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1、本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。课前的话课前的话q课程说明课程说明q教材和参考书教材和参考书q考试方式考试方式q其他其他本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。课程说明课程说明q课程名称课程名称:结晶学与矿物学结晶学与矿物学CrystallographyandMineralogyq授课教师授课教师:胡华、孟宪富胡华、孟宪富q授课对象授课对象:地质、资工、地化地质、资工、地化q总学时数总学时数:地质地质44(28+16)；资工、地化；资工、地化40(28+12)q周学时
2、数周学时数:4q考查方式考查方式:闭卷考试闭卷考试本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。教材和参考书教材和参考书q教材教材 矿物学简明教程，戈定夷，地质出版社，矿物学简明教程，戈定夷，地质出版社，1989q参考书参考书基础结晶学与矿物学，罗谷风，南京大学出版社，基础结晶学与矿物学，罗谷风，南京大学出版社，1993结晶学及矿物学（上、下），结晶学及矿物学（上、下），潘兆橹，地质出版社，潘兆橹，地质出版社，1993结晶学及矿物学，赵珊茸，高等教育出版社，结晶学及矿物学，赵珊茸，高等教育出版社，2004本文档所提供的信息仅供参考之用，不能
3、作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。考试方式考试方式q平时成绩占平时成绩占20%(包括出勤、上课、作业和实验情包括出勤、上课、作业和实验情况况)q考试成绩占考试成绩占80%本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。其他其他q准备一个作业本准备一个作业本q我的办公地点我的办公地点:地科院地科院2楼地质系办公室楼地质系办公室q课程中有问题随时解决课程中有问题随时解决本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1.1.理解要点理解要点一、矿物的概念一、矿物的概
4、念 绪绪论论 一一般般认认为为矿矿物物是是在在地地壳壳中中各各种种地地质质作作用用综综合合作作用用下下形形成成的的天天然单质或化合物。然单质或化合物。人工制作的、地球以外的应与之区别。人工制作的、地球以外的应与之区别。 矿矿物物绝绝大大多多数数为为固固态态无无机机物物，少少量量是是液液态态（自自然然汞汞、水水等等）和气态（二氧化碳、水蒸气等）的，有机矿物较少（琥珀等）。和气态（二氧化碳、水蒸气等）的，有机矿物较少（琥珀等）。 化化学学上上均均匀匀，具具有有相相对对固固定定的的化化学学成成分分，可可用用化化学学式式表表示示，但可在一定范围内变化。但可在一定范围内变化。 固体矿物绝大多数是晶质体，
5、固体矿物绝大多数是晶质体，其内部的原子或离子作规律的其内部的原子或离子作规律的排列而具有一定的结构，少数排列而具有一定的结构，少数“固态固态”矿物是非晶质的，其内矿物是非晶质的，其内部原子或离子不作规律排列。部原子或离子不作规律排列。 矿物不是固定不变的。矿物不是固定不变的。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、矿物的概念一、矿物的概念2.2.矿物的定义矿物的定义绪绪论论矿物是指地质作用中形成的单质或化合物，矿物是指地质作用中形成的单质或化合物，具有相对固定的化学成分，晶质矿物还具有确具有相对固定的化学成分，晶质矿物还具有确定的
6、内部结构，稳定于一定的物理化学条件，定的内部结构，稳定于一定的物理化学条件，是组成岩石和矿石的基本单元。是组成岩石和矿石的基本单元。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。二、晶体的概念1.1.晶体晶体绪绪论论晶体是具格子构造的固体。晶体是具格子构造的固体。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请
7、联系本人或网站删除。2 2非晶质非晶质绪绪论论二、晶体的概念内部质点不做格子状规则排列的物质叫作内部质点不做格子状规则排列的物质叫作非晶质。非晶质。除气体和液体外，那些看起来是除气体和液体外，那些看起来是固体，而内部质点不做格子状排列的物质，固体，而内部质点不做格子状排列的物质，如玻璃、松香等也是非晶质，应属过冷液如玻璃、松香等也是非晶质，应属过冷液体，只有晶体才能称为真正的固体。体，只有晶体才能称为真正的固体。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 由图可见，晶体的内部结构中原子、离子是有规律排列的，具格子构造；非晶体的由图可见，
8、晶体的内部结构中原子、离子是有规律排列的，具格子构造；非晶体的内部结构是不规律的，不具格子构造。但是，非晶体的内部结构在很小的范围内也内部结构是不规律的，不具格子构造。但是，非晶体的内部结构在很小的范围内也具有某些有序性（如一个小红点周围分布着三个小蓝点），这种有序性与晶体结构具有某些有序性（如一个小红点周围分布着三个小蓝点），这种有序性与晶体结构中的一样。我们将这种局部的有序称为近程规律，而在整个结构范围的有序称为远中的一样。我们将这种局部的有序称为近程规律，而在整个结构范围的有序称为远程规律。显然，晶体既有近程规律也有远程规律，非晶体则只有近程规律。程规律。显然，晶体既有近程规律也有远程规
9、律，非晶体则只有近程规律。 液体的结构与非晶态结构相似，也只具有近程规律；在气体中无远程规律也无近程液体的结构与非晶态结构相似，也只具有近程规律；在气体中无远程规律也无近程规律。规律。晶体与非晶体结构（平面）示意图(a)晶体，（b）玻璃（非晶体）本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 晶体与非晶体在一定条件下是可以互相转化的，例如，岩浆晶体与非晶体在一定条件下是可以互相转化的，例如，岩浆迅速冷凝而成的火山玻璃，在漫长的地质年代中，其内部质迅速冷凝而成的火山玻璃，在漫长的地质年代中，其内部质点进行着很缓慢的扩散、调整，趋于规则排列，即
