結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)復(fù)習(xí)重點匯總+中國地質(zhì)大學(xué)(知識點總結(jié))

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第一章（著重概念）： 晶 體：內(nèi)部質(zhì)點在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體。 顯晶質(zhì)：借助于肉眼或一般放大鏡能分辨出結(jié)晶顆粒者。。 隱晶質(zhì)：用一般放大鏡無法分辨出結(jié)晶顆粒者。 非晶質(zhì)體：是內(nèi)部質(zhì)點在三維空間不作周期性重復(fù)排列的固體。 本質(zhì)性的區(qū)別： 晶體既具短程有序（近程規(guī)律），也具長程有序（遠(yuǎn)程規(guī)律）；。 非晶質(zhì)體、液體只有近程規(guī)律，而無遠(yuǎn)程規(guī)律； 氣體既無遠(yuǎn)程規(guī)律，也無近程規(guī)律。 準(zhǔn)晶體：是內(nèi)部質(zhì)點的排布具長程有序（遠(yuǎn)程規(guī)律），但不具有三維周期性重復(fù)的格子構(gòu)造的固體。。。 空間格子：表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點在周期性重復(fù)規(guī)律的三維無限的幾何圖形。 相當(dāng)點（等同點）：在晶體結(jié)構(gòu)中的位置及環(huán)境均完全相同的點。 結(jié)點：空間格子中的點，代表晶體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點，為幾何點。 行列：分布在同一直線上的結(jié)點即構(gòu)成一個行列。 結(jié)點間距：行列上相鄰兩結(jié)點間的距離。 注意：同一行列上及相互平行的行列上的結(jié)點間距必定相等。 面網(wǎng)：連接分布在同一平面內(nèi)的結(jié)點構(gòu)成一個面網(wǎng)。 面網(wǎng)密度：面網(wǎng)上單位面積內(nèi)的結(jié)點數(shù)。 面網(wǎng)間距：相互平行的相鄰兩面網(wǎng)間的垂直距離。 平行六面體：空間格子可被三組相交的行列劃分出一個最小重復(fù)單位。 晶胞：實際晶體結(jié)構(gòu)中劃分出的最小組成單位。 。 晶胞的形狀和大小，取決于其三個彼此相交的行列(X、Y、Z)上的結(jié)點間距(a0、b0、c0)及其間的夾角(α、β、γ，其中α= Y∧Z ，β= X∧Z ，γ= X∧Y )。 α、β、γ和a0、b0、c0合稱為晶胞參數(shù)。 晶體的基本性質(zhì)： 1，自限性：晶體在自由空間中生長時，能自發(fā)地形成封閉的凸幾何多面體外形。 2，均一性：同一晶體的任一部位的性質(zhì)都是相同的，為晶體均一性。。 非晶質(zhì)體也具均一性，但它是宏觀統(tǒng)計、平均近似的，稱為統(tǒng)計均一性。 液體和氣體也具有統(tǒng)計均一性。 3，異向性：晶體的性質(zhì)隨方向的不同而有所差異。 注意： 1）晶體乃是一種均一的各向異性體。 2）非晶質(zhì)體一般表現(xiàn)為等向性，其性質(zhì)一般不隨方向而改變。 3）晶體具異向性，并不排斥在某些特定的方向上的性質(zhì)相同。 4，對稱性：晶體的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角頂，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的相同面網(wǎng)、行列或質(zhì)點等）或性質(zhì)，能夠在不同的方向或位置上有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。 5，最小內(nèi)能性：在相同的熱力學(xué)條件下，與同種化學(xué)成分的非晶質(zhì)體、液體及氣體相比，以晶體的內(nèi)能為最小。 物質(zhì)結(jié)晶時發(fā)生放熱反應(yīng)，而破壞晶格時則發(fā)生吸熱反應(yīng)。 6，穩(wěn)定性：在相同的熱力學(xué)條件下，對于化學(xué)成分相同的物質(zhì)，以不同的物理狀態(tài)存在時，其中以結(jié)晶狀態(tài)最為穩(wěn)定。 晶體的穩(wěn)定性是晶體具有最小內(nèi)能性的必然結(jié)果。。 非晶質(zhì)體不穩(wěn)定，或僅是準(zhǔn)穩(wěn)定的，有自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的必然趨勢。 結(jié)晶學(xué)的研究內(nèi)容： 1）研究晶體的發(fā)生、成長、變化，及其人工合成； 2）研究晶體的幾何外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，及其規(guī)律性和不完善性； 3）研究晶體的物理性質(zhì)，及其機(jī)理和利用； 4）研究晶體的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間關(guān)系的規(guī)律性等。 第2章 （大致了解）： 歪晶：偏離本身理想晶形的晶體。 面角： 晶面法線間的夾角(其數(shù)值等于相應(yīng)晶面間夾角之補(bǔ)角)。 面角守恒定律（斯丹諾定律）：同種晶體之間，對應(yīng)晶面間的夾角恒等。 極射赤平投影：以赤道平面為投影面，以南北極為目測點（視點），將球面上的各個點、線進(jìn)行投影。 晶體中晶面的球面投影：晶面法線與投影球面的交點即為該晶面的球面投影點。 晶棱、對稱軸、晶帶軸、結(jié)晶軸、雙晶軸等各種直線方向的投影： 首先將直線平移至通過投影球球心，再延長使其與球面相交于兩點，即為該直線方向的一對球面投影點。 對稱面、雙晶接合面、雙晶面等平面的投影： 首先將平面平移，使其通過投影中心，再延展之，與球面相截成一個大圓，即為該平面的球面投影。 晶面之球面投影點在球面上的方位可以用：極距角ρ和方位角φ來確定。也稱極坐標(biāo)。 極距角（ρ）：投影軸與晶面法線間的夾角，亦即球面投影點與北極(N)之間的弧角。 方位角（φ）：包含該晶面法線的子午面與零子午面（φ=0）之間的夾角。 球面投影轉(zhuǎn)換為極射赤平投影： 以南極S(或北極N)作目測點，將球面上的各點、線投影于赤道平面上。即： 由南極S(或北極N)向球面上的投影點作連線，其與赤道平面的交點便是該球面投影點的極射赤平投影點。 第3章 （重點）： 對稱的條件： ① 必須具有若干個彼此相同的部分； ② 這些相同部分是有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)的。 晶體對稱的特點：① 普遍性：一切晶體都是對稱的。 ② 特殊性：晶體的對稱是有限的。遵循“晶體對稱定律”。 ③ 雙重性：晶體的對稱不僅包含著幾何意義，也包含著物理意義：不僅體現(xiàn)在外形上，也體現(xiàn)在性質(zhì)上。 對稱要素： 對稱面（P）：將圖形平分為互為鏡像的兩個相等部分的假想平面（或稱鏡面）。 晶體上P可能出露的位置：① 垂直平分晶面和晶棱； ② 包含一對晶棱，并平分晶面夾角。 