矿物岩石学ppt课件第1-5章 晶体相关知识(1)

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它可具有晶体所 不能有的5次 或高于6次的 对称。
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第二节 晶体的空间格子
一、晶体的空间格子
1 空间格子 ：表示晶体内部构造中质点 重复规律的几何图形。
空间格子最基本的特征:质点在三度空间 作有规律的周期性重复。
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• NaCl晶体结构中，沿立方体棱的方向，Na＋和 Cl－相间排列，每隔0.56402 nm重复一次,在面对 角线方向,以0.39882 nm重复一次等等。
补色。
• 解理 ：矿物受力后破裂成
规则平面的能力。
• 硬度 ：矿物抗刻划的能力。
• 光泽 ：矿物反射光线的能
力。
• 条痕 ：矿物粉末的颜色。
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方解石晶体
•
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黑云母晶体
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第一节 晶体的概念
1 结晶质：或晶体，是内部质点（原子、
离子或者分子）在三维空间作周期性重 复排列的固体物质，或者称内部具有格 子状构造的固体。
2 非晶质：凡内部质点不能在三维空间作
重复性周期排列的物质为非晶质。如玻 璃、琥珀、松香等
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晶体与非晶体的区别
① 在内部结构上：晶体具有格子状构造，质
点的排列既具有短程有序性，又具有长程有 序性；非晶质体则不具有格子状构造，质点 的排列只具有短程有序性，不具有长程有序 性。
② 外形上：晶体具有规则几何多面体形状，
非晶质体为无定形体。
③ 在物性上：非晶质体不具有确定的熔点。
④ 在分布上：由于晶体比非晶体稳定，所以
晶体的分布更广泛，自然界的固体物质绝大
多数是晶体。
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第一节 晶体的概念
3 准晶：1985年在电子显微镜研究中发现
的一种新物态，其内部结构的具体形式 虽然仍在探索之中ห้องสมุดไป่ตู้但从其对称性可知， 其质点的排列应是长程有序，但不体现 周期重复，即不存在格子构造，人们把 它称为准晶体。
称为面网密度。
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面网AA’间距d1 面网BB’间距d2 面网CC’间距d3 面网DD’间距d4
面网间距依次减小,面网密度 也是依次减小的.
所以: 面网密度与面网间距 成正比.
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6 平行六面体（晶胞）: 空间格子的最
小组成单位，是连接空间格子中不在
同一平面上的四个相邻的结点而构成。
它的大小相当于晶体中最小的组成单位－晶胞
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空间格子四种类型：按照结点分部位置
原始格子（P）：结点分布于平行六面
体的八个角顶上。
底心格子（C)：结点分布于平行六面体
的角顶及某一对面的中心。
体心格子（I）：结点分布于平行六面体
的角顶和体中心。
面心格子（F）：结点分布于平行六面体
的角顶和三对面的中心。
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原始格子 底心格子
体心格子
4种格子类型——平行六
并能以此与其他性质的物质相区 别的性质。
本质 ——晶体的格子构造所决定
的。
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第三节 晶体的基本性质
1. 自限性（自范性） 2. 均一性 3. 异向性（各向异性） 4. 对称性 5. 最小内能性 6. 稳定性
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1.自限性（自范性）
晶体在生长过程中，在适当的条件下，可 以自发地形成几何多面体外形的性质。
• 晶体的概念 • 晶体的空间格子 • 晶体的基本性质 • 晶体的形成
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第一节 晶体的概念
自然界的物质，按照结晶质点排列方 式划分： 结晶质 非晶质 准晶
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常见的矿物晶体展示
石英晶体（SiO2） 方解石晶体（冰洲石）CaCO3
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3、矿物的物理性质
黄 铁
矿
晶
体
• 颜色 ：表现为吸收光波的
•
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二 空间格子的组成要素
1 结点: 空间格子中的点,代表具体晶体结构
中的相当点.
2 行列: 结点在直线上的排列. 3 结点间距：每一行列上相邻结点之间的距
离称为结点间距。
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二 空间格子的组成要素
3 面网: 结点在平面上的分布. 4 面网间距：平等且相邻的二面网间的垂直
距离称面网间距。
5 面网密度：面网中单位面积内结点的数目
晶体的多面体形态是其格 子构造在外形上的直接反 映。晶面、晶棱和角顶分 别与格子构造中的面网、 行列和结点相对应。
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布拉维法则
• 实际晶体通常由面网密度大的面网所包围— —晶体上的实际晶面平行于对应空间格子中 面网密度大的面网，且面网密度越大，相应 晶面的重要性越大。
• 1855（1866，1885）年，布拉维（法国） 根据晶体上不同晶面的相对生长速度与面 网上结点的密度成反比的推论导出的。该 法则阐明了晶面发育的基本规律。
课程构筑模块
➢结晶学：晶体及其几何性质，晶体化学及
晶体的物理性质；
➢晶体光学：显微镜下晶体的基本光学性质； ➢造岩矿物学：常见矿物的物理化学性质； ➢岩浆岩石学：岩浆岩物质成分特征、结构
构造特点，主要岩浆岩类型；
➢变质岩石学：变质岩物质成分特征、结构
构造特点，主要变质岩类型；
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第一章 结晶学基础
3）六方格子：a=b≠c，α=β=90°，γ=120°；
4）三方格子：a=b=c，α=β=γ≠90°；
5）斜方格子：a≠b≠c，α=β=γ=90°；
6）单斜格子：a≠b≠c，α=γ =90°、β≠90°
7）三斜格子：a≠b≠c，α≠β≠γ≠90°
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7种平行六面体（晶胞）形状
a-立方格子；b-四方格子；c-六方格子；d-三方 格子；e-斜方格子；f-单斜格子；g-三斜格子
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单位平行六面体参数 （点阵参数）
• 三个棱长：a 、 b、 c • 三个棱的夹角:
α、β、γ
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三、晶体的空间格子类型
• 依据单位空间格子的三个棱长a、b、c及其夹角α、β、 γ的相互关系，常将空间格子分为如下七类：
1）立方格子：a=b=c，；α=β=γ=90°；
2）四方格子：a=b≠c，α=β=γ=90°；
底心格子 （C）
体心格子（I）
面心格子 （F）
三斜
十
四
单斜
种
空
间
斜方
格
子
模
四方
型
C=I
I=F
F=P
I=F
F=C
C=P
F=I
三方
与本晶系对 称不符
I=F
F=P
六方 等轴
与本晶系对 称不符
. 与本晶系对 称不符
与空间格子的 条件不符
与空间格 子的条件
不符
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第三节 晶体的基本性质
定义 ——为一切晶体所共有的，
面体中结点的分布规律
（只能有4种情况）
. 面心格子
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14种布拉维格子
➢ 由7种平行六面体和4种结点分布位置 相结合，可以导出晶体中只可能出现14 种不同形式的空间格子。
➢ 这是布拉维1848年最先导出的，因此 称为14种布拉维格子。它表明实际晶体 中抽象出来的空间格子只有14种。
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晶系 原始格子（P）