现的次数称为轴次（n），重复时所旋转的最小角度称为基转角（α），基转角和轴次之间存在如下关系：

n = 360°/α

晶体中只能存在的对称轴的轴次并不是任意的，只能是1、2、3、4、6，与轴次相对应的对称轴也只能是L1、L2、L3、L4、L6。这一规律称为晶体对称定律。

四、旋转反伸轴

旋转反伸轴是通过晶体中心的一条假想的直线，晶体沿此直线旋转一定角度后，再对此直线上的中心点进行反伸，可使晶体上相等部分重合。旋转反仲铀用符号Lin表示，其中i表示反伸，n表示轴次。

旋转反伸轴和对称铀一样，也遵守晶体对称定律，即n可以是1、2、3、4、6。相应的基转角为：360°、180°、90°、60°，其中除Li4是一种独立得对称要素之外，其余四种都可以用其他得对称要素来代替，其替代关系为：

Li1 = L1 + C = C

Li2 = L1 + P = P

Li3 = L3 + C

Li6 = L3 + P

Li4是一个完全独立，不能用其他对称操作来代替的对称要素，

第三节对称型

一、对称型

在一个结晶多面体中，全部对称要素的组合称为该结晶多面体的对称型。

对称型的书写方法为：①按高次轴、低次轴、对称面、对称中心的顺序依次书写。②若晶体中存在多个同轴次对称轴或多个对称面时，其个数写在相应对称要素的前面。如立方体的对称型为3L44L36L29PC、三方单锥的对称型为L33P。

晶体中对称要素的组合受对称规律的控制，因而晶体中存在的对称型是有限的。经推导，总共只有32种

二、晶体的对称分类

依据晶体的对称型，可以对晶体进行分类。

首先把属于同一对称型的晶体归为一类，称为晶类。晶体中有32种对称型，相应的应有32个晶类。其次为是否存在高次轴，以及高次轴为一个还是多个，把32种对称型分为三个晶族：高级晶族、中级晶族、低级晶族。然后各晶族根据对称特点划分晶系，一共划分出七个晶系：等轴晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系。二、晶体的对称分类表格见书

第四节单形和聚形

(一)单形的概念

单形中的晶面都是同形等大的，而且，任意选定一个晶面作为原始面，通过对称要素的作用，可以将其余晶面全部推导出来。晶体中可能出现的几何单形一共有47种。

二、聚形

由两个或两个以上单形聚合而成的晶形称为聚形。

第五节晶体定向及晶面符号

一、晶体的定向

晶体定向就是在晶体上选择坐标系统，包括选定坐标轴（晶轴）和确定轴单位。

二、晶面符号及整数定律

(一)晶面符号

表示晶面在晶体空间中的方位的数字符号称为晶面符号(简称面号)。

举例:

某晶面在X,Y,Z轴上的截距为2a,3b,6c, 那么截距系数为2, 3, 6, 倒数为1/2, 1/3, 1/6, 化简以后的倒数比为3:2:1, 写做(321),这就是该晶面的米氏符号.

示范模型): 八面体（111）、四方双锥（hhl）斜方双锥（hkl

第三章第四节类质同像

一、类质同像的概念

物质结晶时，晶体结构中的部分质点(原子、离子、络阴离子或分子)被其他性质相似的质点