對稱中心（C）：為一假想點，所對應(yīng)的對稱操作為反伸，過該點直線上距對 稱中心等距離的位置上必定可以找到對應(yīng)點。 晶體具C的標(biāo)志：晶體上所有的晶面均兩兩平行、同形等大、方向相反。。 對稱軸（Ln）：為假想的直線，繞該直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，可使相同部分重復(fù)。 軸次（n）：旋轉(zhuǎn)360時，相同部分重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。 基轉(zhuǎn)角（α）：使相同部分重復(fù)出現(xiàn)所必須旋轉(zhuǎn)的最小角度。 n = 360/aα 晶體對稱定律：晶體中只可能出現(xiàn)軸次為一次、二次、三次、四次和六次的對稱 軸（L1、L2、L3、L4和L6），而不可能存在五次及高于六次的對稱軸。 旋轉(zhuǎn)反伸軸（Lin）：為一假想直線，物體繞該直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，再對此直線 上的一點進(jìn)行反伸，可使相同部分重復(fù)。 對稱操作：旋轉(zhuǎn)＋反伸 等效關(guān)系： Li1＝L1＋C＝C； Li2＝L1＋P⊥＝P （P⊥Li2）； （熟記） Li3＝L3＋C （L3∥Li3）； Li6＝L3＋P⊥（L3∥Li6，P⊥L3） 旋轉(zhuǎn)反映軸（Lsn）（了解）：圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定的角度后，并對與之垂直的一 個平面進(jìn)行反映，可使晶體的相同部分重合。 對稱操作： 旋轉(zhuǎn)＋反映 注意：1）在晶體宏觀外形上可能存在且具獨立意義的對稱要素共有9種： C、P、L1、L2、L3、L4、L6、Li4& Li6； 2）Ln和Lin可統(tǒng)稱為n次軸； 3）高次軸：n＞2的對稱軸（Ln）和旋轉(zhuǎn)反伸軸（Lin）。 對稱要素組合定理（著重）： 1. Lｎ P∥ → LｎnP 2. LｎL２⊥ → LｎnL２ 3．Lｎ P⊥→ LｎPC LｎC → LｎPC 　 PC → LｎPC（n為偶數(shù)）　 ?。?LiｎP∥＝ LinL2⊥→ LiｎnL２nP （Li４3L２3P）（n為奇數(shù)） 　→ Liｎ(n/2)L２(n/2)P（Li４2L２2P）（n為偶數(shù)） 　5．LｎP∥L２⊥→ LｎnL２nPC（L３3L２3PC）（n為奇數(shù)） 　　　　　　　　　　→ LｎnL２(n+1)PC （L４4L２5PC）（n為偶數(shù)） 各晶族中，根據(jù)其對稱特點（Ln或Lin的軸次的高低及其個數(shù)）劃分為七大晶系： 　　　　　　①三斜晶系：無L２，也無P。（如：斜長石） 　　　　　?、?單斜晶系：L２或P不多于1個。（如：正長石、石膏、云母） 　　　　　　③ 斜方晶系：L２或P多于1個。（如：橄欖石、紅柱石） 　　　　　?、?三方晶系：唯一高次軸L３。（如：剛玉、方解石） 　　　　　　⑤ 四方晶系：L４或Li４只有1個。（如：符山石、金紅石） 　　　　　　⑥ 六方晶系：L６或Li６只有1個。（如：綠柱石） 　　　　　?、?等軸晶系：有4L３ 。（如：石榴石、閃鋅礦） 第四章（重點理解）： 晶體定向：在晶體上按一定的法則選定一個以晶體中心為原點的坐標(biāo)系統(tǒng)。即在 晶體上選擇坐標(biāo)軸（結(jié)晶軸）和確定坐標(biāo)軸上的軸單位。 結(jié)晶軸：在晶體上選定的三根(或四根)適當(dāng)?shù)闹本€(如對稱軸、平行于晶棱的直 線…)作坐標(biāo)軸。 軸角：結(jié)晶軸正端之間的夾角。分別以α（Y∧Z）、β（Z∧X）、γ（X∧Y）表示。 軸單位：結(jié)晶軸上的單位長度。X、Y、Z軸上的軸單位分別以a0、b0、c0表示。 軸率（軸單位比）：三個結(jié)晶軸之軸單位的比率a:b:c。 晶體常數(shù)：軸角α、β、γ和軸率a:b:c之合稱。是表征晶胞形狀的一組參數(shù)。 晶軸選擇的基本原則： 1）必須符合晶體所固有的對稱性； 2）應(yīng)盡可能使所選晶軸彼此垂直、軸角相等，即盡可能使：α=β=γ=90，a=b=c。 1對稱型國際符號的書寫順序：對稱型的國際符號一般是由不超過3個的結(jié)晶學(xué)方 位上的對稱要素符號，嚴(yán)格地按一定順序排列而構(gòu)成的。 兩層含意：（1）某一方位上的對稱要素在國際符號中有對應(yīng)的序位； （2）國際符號中的一個特定符號代表特定方向上出現(xiàn)的對稱要素。 各晶系選軸原則及晶體常數(shù)特點： 各晶系對稱型國際符號中各序位所代表的方向： 第五章（了解）： 晶面符號：表示晶面在晶體上的空間取向的一種結(jié)晶學(xué)符號。 即以晶軸為參考軸和其上的軸單位來標(biāo)志晶面所在方位的符號。 米氏符號(米勒-miller符號)：以晶面在各晶軸上的截距系數(shù)的倒數(shù)比來表示。 設(shè)有一晶面HKL在X、Y、Z軸上的截距分別為pa、qb、rc，則其截距系數(shù)的倒數(shù)比為(1/p)∶(1/q)∶(1/r)＝h∶k∶l，則該晶面的米氏符號為(hkl)。 （ h、k、l 稱為該晶面的米氏指數(shù)，通常稱為晶面指數(shù)。） 注意：對于三方、六方晶系晶體，晶面指數(shù)是按X、Y、U、Z 等四軸順序排列， 其一般式寫作(hkil)。其中h＋k＋i ＝0。 整數(shù)定律(有理指數(shù)定律或阿羽依定律)： 若以平行于三根不共面晶棱的直線作為晶軸，則晶體上任意二個晶面在三根晶軸上所截的截距的比值之比為一簡單整數(shù)比。 晶帶：交棱相互平行的一組晶面之組合。 晶帶符號：以晶帶軸的取向來表示晶帶的空間方位的一種結(jié)晶學(xué)符號。是以該晶帶中平行于晶帶軸的晶棱的符號表示。 用晶帶軸表示，如[001]，表示所有交棱平行[001] 方向（ C 軸） 的晶面，（100）、（110）、（010）、（210）、（220）等等。 晶棱符號：表征晶棱在晶體中取向的一種結(jié)晶學(xué)符號。 晶棱符號的表示方法：將晶棱平移至過晶軸的原點(O)，在其上任取一點M，求出此點在3個晶軸上的坐標(biāo)(x，y，z)，并以軸單位來度量，(x/a)∶(y/b)∶(z/c)＝r∶s∶t即得晶棱符號為[rst]。(表示方式與晶帶一樣) 第六章（著重概念）： 單形：一個晶體中，彼此間能對稱重復(fù)的一組晶面的組合。 即能借助于對稱型之全部對稱要素的作用而相互聯(lián)系起來的一組晶面的組合。 同一單形的所有晶面： ① 應(yīng)具有相同的性質(zhì)。在理想情況下表現(xiàn)為同形等大。 ② 與對稱型中相同的對稱要素間的關(guān)系應(yīng)是相同的(即平行、垂直或等角度相交)。 注意： 1）每一種對稱型中，單形的晶面與對稱要素的相對位置最多只可能有7種。一種對稱型最多只能推導(dǎo)出7種單形。 2）對于包含對稱要素較少的對稱型，晶面與對稱要素可能的相對位置的種數(shù)會相應(yīng)地減少。 單形符號：以簡單的數(shù)字、符號的形式，來表征一個單形的所有組成晶面及其在 晶體上取向的一種結(jié)晶學(xué)符號。 