10、由非晶态点进行着很缓慢的扩散、调整，趋于规则排列，即由非晶态转化为晶态，这一过程称为晶化转化为晶态，这一过程称为晶化（crystallizing）或脱玻化或脱玻化（devitrification）。晶化过程可以自发进行，因为非晶态内。晶化过程可以自发进行，因为非晶态内能高、不稳定，而晶态内能小、稳定。相反，晶体也可因内能高、不稳定，而晶态内能小、稳定。相反，晶体也可因内部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态，这个过程称为部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态，这个过程称为非晶化非晶化（noncrystallizing）。非晶化一般需要外能，例如。非晶化一般需要外能，例如一些含放射性元素矿物晶体
11、，由于受放射性蜕变所发出的一些含放射性元素矿物晶体，由于受放射性蜕变所发出的射射线的作用，晶体遭到破坏而转变为非晶态。线的作用，晶体遭到破坏而转变为非晶态。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。3.3.准晶体准晶体 1984年在电子显微镜研究中，发现年在电子显微镜研究中，发现了一种新的物态，其内部质点排列了一种新的物态，其内部质点排列具有远程规律，但没有平移周期，具有远程规律，但没有平移周期，即不具格子构造。左图就是一种具即不具格子构造。左图就是一种具有远程规律，但没有平移周期的图有远程规律，但没有平移周期的图形，这种物态是介于晶
12、体与非晶体形，这种物态是介于晶体与非晶体之间的一种状态，人们称之为准晶之间的一种状态，人们称之为准晶态或准晶体（态或准晶体（quasicrystal）。）。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义1.1.矿物学的内容：矿物学的内容： 绪绪论论 研究矿物的化学成分、内部构造、外表形态、研究矿物的化学成分、内部构造、外表形态、物理性质及其相互关系，并阐述地壳中矿物的形成和物理性质及其相互关系，并阐述地壳中矿物的形成和变化历史，探讨其时间和空间分布的规律及其实际用变化历史，探讨其时间和空间分布的规律及其
13、实际用途的科学。途的科学。其研究的主要对象为地壳中产出的、无机其研究的主要对象为地壳中产出的、无机的、晶质矿物。的、晶质矿物。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。v矿物学是一门很古老的学科，它的产生和发展是矿物学是一门很古老的学科，它的产生和发展是人类长期生产实践的结果。早在我国史前的旧石器人类长期生产实践的结果。早在我国史前的旧石器时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来制作时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来制作生产工具生产工具(石器石器)和装饰品和装饰品。古代人们用矿物作器具古代人们用矿物作器具 本文档所提供的信息仅供
14、参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。v世界上比较系统描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末世界上比较系统描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末战国初战国初(即公元前即公元前475年年)的的山海经山海经，比西方的，比西方的似金属似金属论论、石头论石头论等问世要早得多，且内容更丰富。明代李等问世要早得多，且内容更丰富。明代李时珍的医药专著时珍的医药专著本草纲目本草纲目(1596年年)全面可靠地描述了全面可靠地描述了38种药用矿物的成分、形态、性质、鉴定特征、产状、产地及种药用矿物的成分、形态、性质、鉴定特征、产状、产地及药用等；而战国时期药用等；而战国时期
15、(公元前公元前475年年公元前公元前221年年)的的管子管子.地数地数中之中之“管子六条管子六条”则系最早揭示矿物共生的客观规律则系最早揭示矿物共生的客观规律及自然界中某些有用矿产的指示矿物，是成因矿物学及自然界中某些有用矿产的指示矿物，是成因矿物学(genetic mineralogy)的萌芽思想之一。德国人阿格里科拉的萌芽思想之一。德国人阿格里科拉(Georgius Agricola)在著作在著作论矿物的起源论矿物的起源(1556年年)中首中首先将矿物与岩石分开，并引入先将矿物与岩石分开，并引入“矿物矿物”这个名词。这个名词。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档
16、如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义2.2.结晶学的内容：结晶学的内容： 绪绪论论研研究究晶晶体体发发生生、生生长长、外外部部形形态态、内内部部结结构构及及物物理理性性质质的的科科学学。早早期期主主要要研研究究对对象象是是自自然然界界中中生生长长的的矿矿物物晶晶体体,为为矿矿物物学学的的一一部部分分、到到了了十十九九世世纪纪后后半半叶叶，成成为为一一门门独独立立的的科科学学，但但仍仍然然为为矿矿物物学学中中的的重重要组成部分。要组成部分。本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、矿物学和结晶学的概念及其学习意义3.3.在地质专业中的地位：在地质专业中的地位： 绪绪论论重要的专业基础课、直接为后继课程重要的专业基础课、直接为后继课程岩石学、岩石学、构造地质学、石油地质学等打基础。构造地质学、石油地质学等打基础。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、表示晶体构造规律性的几何图形一、表示晶体构造规律性的几何图形空间格子空间格子1
