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1、第二章宝玉石的矿物学基础 第一节结晶学基础 晶体的概念晶体的分类晶体的形态 一 晶体的概念 一 晶体与非晶体1 晶体质点作规律排列 具有格子构造的即称为结晶质 结晶质在空间的有限部分即为晶体 即晶体是具有格子构造的固体 石盐晶体结构中等同点的分布 A 和由此倒出的点阵 B 晶体的内部对称导致其外部具有规则的几何外形 凡是天然具有几何多面体形态的固体都称为晶体 晶体形态复杂多样 大小悬殊 如有的矿物晶体可重达百吨 直径数十米 有的则需要借助显微镜 甚至电子显微镜才能识别 黄铁矿晶体 绿柱石晶体 电气石晶体 绿柱石晶体 石榴石晶体 红柱石晶体 萤石晶体 一 晶体与非晶体2 非晶体非晶体常称其为玻璃
2、质 1 内部质点不作规则排列 不存在周期性重复 即不具有格子构造 2 不具有规则的外形 如玻璃 欧泊 琥珀等 晶体与非晶体结构示意图 琥珀 欧泊 一 晶体与非晶体3 矿物集合体形态由多个小晶体组合在一起形成的岩石或者玉石 称为矿物的集合体或多晶质体 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 晶簇状等玉石类宝石就是矿物集合体的产物 如 翡翠 石英岩孔雀石软玉等 矿物集合体形态 矿物集合体形态 多晶质 矿物集合体 的翡翠 一 晶体与非晶体4 隐晶质体 由无数个非常小的晶体组合在一起形成的岩石或者玉石 这些微晶小到在光学显微镜下也不易分辨出晶体的个体
3、称为隐晶质体 如蛇纹石玉 玛瑙等 隐晶质的岫玉 隐晶质的玛瑙 二 晶体的分类 根据晶体对称性的特点 可以把晶体划分成七大晶系 等轴晶系四方晶系六方晶系三方晶系斜方晶系单斜晶系三斜晶系 主要有钻石 萤石 石榴石 尖晶石 他们晶形的共同特点是三个轴等长 多呈八面体形 立方体形和由许多小面组成近圆的球型 90 a b c 1 等轴晶系 钻石 萤石 萤石 萤石和方解石 石榴石 2 四方晶系 90 a b c 主要有锆石 方柱石 符山石等 晶体呈四方柱状 横断面呈四边形 方柱石晶体 锆石晶体 符山石 3 六方晶系和三方晶系 a1 a2 a3 c 主要有红宝石 蓝宝石 祖母绿 海蓝宝石 绿柱石 电气石 水
4、晶 磷灰石 方解石等 这些宝石的晶体多呈六方柱状 横断面为六边形 祖母绿 祖母绿 祖母绿 绿柱石 海蓝宝石 海蓝宝石 方解石 冰洲石 蓝锥矿 4 斜方晶系 90 a b c 主要有金绿宝石 黄玉 红柱石 堇青石 橄榄石 黝帘石 顽火辉石等 晶形多呈短柱状和柱状 横断面为菱形 黄玉 黄玉 橄榄石 金绿宝石 红柱石 5 单斜晶系 90 90 a b c 主要有翡翠 硬玉 软玉 透闪石 紫锂辉石 月光石 透辉石 孔雀石 蛇纹石 孔雀石 孔雀石 6 三斜晶系 90 a b c 有要有日光石 蔷薇辉石 绿松石 斧石 三 晶体的形态 一 单形和聚形单形 同一单形的所有晶面彼此都是等同的 石榴子石单形 聚形