單形符號的構(gòu)成：在一個單形中，按一定的原則選擇一個晶面作為代表面，將其 晶面指數(shù)順序地連寫，置于“{ }”內(nèi)，寫成{hkl}，用以代表整個單形。 代表面的選擇原則： 1）選擇正指數(shù)最多的晶面； 2）同時遵循“先前、次右、后上”的原則。 結(jié)晶單形：結(jié)晶學(xué)上不同(即同時考慮其幾何形態(tài)和真實對稱性)的單形。146種。 幾何單形：只考慮幾何形態(tài)上不同的單形。47種。 常見的幾何單形： 類別： 1，特殊形與一般形：依據(jù)單形的晶面與對稱要素的相對位置關(guān)系來劃分。針對某特定對稱型而言。 2，左形與右形：形狀完全相同，但互成鏡像，相互間不能以旋轉(zhuǎn)或反伸而使之 重合的兩個單形。（左、右形只出現(xiàn)在僅有對稱軸的對稱型中。）針對幾何單形，也針對結(jié)晶單形。 3，開形與閉形：依據(jù)單形的晶面是否能自相封閉一定空間來劃分。只針對幾何單形。 4，正形與負(fù)形：空間取向不同的2個相同的單形，若相互間能借助旋轉(zhuǎn)操作而 使彼此重合者，互稱正、負(fù)形。只針對幾何單形。 5，定形與變形：依據(jù)單形的晶面間夾角是否恒定而劃分。只針對幾何單形。 聚形：兩個或兩個以上的單形的聚合，共同圈閉的空間外形，稱聚形。 聚形的晶面特征： 同一晶體上，出現(xiàn)若干種性質(zhì)各異的不同晶面。 在理想情況下表現(xiàn)為晶面非同形等大。 單形相聚的條件：單形相聚，必須遵循對稱性一致的原則，即只有屬于同一對稱 型的單形才能相聚。 注意： 1）只有同一晶系的幾何單形才能在晶體上同時出現(xiàn)。 2）少數(shù)幾何單形可以在不同晶系的晶體上出現(xiàn)。 ① 單面、平行雙面可以在低級和中級晶族的各晶系的晶體上出現(xiàn)； ② 三方柱、六方柱、三方雙錐、六方雙錐、復(fù)三方柱、復(fù)六方柱、六方單錐可出現(xiàn)在三方和六方晶系的晶體上； ③ 斜方柱可出現(xiàn)在斜方和單斜晶系中。 第七章（著重概念）： 空間格子要素：結(jié)點、行列、面網(wǎng)、平行六面體。 平行六面體：是晶體內(nèi)部空間格子的最小重復(fù)單位，是由六個兩兩平行且相等的 面網(wǎng)組。成。 平行六面體的選擇原則： 1）所選的平行六面體應(yīng)能反映整個結(jié)點分布所固有的對稱性； 2） 在不違反對稱的條件下，應(yīng)選棱與棱之間直角關(guān)系為最多的平行六面體； 3） 在以上兩個前提下，所選平行六面體之體積應(yīng)最小。實質(zhì)上，即應(yīng)盡量使 α= β= γ=90，a0 =b0 =c0 單位晶胞：能充分反映整個晶體結(jié)構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單元，其形狀大小與對應(yīng)的 單位平行六面體完全一致。 空間格子的型式： 1．按平行六面體的形狀分： 1）立方格子：等軸晶系：α=β=γ=90，a0=b0 =c0 2）四方格子：四方晶系：α=β=γ=90，a0=b0≠c0 3）斜方格子：斜方晶系：α=β=γ=90，a0≠b0≠c0 4）單斜格子：單斜晶系：α=γ=90，β＞90，a0≠b0≠c0 5）三斜格子：三斜晶系：α≠β≠γ≠90，a0≠b0≠c0 6）六方和三方格子：六方和三方晶系：α=β= 90，γ= 120，a0=b0≠c0 7） 三方菱面體格子：三方晶系：α=β=γ≠90，60，10928′16″，a0=b0=c0 2，按平行六面體中結(jié)點的分布情況分： 1）原始格子（P） 2）面心格子（F） 3）體心格子（I） 4）底心格子（C） 十四種空間格子： 晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對稱要素： 晶體結(jié)構(gòu)：三維無限重復(fù)的圖形（微觀的）。 外部對稱要素+內(nèi)部特有的對稱要素對稱操作： 反映+ 平移滑移面 旋轉(zhuǎn)+ 平移螺旋軸 平移平移軸 晶體幾何外形：反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有限的圖形（宏觀的）。 外部對稱要素對稱操作： 反映--P 旋轉(zhuǎn)--Ln 反伸--C 旋轉(zhuǎn)+ 反伸--Lin 注意： ① 晶體結(jié)構(gòu)中任一種對稱要素均有無數(shù)多個。 ② 晶體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一種在晶體外形上不可能有的對稱操作——平移操作。 1．滑移面 n 其輔助幾何要素：一個假想的平面和與此平面平行的直線方向 相應(yīng)的對稱操作：對此平面的反映和沿此直線方向平移。 平移的距離： T/2或T/4（T為該平移方向的結(jié)點間距）。 滑移面按其平移的方向和距離的不同分為： 1） 軸向滑移面（a,b,c）：反映后沿晶軸(a,b,c)方向平移T/2。 2）對角線滑移面（n）：反映后沿2個方向滑移T/2。 3）金剛石型滑移面（d）：反映后沿2個方向滑移T/4。 2．平移軸:為一直線方向，圖形沿此直線方向平移一定距離后，可使相同部分重復(fù)。 3．螺旋軸（ns，其中s為＜n的自然數(shù)） 其輔助幾何要素：一根假想的直線及與之平行的直線方向。 相應(yīng)的對稱操作：圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，并沿此直線方向平移一定的距離。 1）軸次 n 基轉(zhuǎn)角：α=360，180，120，90，60 軸次：n=1，2，3，4，6 2）旋轉(zhuǎn)的方向 n左旋：左手系，順時針方向旋轉(zhuǎn) 右旋：右手系，逆時針方向旋轉(zhuǎn) 3）移距（t）與結(jié)點間距（T） n 平移距離（t）應(yīng)等于沿螺旋軸方向行列的結(jié)點間距（T）的S/n，t＝(S/n)T螺旋軸，其旋轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)角α和平移距離(S/n)T， 均應(yīng)以右旋方式（逆時針）為準(zhǔn)。 空間群：一個晶體結(jié)構(gòu)中，其全部對稱要素的總和。也稱費(fèi)德洛夫群或圣佛利斯群。 空間群的國際符號(海曼—摩根符號)的構(gòu)成和含義基本上與對稱型的國際符號類同，具體包括兩個組成部分： （1）前面部分： 空間格子類型（以大寫英文字母表示），如Pmmn中的P。 （2）后面部分： 內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱要素之總和的符號. 第九章（概念）： 平行連生：同種晶體的許多個單體，按所有對應(yīng)的結(jié)晶方向（包括對稱要素、晶軸及晶棱、晶面的方向）均相互平行而形成的連生體。 雙晶：兩個或兩個以上的同種晶體按一定對稱規(guī)律的連生，借助對稱操作可使其相鄰的單晶體相互重合或平行。 根據(jù)其單體間接合方式的不同，可分為三種類型： 1． 簡單雙晶:由兩個單體構(gòu)成的雙晶。 2． 反復(fù)雙晶:由兩個以上單體，彼此間按同一種雙晶律多次反復(fù)出現(xiàn)而構(gòu)成的雙晶群。 3． 復(fù)合雙晶：由兩個以上的單體彼此間按不同的雙晶律所組成的雙晶。 