晶体及晶体分类

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1、结晶矿物基础结晶矿物基础胡楚雁2021/3/102021/3/101 1关于授课内容1 1、结晶矿物学基础、结晶矿物学基础2 2、钻石基本知识、钻石基本知识钻石基本宝石学特征钻石基本宝石学特征 钻石资源钻石资源钻石分类钻石分类钻石鉴定（原石、成品、合成钻石、仿钻石）钻石鉴定（原石、成品、合成钻石、仿钻石）钻石加工钻石加工贵金属知识贵金属知识3 3、钻石、钻石4C4C分级分级颜色、净度、切工、质量颜色、净度、切工、质量2021/3/102021/3/102 2第一章、结晶学基础（Crystallography）2021/3/102021/3/103 3一、晶体与非晶质体世界上的固态物质包括两类：

2、世界上的固态物质包括两类：晶体与非晶质体晶体与非晶质体（一）晶体（一）晶体晶体晶体具有具有内部格子构造内部格子构造的固体。的固体。格子构造格子构造内部质点内部质点（原子、离子或分子）作（原子、离子或分子）作规律排列，并构成一定的规律排列，并构成一定的几何图形几何图形红宝石2021/3/102021/3/104 4（一）、晶体分类1 1）天然晶体（）天然晶体（natural crystalnatural crystal） 矿物矿物矿物：天然产出的，具有一定化学矿物：天然产出的，具有一定化学组成和晶体结构的单质或化合物。组成和晶体结构的单质或化合物。金刚石长石2021/3/102021/3/105

3、 5金刚石金刚石黄铁矿水晶电气石矿物常具一定的外部晶体形态矿物常具一定的外部晶体形态2021/3/102021/3/106 6但并非所有晶体都具有外部晶形但并非所有晶体都具有外部晶形受生长环境所限制，可形成不规则他形受生长环境所限制，可形成不规则他形赤铁矿芙蓉石2021/3/102021/3/107 72）人工晶体（synthetic crystal） 人工合成或人造的晶体合成钻石合成蓝宝石和尖晶石2021/3/102021/3/108 8合成晶体有天然对应物的人工晶体。 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶 2021/3/102021/3/109 9人造晶体无天然对应物的人工晶体 人造钛酸锶，铱

4、铝榴石（YAG），钆镓榴石（GGG）YAGYAG2021/3/102021/3/101010内部质点不具有格子构造、也无一定外形的固体。内部质点不具有格子构造、也无一定外形的固体。内部质点是呈无序状态分布的物质，如胶状体、内部质点是呈无序状态分布的物质，如胶状体、琥珀、玻璃等琥珀、玻璃等。玻璃（二）非晶质体2021/3/102021/3/101111二、晶体的描述内部（质点）内部（质点）空间格子空间格子外部（轮廓）外部（轮廓）- - 晶体形态晶体形态2021/3/102021/3/101212（一）、晶体的空间格子（Lattice ）晶体的内部质点作周期性、规律的重复排列空间格子2021/3/

5、102021/3/101313有关要素有关要素：结点、行列、面网、平行六面体：结点、行列、面网、平行六面体结点结点（Lattice points Lattice points ）：）： 空间格子中的几何点，代表晶体结构中的空间格子中的几何点，代表晶体结构中的 相对位置。相对位置。行列行列：结点在直线上的排列构成行列。：结点在直线上的排列构成行列。行列行列2021/3/102021/3/101414面网面网结点在平面上的分布。结点在平面上的分布。d2021/3/102021/3/101515平行六面体：空间格子在三维空间可以划分出的最小重复单位。单位晶胞（Unit cell） -组成晶体的最小单

6、位0b0c0 2021/3/102021/3/101616晶胞参数结晶轴：X、Y、Z轴单位：a0 、b0、c0轴角：、0b0c0 XYZ2021/3/102021/3/101717（二）、晶体的空间格子类型根据平行六面体中结点的分布不同，分为四类型：1、原始格子（P）2、底心格子（C）3、体心格子（I）4、面心格子（F）2021/3/102021/3/1018181、原始格子（P）：结点分布于平行六面体的顶角2021/3/102021/3/1019192、底心格子（C）结点分布于平行六面体的顶角及一对面的中心2021/3/102021/3/1020203、体心格子（I）结点分布于平行六面体 的

7、顶角及中心2021/3/102021/3/1021214、面心格子（F）结点分布于平行六面体的顶角及每个面中心2021/3/102021/3/102222金刚石（钻石）晶体结构面心格子2021/3/102021/3/102323（三）、晶体的对称对称借助某一要素，可使相同部分完全重复的性质对称要素：对称面（P）、对称轴（L）、对称中心（C）2021/3/102021/3/1024241、对称面（P）一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜像对应关系2021/3/102021/3/1025252、对称轴（Ln）一假想的直线，晶体的部分通过该直线旋转一定角度而达到完全重合2021/3/102021/3

8、/102626对称轴类型 名称名称 符号符号 基转角基转角 作图符号作图符号二次轴二次轴 L L2 2 180 180 三次轴三次轴 L L3 3 120 120 四次轴四次轴 L L4 4 90 90 六次轴六次轴 L L6 6 60 60 轴次：晶体旋转一周能够重复的次数轴次：晶体旋转一周能够重复的次数轴次轴次=360/=360/基转角基转角2021/3/102021/3/102727对称轴的表示方法对称轴的表示方法2021/3/102021/3/1028283 3、对称中心对称中心（C C）一个假想的点，通过该点的反伸而达到重合。一个假想的点，通过该点的反伸而达到重合。CAABBc202