5、 两个以上的单形的聚合称为聚形 单形的聚合称聚形 聚形由2个或2个以上单形组成 但单形的聚合不是任意的 必须是属于一对称型的单形才能相聚 即 聚形必属同一对称型 磁铁矿聚形晶 在相同条件下生长的同种晶粒 总是趋向于形成某种特定的晶形和形态特征 这就是矿物晶体的结晶习性 分为三类 一向延伸 柱状 针状 纤维状等 如石膏 角闪石 二向延展 片状 板状 如石墨 云母 三向等长 等轴状 粒状 立方体 八面体 如石榴石 黄铁矿 磁铁矿 二 晶体的生长习性 二 晶体的生长习性 四 双晶及类型 双晶是两个或两个以上的同种晶体按一定的对称律形成的规则连生 相邻的两个个体的相应的面 棱并非完全平行 但它们可以借
6、助对称操作 反映 旋转或反伸 使两个个体彼此重合或平行 a 接触双晶b 聚片双晶c 穿插双晶 贯穿双晶 d 轮式双晶 轮式双晶 金绿宝石 接触双晶 石英 第二节 矿物学基础 矿物的概念矿物的光学特征矿物的力学性质 一 矿物的概念 矿物指在自然过程中形成的具有特定晶体结构和化学成分的无机物 大多数宝石都属于矿物 二 矿物的光学特征 1 矿物的颜色2 条痕3 光泽4 透明度 1 矿物的颜色 颜色是眼底视神经对光波的感应而在大脑中产生的感觉 可见光经矿物体选择性吸收后 其残余光的混合色即是该矿物的颜色 色度学中通常使用色调 明度和饱和度这三要素来表示颜色的特征 2 矿物的条痕色 将硬度较低的矿物在白
7、色无釉瓷板上刻划后留下的矿物粉末的痕迹 条痕色是指留下的矿物粉末的颜色 矿物的条痕可消除假色 减弱他色 因而比矿物颜色更有鉴定意义 条痕测试是破坏性测试 只能用于未加工的宝石或琢型宝石不显眼的部位 3 矿物的光泽 材料表面反光的能力和特征 它主要与材料的折射率 反光率有关 通常按光泽的强弱将光泽分为四级 金属光泽 半金属光泽 金刚光泽和玻璃光泽 宝石还常见一些特殊的光泽 如 丝绢光泽 珍珠光泽 蜡状光泽 油脂光泽等 锆石的亚金刚光泽 4 矿物的透明度 指宝石材料透过可见光光的程度 矿物的透明与不透明不是绝对的 例如自然金是不透明矿物 但金箔亦能透过一部分光 因此 在研究矿物透明度时应以同一的厚
8、度为准 透明度可分以5个级别 透明 亚透明 半透明 微透明 不透明 三 矿物的力学性质 1 解理2 断口3 硬度4 韧性5 脆性 1 解理 矿物受外力 敲打 挤压等 作用后 沿着一定的结晶方向发生破裂 并能裂出光滑平面的性质称为解理 解理是由矿物的晶体结构决定的 解理按产生的难易程度分为以下几种类型 完全解理 中等解理 不完全解理 莹石的八面体完全解理 2 断口 晶体受到外力作用发生的随即的无方向性的破裂 断口常具有一定的形态 可用来作为鉴定矿物的一种辅助特征 常见的断口类型有 贝壳状断口 锯齿状断口 土状断口 贝壳状断口 参差状断口 3 硬度 矿物的硬度是指矿物抵抗外来刻划 压入或研磨等机械作用的能力 摩氏硬度是最常用的矿物硬度分类 选择了十种有代表性的矿物 依据他们相互刻划的能力分成十级 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 滑石硬度最低 金刚石硬度最大 摩氏硬度计 4 韧性 宝石材料抗拒因敲击发生破裂的能力 大多数的多晶质材料 玉石 具交织结构 不同颗粒的解理方向不同 这样的材料具有较好的韧性 或者说韧度较高 例如软玉 5 脆性 材料受外力作用容易破碎的性质称为 脆性 通常情况下 韧度越强 脆性越差 韧性越差 脆性越强 如 锆石的硬度虽大 但脆性却很大