浮生：一種晶體以一定的結(jié)晶學(xué)取向關(guān)系附生于另一種晶體表面之上或包圍于 其四周的現(xiàn)象。 第十章（重點概念理解）： 一、離子類型 通常根據(jù)離子的最外電子層結(jié)構(gòu)，將離子分為三種基本類型： 1．惰性氣體型離子：最外層具有8個電子（ns2np6）或2個電子（1s2）的離子。其最外層電子構(gòu)型與惰性氣體原子的相同。 （主要包括周期表左邊的IA、ⅡA主族的全部元素及其右邊主族中的一些元素 的離子。） 特點：（此類離子在自然界極易形成含氧鹽（主要是硅酸鹽）、氧化物和鹵化物，構(gòu)成地殼中大部分造巖礦物。這些礦物的相對密度一般比較小，對光波選擇性不明顯，一般為無色、白色或淺色。其化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。） 2．銅型離子：外電子層有18個電子(ns2np6nd10)或(18+2)個電子(ns2np6nd10(n+1)s2)的離子。即其最外層電子構(gòu)型同Cu+ (銅的原子序數(shù)為29)。 （主要包括周期表中IB、ⅡB副族及其右鄰的某些元素的離子。） 特點：此類離子常形成以共價鍵為主的硫化物、含硫鹽或類似的化合物，構(gòu)成主要的金屬硫化物礦床中的礦石礦物。這些礦物的相對密度較大，對光線常具有選擇性吸收，可呈現(xiàn)不同的顏色。 3．過渡型離子:最外層電子數(shù)為9～17的離子。其最外層電子構(gòu)型為ns2np6nd1～9。(主要包括周期表中ⅢB-ⅦB副族和Ⅷ族元素的離子。其特征是具有未填滿的6d電子亞層，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易于變價，其性質(zhì)介于惰性氣體型離子與銅型離子之間。) 特點：(外層電子數(shù)愈接近于8者，其親氧性愈強(qiáng)，易形成氧化物和含氧鹽；最外層電子數(shù)愈接近于18者，其親硫性愈強(qiáng)，易形成硫化物；電子數(shù)居于中間位置的Fe、Mn…，與氧和硫均可結(jié)合，究竟形成何種化合物，則主要視所處介質(zhì)條件而定。) 原子半徑和離子半徑變化趨勢的一般規(guī)律： 1）同一周期中，原子半徑和離子半徑隨原子序數(shù)（Z）的增大而減小。 2）同一族內(nèi)，原子半徑和離子半徑隨元素周期數(shù)的增大而增大，其中主族比副族更為明顯。 3）從周期表的左上方→右下方的對角線方向，原子或離子的半徑相近似。 4）鑭系（Z=57～71）和錒系（Z=89～103）各元素的原子半徑及同價的陽離子半徑，均隨原子序數(shù)（Z）的增大而略有減小，即鑭系收縮和錒系收縮。 5）對于同種元素，其陽離子半徑總是小于該元素的原子半徑，且正電價愈高，半徑愈??；而陰離子半徑總是大于該元素的原子半徑，且負(fù)電價愈高，半徑愈大。 6）同種元素，若氧化態(tài)相同，則其離子半徑隨配位數(shù)（CN）的增高而增大。 最緊密堆積的方式（等大球體）： 1，六方最緊密堆積（HCP）：等大球體按ABABAB……的順序，每兩層重復(fù)一次的規(guī)律重復(fù)堆積下去，其結(jié)果球體在空間的分布與空間格子中六方格子一致。 2，立方最緊密堆積（CCP）：等大球體按ABCABCABC……的順序，每三層重復(fù)一次的規(guī)律連續(xù)堆積下去，則球體在空間的分布與空間格子中的立方面心格子一致。 空隙類型：在等大球體最緊密堆積中，球體間仍有空隙存在。據(jù)計算，其球體只占據(jù)晶體空間的74.05%，而空隙占整體空間的25.95%。 1）四面體空隙：由4個球體圍成的空隙，此4個球體中心之聯(lián)線恰好聯(lián)成一個四面體的形狀。 2）八面體空隙：由6個球體圍成的空隙，此6個球體中心之聯(lián)線聯(lián)成一個八面體的形狀。 緊密堆積（不等大球體）：礦物多為離子化合物，其陰離子的體積遠(yuǎn)大于陽離子。其晶體結(jié)構(gòu)常是半徑較大的陰離子按等大球體的六方或立方最緊密堆積方式進(jìn)行堆積，而半徑較小的陽離子充填其中的四面體空隙或八面體空隙。 小結(jié)： ① 自然金屬礦物(單質(zhì))的晶體結(jié)構(gòu)，常表現(xiàn)為金屬原子作等大球體的最緊密堆積。 ② 離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)中，則往往是半徑大的陰離子作最緊密或近于最緊密堆積，半徑小的陽離子充填在其空隙之中。 ③ 分子化合物的晶體結(jié)構(gòu)中，分子呈緊密堆積，但因分子的形狀不作球形，情況則更為復(fù)雜。 配位數(shù)：晶體結(jié)構(gòu)中，每個原子或離子周圍最鄰近的原子或異號離子的數(shù)目，稱為該原子或離子的配位數(shù)。 注意： ① 金屬單質(zhì)晶體中原子總是具有最高（CN=12）或較高的配位數(shù)。 ② 成共價鍵結(jié)合的晶體，無論單質(zhì)或化合物，由于共價鍵具方向性 和飽和性，其配位數(shù)不受球體最緊密堆積規(guī)律的支配，CN偏低，一般均≯4。 ③ 離子化合物晶體中，通常是陰離子作最緊密堆積，陽離子充填 其中的八面體空隙或四面體空隙。此時陽離子的CN分別為6和4。但當(dāng)陰離子不成最緊密堆積時，還存在其他的CN，其數(shù)值一般居于中等。 在離子晶體中，陰、陽離子的結(jié)合相當(dāng)于不等大球體的緊密堆積： ① 只有當(dāng)異號離子相互接觸時才是穩(wěn)定的； ② 若陽離子變小，直到陰離子相互接觸，結(jié)構(gòu)仍是穩(wěn)定的，但已達(dá)穩(wěn)定的極限； ③ 若陽離子更小，則使陰、陽離子脫離接觸，這樣的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，將引起CN的改變。 配位多面體：晶體結(jié)構(gòu)中，以一個原子或離子為中心，將其周圍與之成配位關(guān)系 的原子或異號離子的中心聯(lián)結(jié)起來所構(gòu)成的多面體。 配位數(shù)與離子半徑的關(guān)系：從幾何觀點來看，離子晶體中，陽離子的CN主要取決于陰、陽離子的相對大小，即取決于充填空隙的陽離子半徑（rc）與構(gòu)成空隙的 陰離子半徑（ra）之比值（rc/ra）。 典型的化學(xué)鍵有：離子鍵、共價鍵和金屬鍵三種?！驹诜肿又g還普遍存在著范德華力。分子鍵很弱，其鍵能比前三種鍵能小1～2個數(shù)量級。氫原子還能與分子內(nèi)或其它分子中的某些原子之間形成氫鍵，其鍵強(qiáng)與分子鍵屬同一數(shù)量級，但比分子鍵強(qiáng)?！? 晶格類型： 1，離子晶格： — 晶體結(jié)構(gòu)的基本單元為失去電子的陽離子和得到電子的陰離子。 — 質(zhì)點的結(jié)合主要靠陰、陽離子間的靜電引力相互聯(lián)系起來，從而形成離子鍵。 — 離子鍵無方向性和飽和性。晶格中離子間的具體配置方式，取決于陰、陽離子的電價及其離子半徑的比值等因素。 — 主要由離子鍵形成的晶體屬于離子晶格。 特點： ① 結(jié)構(gòu)較緊密，具較高的CN。 ② 透明～半透明，非金屬光澤，折射率和反射率均低；具較高的硬度和相當(dāng)高的熔點；一般不導(dǎo)電，但熔融后可導(dǎo)電。 ③ 易溶于極性溶劑。 2.原子晶格： — 晶體結(jié)構(gòu)單元為原子。 — 原子間的結(jié)合是通過共用電子對的方式使達(dá)到穩(wěn)定的電子構(gòu)型（外層電子為8的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），形成共價鍵。 — 共價鍵具有方向性和飽和性。晶格中原子間的排列方式主要受鍵的取向 所控制。 — 晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點間的結(jié)合以共價鍵占主導(dǎo)地位的晶格即原子晶格。 特點： ① 原子堆積的緊密程度遠(yuǎn)比離子晶格為低，CN也較低。 ② 晶體呈透明-半透明，金剛-玻璃光澤；一般具較高的硬度和熔點；不導(dǎo)電。 ③ 化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。 3，金屬晶格： — 晶體結(jié)構(gòu)單元是失去了價電子的金屬陽離子和一部分中性的金屬原子。它們彼此之間借助于在整個晶格內(nèi)不停運(yùn)動著的自由電子而相互聯(lián)系，形成金屬鍵。金屬鍵無方向性和飽和性。 — 主要由金屬鍵形成的晶體屬金屬晶格，其結(jié)構(gòu)通?？梢暈榈却笄蝮w的最緊密堆積。 特點： ① 結(jié)構(gòu)緊密，CN高。 ② 不透明，金屬光澤；硬度一般較?。粡?qiáng)延展性，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。 4，分子晶格： — 分子晶格與其他晶格的根本區(qū)別在于：其結(jié)構(gòu)中存在著真實的中性分子。 — 分子內(nèi)部的原子之間通常以共價鍵相結(jié)合，而分子與分子之間則為相當(dāng)弱的分子間力所聯(lián)系。 分子鍵無方向性和飽和性。分子相互間的空間配置方式主要取決于分子本身的幾何特征。 — 主要由分子鍵形成的晶體屬分子晶格。 特點： ① 分子之間有可能作非球體最緊密堆積，其形式極其復(fù)雜多樣。 ② 多數(shù)晶體透明，非金屬光澤；一般硬度小、熔點低；不導(dǎo)電，可壓縮性和熱膨脹率大，導(dǎo)熱率小。 ③ 不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。 類質(zhì)同像：晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點為性質(zhì)相似的他種質(zhì)點所替代，共同結(jié)晶成均勻的單一相的混合晶體，而能保持其鍵性和結(jié)構(gòu)型式不變，僅晶格常數(shù)和性質(zhì)略有改變。 類質(zhì)同像混入物（類質(zhì)同像替代物）：與晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點的性質(zhì)相似的他種質(zhì)點。（ZnS--FeS） 類質(zhì)同像混晶：由類質(zhì)同像形成的均一的、呈單一物相的混合晶體。（Cu → Au） 一、據(jù)質(zhì)點間所能替代的比例范圍，分： （1）完全類質(zhì)同像：性質(zhì)相似的兩種質(zhì)點可以任意比例相互替代。(Mg, Fe)SiO3。 （2）不完全類質(zhì)同像：性質(zhì)相似的兩種質(zhì)點只能在確定的某個有限范圍內(nèi)替代。 如：針鐵礦(FeOOH)Fe可以被Al替代達(dá)30% 二、據(jù)相互替代質(zhì)點的電價相同與否，分： （1）等價類質(zhì)同像：相互替代的離子為同價離子。(白云石中二價的Ca離子和Mg離子）。 （2）異價類質(zhì)同像：彼此替代的離子的電價不相同。三價的Fe取替四價的Si 類質(zhì)同像的影響因素： 1． 原子或離子的半徑（內(nèi)因）：相互替代的原子或離子的半徑必須盡可能相近。2．離子類型和鍵性（內(nèi)因）：相互替代的質(zhì)點的離子類型和成鍵性質(zhì)應(yīng)相同或相似。 3． 電價（內(nèi)因）：類質(zhì)同像替代前后總電價應(yīng)保持平衡。 4. 溫度（外因）：溫度的增高一般可使固溶體的溶解度增大，有利于類質(zhì)同像的發(fā)生；而溫度的降低，則將限制類質(zhì)同像的范圍，并促使固溶體的離溶。 5. 壓力(外因)：壓力的增大將促使晶格趨于緊密，會降低類質(zhì)同像替代的能力，并促使其離溶。 6. 組分濃度（外因）：礦物結(jié)晶過程中，若介質(zhì)中某種組分的濃度不足，則將有利于與其性質(zhì)相似的組分以類質(zhì)同像混入物的形式進(jìn)入晶格，以彌補(bǔ)該主要組分?jǐn)?shù)量的不足。 同質(zhì)多像：化學(xué)成分相同的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件下，形成結(jié)構(gòu)不同的 若干種晶體的現(xiàn)象。 同質(zhì)多像變體：化學(xué)成分相同而結(jié)構(gòu)不同的晶體。 同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變：由于物理化學(xué)條件的改變，使一種同質(zhì)多像變體在固態(tài)條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N變體的過程。 影響因素： 1）溫度：同質(zhì)多像變體間的轉(zhuǎn)變溫度在一定壓力下是固定的，但轉(zhuǎn)變的速度隨溫度的下降而急劇降低。一般地，溫度的增高會促使同質(zhì)多像向CN減小、相對密度降低的變體方向轉(zhuǎn)變。對同一物質(zhì)而言，一般高溫變體的對稱程度較高。 2） 壓力：壓力增大一般使同質(zhì)多像向CN增大、相對密度增大的變體方向轉(zhuǎn)變。 3） 介質(zhì)性質(zhì)：介質(zhì)性質(zhì)包括介質(zhì)的成分、雜質(zhì)及酸堿度等因素。 從變體間的轉(zhuǎn)變關(guān)系來看，分兩種類型： ① 雙變性轉(zhuǎn)變：兩變體之間的轉(zhuǎn)變是雙向的，其轉(zhuǎn)變過程快速且是可逆的。 ② 單變性轉(zhuǎn)變：兩變體之間的轉(zhuǎn)變是單向的，其轉(zhuǎn)變過程遲緩，且只在升溫過程中發(fā)生。 從不同變體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系來看，分： ① 重建型轉(zhuǎn)變： 轉(zhuǎn)變時晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了徹底改組，包括鍵性、配位態(tài)及堆積方式等的變化，再重新建立起新變體的結(jié)構(gòu)。 ② 移位型轉(zhuǎn)變：不涉及鍵的破壞和重建，只是結(jié)構(gòu)中原子或離子稍作位移，鍵角有所改變，相當(dāng)于整個結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變形。此類轉(zhuǎn)變通常迅速而可逆。 ③ 有序—無序轉(zhuǎn)變：同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無序態(tài)與有序態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。 