9、1/3/102021/3/102929（四）、晶体的对称分类任何规则几何外形不外乎三种类型：立方体：a0=b0=c0正长方体：a0=b0c0长方体：a0b0c02021/3/102021/3/103030立方体的九个对称面1 1、垂直晶面和通过晶棱中点，彼此相互垂直的三、垂直晶面和通过晶棱中点，彼此相互垂直的三个对称面个对称面2 2、包含一对晶棱，垂直斜切晶面的六个对称面、包含一对晶棱，垂直斜切晶面的六个对称面36a0=b0=c02021/3/102021/3/103131正长方体的5个对称面a0=b0c02021/3/102021/3/103232长方体的三个对称面a0b0c02021/3/

10、102021/3/103333不同几何形态晶体的对称分类几何形几何形态态晶胞参数特征晶胞参数特征对对称面称面组组合合晶族晶族晶系晶系立方体立方体a a0 0=b=b0 0=c=c0 09 9个个对对称面称面高高级级晶族晶族等等轴轴正正长长方体方体a a0 0=b=b0 0c c0 05 5个个对对称面称面中中级级晶族晶族三方三方四方四方六方六方长长方体方体a a0 0b b0 0c c0 03 3个个对对称面称面低低级级晶族晶族斜方斜方单单斜斜三斜三斜2021/3/102021/3/103434根据对称类型的不同，晶体可分为三大晶族，七大晶系：高级晶族：等轴晶系等轴晶系中级晶族：三方晶系、四方

11、晶系、六方晶系三方晶系、四方晶系、六方晶系低级晶族：斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系2021/3/102021/3/1035351 1、高级晶族、高级晶族等轴晶系等轴晶系a a0 0=b=b0 0=c=c0 02021/3/102021/3/1036362 2、中级晶族、中级晶族 四方晶系、三方晶系、六方晶系四方晶系、三方晶系、六方晶系 a a0 0=b=b0 0cc0 0锆石（四方）碧玺（三方）绿柱石（六方）2021/3/102021/3/1037373 3、低级晶族、低级晶族 斜方晶系、单斜晶斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系系、三斜晶系a a0 0bb0 0cc0 0黄

12、玉（斜方）透辉石（单斜）长石（三斜）2021/3/102021/3/103838按晶系分类的常见宝石高级晶族：等轴高级晶族：等轴：金刚石、石榴石、尖晶石：金刚石、石榴石、尖晶石中级晶族：六方中级晶族：六方：祖母绿、海蓝宝石：祖母绿、海蓝宝石 三方三方：红宝石、蓝宝石、碧玺、水晶：红宝石、蓝宝石、碧玺、水晶 四方四方：锆石：锆石低级晶族：斜方低级晶族：斜方：黄玉、橄榄石、金绿宝石：黄玉、橄榄石、金绿宝石 单斜单斜：软玉、硬玉、透辉石：软玉、硬玉、透辉石 三斜三斜：拉长石、月光石：拉长石、月光石2021/3/102021/3/103939（六）、单形与聚形1 1、单形、单形由对称要素联系起来的一组

13、晶面的总和。由对称要素联系起来的一组晶面的总和。晶体中共有晶体中共有4747种单形，其中：种单形，其中：低级晶族：低级晶族：7 7中级晶族：中级晶族：2525高级晶族：高级晶族：15152021/3/102021/3/104040高级晶族单形2021/3/102021/3/1041412、聚形为两个以上单形的聚合。存在两种以上不同晶面。如等轴晶系中：八面体立方体2021/3/102021/3/104242单形（萤石）与聚形（水晶）2021/3/102021/3/104343（七）、单晶体与多晶体单晶体单晶体由单个矿由单个矿物组成的晶体。物组成的晶体。宝石为单晶体宝石为单晶体如：金刚石、红宝石、

14、如：金刚石、红宝石、蓝宝石蓝宝石2021/3/102021/3/104444多晶体多晶体由一种或多种矿物组成的集合体。由一种或多种矿物组成的集合体。岩石：指天然产出的、具有一定结构构造的矿物集岩石：指天然产出的、具有一定结构构造的矿物集合体。属于多晶体。合体。属于多晶体。岩石类型：沉积岩、岩浆岩、变质岩岩石类型：沉积岩、岩浆岩、变质岩沉积岩岩浆岩（火山岩）变质岩2021/3/102021/3/104545板块俯冲沉积作用岩浆活动变质作用沉积岩沉积岩岩浆岩岩浆岩变变质质岩岩2021/3/102021/3/104646玉石：为玉石：为 岩石的一类岩石的一类 （ 翡翠、软玉、岫玉），翡翠、软玉、岫玉

15、），也属于多晶体也属于多晶体翡翠白玉2021/3/102021/3/104747小结1 1、晶体与非晶体、晶体与非晶体 天然晶体矿物天然晶体矿物 人工晶体合成晶体和人造晶体人工晶体合成晶体和人造晶体2 2、晶体的空间格子及分类、晶体的空间格子及分类 晶胞参数晶胞参数 （结晶轴、轴单位、轴角）（结晶轴、轴单位、轴角） 空间格子类型空间格子类型3 3、晶体对称分类（三大晶族七大晶系）、晶体对称分类（三大晶族七大晶系）4 4、单形与聚形、单形与聚形5 5、单晶体与多晶体（宝石与玉石）、单晶体与多晶体（宝石与玉石）2021/3/102021/3/1048482021/3/102021/3/104949