矿物岩石学复习提纲ppt课件

第三节 晶体的基本性质
晶体是具有格子构造的固体，格子构造决定了晶体和非晶体的本质区别，同时也决定 了晶体所具有的一些共同性质：
➢ 1．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。
➢ 2．均一性和异向性 同一晶体的各个不同部分性质相同，称为均一性。同一晶体的不 同方向上性质不同称为晶体的异向性。
第四节 晶体的形成
2．螺旋生长理论模型（BCF理论模型）
•
该模型认为晶面上存在螺旋位错露头点
可以作为晶体生长的台阶源,可以对平坦面的
生长起着催化作用，这种台阶源永不消失，
因此不需要形成二维核，这样便成功地解释
了晶体在很低过饱和度下仍能生长这一实验
现象。
螺旋生长过程
第二节 晶体的对称要素和对称操作
第一节 晶体的概念 直到20世纪初（1912），人们用X-射线对晶体进行了研
究，发现晶体内部的质点（分子、原子、离子、络阴离 子等）是在三维空间作周期性的重复排列，这种排列构 成了格子构造。
晶体：凡是具有格子构造的固体叫做晶体。 非晶体：凡内部不具有格子构造的固态物质，如玻璃、松香、琥珀。
格子构造又是什么呢?
在仅仅考虑格子的对称性经过数学推导，格子常数间的组合关系可以有七种(即 按形状)，对应七种原始空间格子类型： 立方格子：a=b=c，α=β=γ=90º [等轴晶系] 四方格子：a=b≠c α=β=γ=90º[四方晶系] 六方格子：a=b≠c，α=β=90º、γ=120º[六方晶系] 三方格子：a=b=c，α=β=γ≠90º [三方晶系] 斜方格子：a≠b≠c，α=β=γ=90º[斜方晶系] 单斜格子：a≠b≠c，α=γ=90º β>90º[单斜晶系] 三斜格子：a≠b≠c，α≠β≠γ≠90 º[三斜晶系]
晶体的对称定律：由于晶体是具有格子构造的固体物质，这种质点格子状的分布特点 决定了晶体的对称轴只有n = 1，2，3，4，6这五种，不可能出现n = 5， n 〉6的情况。
第三节 对称型及晶体的分类
1、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： ➢ 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。
➢ 3．对称性 晶体上相等的晶面、晶棱和晶角有规律地重复出现，这种性质称为晶体的 对称性。
➢ 4．一定的熔点 晶体具有一定的熔点，而非晶体则不具有固定熔点。 ➢ 5．最小内能和稳定性
晶体的加热曲线（冰）
非晶体的加热曲线
第四节 晶体的形成
1．科塞尔理论
• 在理想条件下，晶体的生长 将是长完了 一个行列再长相邻 的行列，长满了一层 面网再长相邻的另一层面网，晶面（晶 体最外层面网）是平行向外推 移生长的， 这就是科塞尔理论， 也称层生长理论。
Hale Waihona Puke BaiduC B
A
层生长过程
第四节 晶体的形成
不足：把晶体生长过程简单化了，仅考虑晶面生长速度的影响，未考虑质点的性质、 质点间的键型、结构缺陷以及生长时的温度、压力、溶液 浓度等内部及外部环境对晶 体生长过程产生影响。另外最佳生长位置都生长完后，如果晶体还要继续生长，就必 须在这一平坦面上先生长一个质点，由此来提供最佳生长位置。这个先生长在平坦面 上的质点就相当于一个二维核，形成这个二维核需要较大的过饱和度，但许多晶体在 过饱和度很低的条件下也能生长，为了解决这一理论模型与实验的差异，弗兰克(Frank) 于1949年提出了螺旋位错生长机制。
复习
1、选择题:由5个题目组成，每个2分，共10分 2、填空题，由5个题组成，每题2分，共10分 3、名词解释，共10个名词，每个3分，共30分，主要考察学生对课程所涉及的基本概念的理解； 4、问答题：5个，30分 5、论述题：2个20分
结晶学
1、掌握晶体的概念及晶体与非晶体的本质区别。 2. 掌握立方、四方、三方、六方、斜方、单斜、三斜格子的几何特点。 3. 掌握晶体的五个基本性质。 4. 了解晶体的形成方式。 5. 掌握科塞尔理论、布拉维法则、面角恒等定律的基本概念及意义。 6. 了解晶体对称与非晶体对称的区别。 7. 掌握对称要素的概念及操作，掌握对称型的概念、种类及在各晶系中分布的特点，并能对 模型实际分析。 8. 三个晶族、七个晶系的划分依据。 9. 掌握单形和聚形的基本概念
一、矿物岩石学的概念
• 矿物：由地质作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条 件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。
• 准矿物：由地质作用所形成的、具有相对固定的化学组成，但无确定晶体结构的均匀 固体。（蛋白石）属于我们的研究范围。
一、矿物岩石学的概念
对称操作：使对称图形中相同部分重复的操作，叫对称操作。 对称要素：在进行对称操作时所应用的辅助几何要素（点、线、面），称为对称要素。 ➢ 对称面—P 操作为反映。 可以有多个对称面存在，如3P、6P等. ➢ 对称轴—Ln 操作为旋转 。其中n 代表轴次，意指旋转360度相同部分重复的次数。
旋转一次的角度为基转角α，关系为：n=360/α。
岩石：天然形成的,由矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃、非晶质等）组成的， 具有一定结构、构造和稳定外形的固体集合体。（包括岩浆岩、变质岩、沉积岩）
➢ (1)多数岩石是由不同矿物组成，单矿物的岩石相对较少； ➢ (2)岩石也可是由玻璃质(如黑曜岩)、有机质（如沥青）、胶体物质等组成； ➢ (3)岩石，一般是指自然界产出的(人工合成的矿物集合体，称作工业岩石)。
二、空间格子的要素
平行六面体（单位空间格子）:空间格子系由无数相互平行叠置的平行六面体所组成， 空间格子中三组相交行列便是这些平行六面体的棱，他是结点在三维空间形成的最小 单位
单位平行六面体对称性符合空间点阵的对称性，选定了单位平行六面体，就意味着确 定了空间格子的坐标系。各种空间格子之间的相互区别，是由他们的单位平行六面体 的形状和节点的分布位置来决定的。