副像：一種同質(zhì)多像變體繼承了另一種變體的晶形的現(xiàn)象。 多型相變：同種物質(zhì)的不同多型之間的轉(zhuǎn)變。如白云母的2M1,2M2 多型性：化學(xué)成分相同的物質(zhì)，能結(jié)晶成兩種或多種僅僅在結(jié)構(gòu)單元層的堆積順序上有所不同的層狀結(jié)構(gòu)晶體的性質(zhì)。 特點： 一種物質(zhì)的各種多型，在平行結(jié)構(gòu)單元層的方向上的晶胞參數(shù)(如a0，b0)相等；在垂直于結(jié)構(gòu)單元層的方向上，晶胞參數(shù)（如c0）則相當(dāng)于結(jié)構(gòu)單元層厚度的整數(shù)倍，其倍數(shù)即為單位晶胞中結(jié)構(gòu)單元層的數(shù)目，即多型的重復(fù)層數(shù)。 有序—無序的類型： 1．完全有序： 能占據(jù)晶體結(jié)構(gòu)中同種位置的不同質(zhì)點，均100%地占據(jù)各自 特定的位置。相應(yīng)地在這些位置中的占位率為1，而在其他可能位置中均為0。 2．完全無序：不同質(zhì)點在所有的可能位置中均是隨機(jī)分布。它們在任一位置中 的占位率，都等于各自的原子或離子數(shù)n除以總原子或離子數(shù)m，即n/m。 3．部分有序：能占據(jù)結(jié)構(gòu)中同種位置的不同質(zhì)點，每一種都只有部分質(zhì)點是選擇性地占有其特定的位置，而其余質(zhì)點均隨機(jī)地占據(jù)其他位置。即為完全有序與完全無序之間的過渡狀態(tài)。其占位率介于完全有序和完全無序的極限值之間。 注意： 1）一般地，溫度升高，可促使晶體結(jié)構(gòu)從有序→無序轉(zhuǎn)變，晶體對稱程度增高；而溫度緩慢降低，則有利于無序結(jié)構(gòu)的有序化，晶體的對稱性降低。 2）有序—無序轉(zhuǎn)變通常是在達(dá)到一定的臨界溫度后，通過結(jié)構(gòu)有序度的連續(xù)變化而在或長或短的時間內(nèi)逐步完成的。具有不同有序度的各種部分有序變體均有可能以準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)長期存在。 第十二章： 克拉克值：各種化學(xué)元素在地殼中的平均含量(即元素在地殼中的豐度)之百分?jǐn)?shù)。 地殼的主要化學(xué)組成為O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti等十種。（豐度最大者：O — 46.6%，豐度最小者： Rn —— 710-16 %） 礦物的化學(xué)成分類型： 1． 單質(zhì)：由同一種元素的原子自相結(jié)合而成的礦物。 2.化合物：由兩種或兩種以上元素組成的礦物。 礦物化學(xué)成分變化的原因： 1．主要原因 1）類質(zhì)同像替代 2）非化學(xué)計量性 2．其他因素 1）陽離子的可交換性 2）膠體的吸附作用 3）礦物中含水量的變化（含沸石水或?qū)娱g水） 4）以顯微包裹體形式存在的機(jī)械混入物等 “水” 的類型： 據(jù)“水”在礦物中的存在形式及其在晶體結(jié)構(gòu)中的作用，主要分: 基本類型: 吸附水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水 過渡類型: 層間水、沸石水 關(guān)于水的兩點說明： 1）單礦物的化學(xué)全分析數(shù)據(jù)中，H2O－稱負(fù)水，通常意指不參加晶格的吸附水，當(dāng)樣品烘干到110℃之前即全部逸去； 2）正水H2O+ 系指參加晶格的結(jié)構(gòu)水或結(jié)晶水，其失水溫度通常高于110℃。 3）有些參加晶格的層間水、沸石水及部分結(jié)晶水在低于110℃也可逸出晶格，故分析時應(yīng)以特殊方法處理樣品中的水。 第十三章： 礦物的形態(tài)是指:礦物單體(包括規(guī)則連生體)及同種礦物集合體的外貌特征。 影響礦物形態(tài)的因素： 內(nèi)因：礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 外因：礦物形成時的環(huán)境條件(P,T)。 礦物單體的形態(tài)包括兩方面: (1) 包括整個單晶體的外貌； (2) 晶面花紋特征。 晶體習(xí)性（結(jié)晶習(xí)性或晶習(xí)）：礦物晶體在一定的外界條件下，常常趨向于形成某種特定的習(xí)見形態(tài)。 晶體習(xí)性大致分為三種基本類型： （1）一向延長型： 晶體沿一個方向特別發(fā)育，呈柱狀、針狀和纖維狀… （2）二向延展型： 晶體沿兩個方向相對更發(fā)育，呈板狀、片狀、鱗片狀和葉片狀… （3）三向等長型： 晶體沿三個方向發(fā)育大致相等，呈粒狀或等軸狀。 晶面花紋：由于受復(fù)雜的外界條件和空間的影響，實際晶體往往長成歪晶， 且晶面上常具某些規(guī)則的花紋：晶面條紋、蝕像、生長丘… 礦物集合體：同種礦物的多個單體聚集在一起的整體。 一、顯晶集合體：肉眼或借助于放大鏡即能分辨出礦物各單體的集合體。 顯晶集合體的形態(tài)常見：柱狀、針狀、板狀、片狀、鱗片狀、葉片狀和粒狀… 常見的特殊形態(tài)的集合體： 1） 纖維狀集合體； 2）放射狀集合體； 3）晶簇： 2、 隱晶及膠態(tài)集合體 隱晶集合體：只有在顯微鏡下才可分辨礦物單體的集合體。 膠態(tài)集合體： 顯微鏡下也不能辨別出單體的界線，其實際上并不存在單體。 常見的隱晶及膠態(tài)集合體按形成方式及外貌特征，主要有： 1） 分泌體； 2）結(jié)核： 3） 鮞狀及豆?fàn)罴象w：鮞狀集合體：＞50%球粒的直徑＜2mm，形狀、大小如魚卵。豆?fàn)罴象w：球粒大小似豌豆，直徑一般為幾mm 。 4） 鐘乳狀集合體： 其他的還有：塊狀集合體、土狀集合體、被膜狀集合體等。 第十四章（重點）： 礦物的光學(xué)性質(zhì)：礦物對可見光的反射、折射、吸收等所表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。 一、礦物的顏色 顏色：礦物對入射的白色可見光（390-770nm）中不同波長的光波吸收后，透射和反射的各種波長可見光的混合色。 礦物對光吸收的兩種情形： 1. 當(dāng)?shù)V物對各色光同等程度地均勻吸收時，其所呈顏色取決于吸收程度： ① 若均勻地全部吸收，礦物呈黑色； ② 若基本上均不吸收，礦物呈無色或白色； ③ 若各色光皆被均勻地吸收了一部分，則視吸收量的多少，而呈現(xiàn)不同濃度的灰色。 2. 當(dāng)?shù)V物選擇性地吸收某種波長的色光時，礦物呈現(xiàn)被吸收的色光的補(bǔ)色。 根據(jù)產(chǎn)生的原因，礦物的顏色通常分為： 1） 自色：由礦物本身固有的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的顏色,即由于組成礦物的原子或離子在可見光的激發(fā)下，發(fā)生電子躍遷或轉(zhuǎn)移所造成的。 2） 他色：礦物因含外來帶色的雜質(zhì)、氣液包裹體等所引起的顏色。 3） 假色：由物理光學(xué)效應(yīng)所引起的顏色，是自然光照射在礦物表面或進(jìn)入到礦物內(nèi)部所產(chǎn)生的干涉、衍射、散射等而引起的顏色。 