矿物岩石学复习提纲

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1、优秀精品课件文档资料,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,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

2、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,结 晶 学,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,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

3、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)。,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。,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

4、是结点在三维空间形成的最小单位,二、空间格子的要素,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。 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，=90 等轴晶系 四方格子：a=bc =90四方晶系 六方格子：a=bc，=90、=120六方晶系 三方格子：a=b=c，=90 三方晶系 斜方格子：abc，=90斜方晶系 单斜格子：abc，=90 90单斜晶系 三斜格子：abc，90

5、 三斜晶系,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。 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

6、,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。,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

7、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。,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,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

8、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，关系为：n=360/。 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。如立方体的对称

9、型为3L44L36L29PC、三方单锥的对称型为L33P。 晶体中的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（课本19页的表2-1）。,二、晶体的分类： 晶类：同一对称型的晶体归为一类，共32个晶类。 晶族：据高次对称轴的数目分高、中、低三个晶族 低级晶族：无高次轴 中级晶族：有一个高次轴 高级晶族：有几个高次轴 晶系：据晶族中各晶类所具有的对称要素特点，进一步把三个 晶族分为七个晶系： 三斜晶系：一个L1 或C 单斜晶系：一个L2 或P 斜方晶系：L2 或P 多于一个 三方晶系：一个L3 四方晶系：一个有一个L4或Li4 六方晶系：有一个L6或L

10、i6 等轴晶系：有4个L3,第四节 单形和聚形,由于矿物内部和外部因素的影响，不同对称型的矿物其形态不同，同一对称型的同种矿物由于其生长环境不同，可以形成不同的形态。 根据晶面特征可分为两类：单形和聚形,碱性,中性,酸性,一、单形,1. 单形的概念 是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。也就是说，单形是一个晶体上能够由该晶体的所有对称要素操作而使它们相互重复的一组晶面。 在理想的情况下，同一单形内的晶面应该同形等大。例如：立方体、八面体、菱形十二面体和四角三八面体都是单形。,二、 晶面符号,晶体定向后, 晶面在空间的相对位置就可以根据它与晶轴的关系来确定, 表示晶面空间方位的符号就叫晶面符号,

11、常用的是米氏符号:晶面在三根晶轴上的截距系数的倒数比，用小括号括起来。,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. 与轴平行的面，截距系数的倒数为0。 通常用(hkl)表示. h,k,l 叫晶面指数. 注意：三个晶轴上的轴单位不一定相等，所以，截距系数与截距不一定成正比。,10. 掌握聚形分析的方法和步骤。 11. 七个晶系的晶体常数特点和定向原则。 12. 掌握米氏符号的概念、书写方法。掌握单位面的概念及晶面符号、单形符号的确定方法。 1

12、3. 掌握双晶的概念、类型、双晶要素及双晶律，了解双晶的基本特征。 14. 了解最紧密堆积的原理及方式。 15. 掌握配位数及配位多面体的概念。 16. 了解不同晶格晶体的特点。 17. 掌握类质同像的概念、分类、影响因素及研究意义。 18. 掌握同质多像的概念、转变类型及研究意义。,结 晶 学,第四节 类质同像,1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所替换，相互替换的质点在晶体结构中占据相同的位置，质点的替换只引起晶格参数的微小变化及物理化学性质的规律性变化，但晶体构造类型和键性不发生根本变化的现象。,第五节 同质多像,1、同质多

13、像的概念 同质多像指：同种化学成分的物质，在不同的条件下形成不同结构的晶体的现象。这样一些物质成分相同而结构不同的晶体，则称为同质多像变体。 例如：金刚石与石墨，-石英和-石,1. 掌握自然光与偏振光的区别。 2. 掌握双折射及双折射率。 3. 光性均质体、光性非均质体的概念及区别。 4. 什么叫光轴、一轴晶、二轴晶？一轴晶、二轴晶各包括哪些晶族晶系的矿物？掌握自然界物质的光性分类。 5. 什么叫光率体？光性均质体、一轴晶、二轴晶光率体的形象特征？ 6. 一轴晶正光性光率体与负光性光率体的形象特征及本质区别。掌握一轴晶光率体的组成要素及三种主要切面。 7. 二轴晶光率体的组成要素及主要切面。

14、8. 光性方位的概念及一轴晶、二轴晶中各晶系的光性方位特点。 9. 偏光显微镜与生物显微镜有何本质区别？通过实验熟练掌握调节和使用。 10. 单偏光镜下、正交偏光镜下、锥光镜下各观察、研究透明矿物的哪些性质？,晶 体 光 学,2 光性非均质体（光学性质随方向而异） 光波在非均质体中传播时，传播速度和折射 率值随振动方向的不同而发生改变。 光波入射非均质体，除特殊方向以外，会改 变其振动特点，分解成为振动方向互相垂 直，传播速度不同，折射率不等的两条偏振 光，这种现象就称为双折射。,11. 在单偏光镜下能够熟练观察晶体的解理等级，掌握解理夹角的测定方法，了解影响解理清晰程度的因素。 12. 薄片

15、中矿物的颜色与手标本相同吗？为什么？掌握多色性、吸收性的概念。能够通过观察，测定确定多色性吸收公式。 13. 了解矿物边缘、贝克线的成因。能根据贝克线的移动方向判断相邻物质相对折光率的大小。 14. 了解糙面的成因，能在镜下观察矿物的糙面等级。 15. 什么叫突起？如何判断突起的正负、高低等级？ 16. 什么叫闪突起？它是如何产生的？ 17. 什么是全消光、消光及消光位？是何成因？ 18. 干涉色的概念及成因。 19. 掌握各级干涉色的特征。 20. 能够灵活应用干涉色色谱表（已知干涉色级序、薄片厚度及双折射率中任意两项，可求第三项）。,晶 体 光 学,21. 什么是补色法则？其意义何在。消色

16、与消光的区别是什么？ 22. 掌握各补色器（石膏、云母、石英及贝瑞克补色器）的光程差、干涉色及适用范围。 23. 掌握楔形边法（色圈法）快速测定矿片的干涉色级序。 24. 高级白干涉色的识别？ 25. 掌握在正交偏光镜下确定椭圆切面半径的方向和名称（简称为定轴名）的方法。 26. 消光类型分几种？掌握各晶系晶体的消光类型特点？ 27. 测定消光角的方法？ 28. 什么叫延性？各晶系晶体的延性特征及延性符号测定的方法？ 29. 双晶在正交偏光镜下有何特征？,晶 体 光 学,作业二,1、单偏光镜、正交偏光镜、锥光镜的区别（操作上） 2、贝克线产生的原因以及贝克线的移动规律？ 3、干涉色级序以及干涉色的确定？ 4、消光类型和消光角的测定方法？ 5、单偏光镜、正交偏光镜下矿物的鉴定内容？,1. 什么是矿物？什么是造岩矿物，试写出常见的十种造岩矿物。 2. 克拉克值的概念。