主要有：① 錆色：② 暈色：③ 變彩：④ 乳光： 二、礦物的條痕 條痕：礦物粉末的顏色，通常是以礦物在白色無釉瓷板上擦劃所留下的粉末的顏色。（礦物的條痕能消除假色、減弱他色、突出自色，比礦物顆粒的顏色更為穩(wěn)定、更有鑒定意義。） 三、礦物的透明度 透明度：礦物允許可見光透過的程度。據(jù)礦物碎片刃邊的透光程度，配合礦物的條痕，礦物的透明度分三級： 1）透明：能透過絕大部分光，條痕為無色、白色或淺色。 2）半透明：可允許部分光透過，條痕呈紅、褐等各種彩色。 3）不透明：基本不允許光透過，條痕呈黑色或金屬色。 四、礦物的光澤 光澤：礦物表面對可見光的反射能力。礦物反光的強(qiáng)弱主要取決于礦物對光的折射和吸收的程度。 據(jù)礦物新鮮平滑的晶面、解理面或磨光面上反光的強(qiáng)弱，配合礦物的條痕和透明度，礦物的光澤分四個等級： 1） 金屬光澤：反光很強(qiáng)，似平滑金屬磨光面的反光（古代銅鏡、金銀飾物）。礦物具金屬色，條痕呈黑色或金屬色，不透明。 2） 半金屬光澤：反光較強(qiáng)，似未經(jīng)磨光的金屬表面的反光。呈金屬色，條痕為棕色、褐色等深彩色，不透明～半透明。 3）金剛光澤：反光較強(qiáng)，似金剛石般明亮耀眼的反光。顏色和條痕均呈淺色（ 如 淺黃、桔紅、淺綠…）、白色或無色，半透明～透明。 4） 玻璃光澤：反光較弱，呈普通平板玻璃表面的反光。礦物為無色、白色或淺色，條痕呈無色或白色，透明。 特殊變異光澤：油脂光澤、樹脂光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、蠟狀光澤、土狀光澤。 影響光澤度的因素： 主要是礦物的化學(xué)鍵類型： 1）具金屬鍵的礦物一般呈金屬光澤或半金屬光澤； 2）具共價鍵的礦物一般呈金剛光澤或玻璃光澤； 3）具離子鍵或分子鍵的礦物，對光的吸收程度小，反光很弱，光澤即弱。 五、特殊光學(xué)效應(yīng) 由于寶石內(nèi)部具有包裹體、雙晶、微細(xì)球狀結(jié)構(gòu)等特殊內(nèi)在因素，導(dǎo)致光的干涉、散射、衍射等現(xiàn)象，使寶石顯現(xiàn)出特殊的光學(xué)效應(yīng)。 六、礦物的發(fā)光性 發(fā)光性：某些礦物在外加能量的激發(fā)下能明顯地發(fā)出可見光。 激發(fā)源主要有：紫外光、陰極射線、x射線、射線和高速質(zhì)子流等各種高能輻射，以及加熱、摩擦、可見紫光… 礦物的力學(xué)性質(zhì)：礦物在外力（如敲打、擠壓、拉引、刻劃…）作用下所表現(xiàn)出來的性質(zhì)。 一、礦物的解理、裂開和斷口 1．解理：礦物晶體受應(yīng)力作用而超過彈性限度時，沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成 一系列光滑平面。這些光滑的平面稱解理面。（解理是晶質(zhì)礦物才具有的特性。 金屬晶格具強(qiáng)延展性而無解理。） 據(jù)其產(chǎn)生的難易程度及完好性，通常分為五級： ① 極完全解理：礦物受力后極易裂成薄片，解理面平整而光滑。（黑云母） ② 完全解理：礦物受力后易裂成光滑的平面或規(guī)則的解理塊，解理面顯著而平 滑，常見∥解理面的階梯。（方解石） ③ 中等解理：礦物受力后常破裂成較小的不很平滑的平面，解理面不太連續(xù)， 常呈階梯狀，且閃閃發(fā)亮，清晰可見。（普通輝石） ④ 不完全解理：礦物受力后不易裂出解理面，僅斷續(xù)可見小而不平滑的解理面。（磷灰石） ⑤ 極不完全解理：即無解理。（石英，黃鐵礦） 2． 裂開：某些礦物晶體在應(yīng)力作用下，有時可沿著晶格內(nèi)一定的結(jié)晶方向破裂成平面。裂開的平面稱裂開面。 產(chǎn)生原因（與解理的區(qū)別就在這）：裂開的產(chǎn)生取決于雜質(zhì)的夾層及機(jī)械雙晶等結(jié)構(gòu)以外的非固有因素。 3． 斷口：礦物內(nèi)部若不存在由晶體結(jié)構(gòu)所控制的弱結(jié)合面網(wǎng)，則受力后將沿任意方向破裂成不平整的斷面。 礦物的斷口主要藉于其形狀來描述，常見的有： ① 貝殼狀斷口：② 鋸齒狀斷口：③ 平坦?fàn)顢嗫冢孩?參差狀斷口：⑤ 土狀斷口：⑥ 纖維狀斷口。 二、礦物的硬度 硬度：礦物抵抗外來機(jī)械作用(如刻劃、壓入或研磨…)的能力。 摩斯硬度計：以十種硬度遞增的礦物為標(biāo)準(zhǔn)來測定礦物的相對硬度。 1 滑石 2 石膏 3 方解石 4 螢石 5 磷灰石 6 正長石 7 石英 8 黃玉 9 剛玉 10 金剛石 三、礦物的彈性與撓性 彈性：某些層狀或鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物在外力作用下發(fā)生彎曲形變，當(dāng)外力撤除后，在彈性限度內(nèi)能自行恢復(fù)原狀的性質(zhì)。 撓性： 某些層狀結(jié)構(gòu)的礦物在撤除使其發(fā)生彎曲形變的外力后，不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。 四、礦物的脆性與延展性 脆性：礦物受外力作用時易發(fā)生破碎的性質(zhì)。見于絕大多數(shù)非金屬晶格礦物。 延性：礦物受外力拉引時易成為細(xì)絲的性質(zhì)。 展性： 礦物在錘擊或碾壓下易形成薄片的性質(zhì)。 延展性是礦物受外力作用發(fā)生晶格滑移形變的表現(xiàn)，是金屬鍵礦物的一種特性。 礦物的其他物理性質(zhì)： 一、礦物的密度和相對密度 密度：礦物單位體積的質(zhì)量(g/cm3)。 相對密度(比重)：純凈的單礦物在空氣中的重量與4℃時同體積的水的重量之比。 礦物的相對密度通常分為三級： ① 輕的： G＜ 2.5 。 ② 中等的：大多數(shù)非金屬礦物的G為2.5～4 。 ③ 重的： G＞ 4 。 二、礦物的磁性 磁性：礦物在外磁場作用下被磁化所表現(xiàn)出能被外磁場吸引、排斥或?qū)ν饨绠a(chǎn)生磁場的性質(zhì)。 肉眼鑒定時，一般以馬蹄形磁鐵或磁化小刀來測試礦物的磁性，粗略分為三級： ① 強(qiáng)磁性：礦物塊體或較大的顆粒能被吸引。 ② 弱磁性：礦物粉末能被吸引。 ③ 無磁性： 礦物粉末也不能被吸引。 三、礦物的電學(xué)性質(zhì) 1．導(dǎo)電性和介電性 1）導(dǎo)電性：礦物對電流的傳導(dǎo)能力。 2）介電性：不導(dǎo)電(電介質(zhì)的) 或?qū)щ娦詷O弱的礦物在外電場中被極化產(chǎn)生感應(yīng)電荷的性質(zhì)。 2．壓電性和熱電性 1）壓電性：某些電介質(zhì)的單晶體，當(dāng)受到定向壓力或張力的作用時，能使晶體垂直于應(yīng)力的兩側(cè)表面上分別帶有等量的相反電荷的性質(zhì)。 2) 熱釋電性：電介質(zhì)晶體在加熱或冷卻時, 在一定結(jié)晶學(xué)方向的兩端表面產(chǎn)生相反電荷。 四、礦物的其他物理性質(zhì) 導(dǎo)熱性、熱膨脹性、熔點、易燃性、揮發(fā)性、吸水性、可塑性、放射性、嗅覺、味覺、觸覺。 第十五章（重點）： 礦物的定義：是由地質(zhì)作用形成的、具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的 物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物。 按照地質(zhì)作用的性質(zhì)，能量和來源，可以分為： 1、 內(nèi)生作用：主要由地球內(nèi)部熱能所導(dǎo)致礦物形成的各種地質(zhì)作用。 包括： 1、巖漿作用（橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、斜長石、正長石、石英等）； 2、火山作用（除透長石、鱗石英、方石英等為細(xì)小斑晶，均為隱晶質(zhì)）； 3、偉晶作用（石英、長石、綠柱石、天河石等）； 4、熱液作用（a、高溫?zé)嵋鹤饔茫憾旧啊⒋盆F礦、磁黃鐵礦、黃玉等 b、中溫?zé)嵋鹤饔茫何炇?、石英、重晶石、方解石?c、低溫?zé)嵋鹤饔茫旱鞍资?、高嶺土、石英、重晶石、方解石等）。 二、外生作用：在地表或近地表較低的溫度和壓力下，由于太陽能、水、大氣和 生物等因素的參與而形成礦物的各種地質(zhì)作用。 主要包括風(fēng)化作用、沉積作用（生物、化學(xué)、機(jī)械）。 3、 變質(zhì)作用：在地表以下較深部位，已形成的巖石，由于地殼構(gòu)造變動、巖漿活動及地?zé)崃髯兓挠绊懀渌幍牡刭|(zhì)及物理化學(xué)條件發(fā)生改變，致使巖石在基本保持固態(tài)的情況下發(fā)生成分、結(jié)構(gòu)上的變化，而生成一系列變質(zhì)礦物，形成新的巖石的作用。 主要包括：接觸變質(zhì)作用（接觸交代作用、熱變質(zhì)作用）、區(qū)域變質(zhì)作用。 礦物形成的影響因素：礦物的形成、穩(wěn)定和演化取決于其所處的地質(zhì)環(huán)境及物理化學(xué)條件。即地質(zhì)作用及溫度、壓力、組分的濃度、介質(zhì)的酸堿度（pH值）、氧化還原電位（Eh值）和組分的化學(xué)位（mi）、逸度（fi）、活度（ai）及時間等因素。 幾點說明: (1) 巖漿和熱液作用過程中，溫度和組分濃度起主要作用； (2) 區(qū)域變質(zhì)作用中，溫度和壓力起主導(dǎo)作用； (3) 外生作用中，pH值和Eh值對礦物的形成具重要意義。 礦物的生成順序：自然界地質(zhì)體中的各種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。 （礦物通常是按晶格能降低的順序而次第析出的，共生的礦物的晶格能大體相近。） 確定礦物生成順序的標(biāo)志： ★ 礦物的空間位置關(guān)系：地質(zhì)體中心部位的礦物形成晚。當(dāng)一礦物穿插或包圍或充填其他礦物時，被穿插或被包圍或被充填的礦物生成較早。 ★ 礦物的自形程度：相互接觸的礦物晶體，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成較早。（但應(yīng)注意礦物的結(jié)晶能力的影響。） ★ 礦物的交代關(guān)系：礦物的交代作用首先沿顆粒的邊緣或裂隙進(jìn)行，被交代的 礦物形成較早。 礦物世代：在一個礦床中，同種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。與一定的成礦階段相對應(yīng)。如多期次的熱液作用。 礦物的共生：同一成因、同一成礦期（或成礦階段）所形成的不同礦物共存于同一空間的現(xiàn)象。 礦物的共生組合：各共生礦物構(gòu)成的組合。 礦物的伴生：不同成因或不同成礦階段的各種礦物共同出現(xiàn)在同一空間范圍內(nèi)的現(xiàn)象。 礦物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或地質(zhì)體的一定成因特征的礦物學(xué)標(biāo)志。 主要包括：（1）標(biāo)型礦物 （2）標(biāo)型礦物共生組合 （3）礦物標(biāo)型特征 標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合：只在某種特定的地質(zhì)作用中形成和穩(wěn)定的礦物和特征性礦物組合。（標(biāo)型礦物或標(biāo)型礦物共生組合強(qiáng)調(diào)礦物或礦物組合的單成因性，其本身即是成因上的標(biāo)志。） 礦物的標(biāo)型特征：能反映礦物的形成和穩(wěn)定條件的礦物學(xué)特征。 注意：礦物的空間分布、多成因性及多世代性，決定了同種礦物在晶形、物性、成分、結(jié)構(gòu)等方面存在著明顯的差異。 礦物標(biāo)型包括：形態(tài)標(biāo)型、物理性質(zhì)標(biāo)型、化學(xué)標(biāo)型、結(jié)構(gòu)標(biāo)型。 測量礦物平衡溫度和壓力的地質(zhì)數(shù)學(xué)模型：地質(zhì)溫度計、地質(zhì)壓力計和地質(zhì)溫壓計。 意義： 1）了解地殼、地幔和宇宙； 2）探索礦物及地質(zhì)體的成因； 3）指導(dǎo)找礦勘探； 4）評價地質(zhì)體的含礦性。 礦物中的包裹體：礦物生長過程中或形成之中被捕獲包裹于礦物晶體缺陷（如 晶格空位、位錯、空洞和裂隙…）中的，至今尚完好封存在主礦物中并與主礦物有著相界線的那一部分物質(zhì)。 特點： 1）普遍存在于礦物中，數(shù)量相當(dāng)多； 2）形狀各異，成分復(fù)雜，可以是氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)； 3）大小不一，氣液包裹體大多＜10m。 按成因分原生、次生和假次生包裹體： 原生包裹體（P ）：礦物結(jié)晶過程中被捕獲封存的成巖成礦介質(zhì)（含氣液的流體或硅酸鹽熔融體）。 次生包裹體（ S ）：礦物形成后，后期熱液沿礦物的微裂隙貫入，引起礦物局部溶解并發(fā)生重結(jié)晶，之后又為主礦物所圈閉而形成的定向排列的包裹體。 假次生包裹體（ PS ）：礦物生長過程中，由于構(gòu)造應(yīng)力作用，使礦物晶體產(chǎn)生局部破裂或蝕坑，成礦流體進(jìn)入其中，并使這些部位發(fā)生重結(jié)晶而被繼續(xù)生長的晶體封存所形成的包裹體。 意義：1）P和PS是代表形成主礦物的原始成巖成礦流體的樣品，其成分和熱力學(xué)參數(shù)（溫度、壓力、PH值、Eh值和鹽度…）反映了主礦物形成時的化學(xué)環(huán)境和物理化學(xué)條件，可作為譯解成礦作用特別是內(nèi)生成礦作用的密碼； 2）S反映成礦期后熱液活動的物理化學(xué)作用的溫度、壓力、介質(zhì)成分和性質(zhì)。 化學(xué)成分的變化：自然界的化學(xué)作用決定于環(huán)境。在開放體系，體系與環(huán)境存在著物質(zhì)的交換，活性組分總是向著化學(xué)位低的方向遷移，組分重新組合，形成新的礦物，從而使體系總自由能最低。 1） 交代作用：在地質(zhì)作用過程中，已形成的礦物與熔體、溶液或氣液的相互作用而發(fā)生組分上的交換，使原礦物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V物的作用。 假像：交代強(qiáng)烈時，原礦物可全部為新形成的礦物所替代，但仍保持原礦物的晶形。 2） 水化作用：無水礦物因一定比例的水加入到礦物晶格中而變成含結(jié)晶水的礦物的作用。 3） 脫水作用：含水礦物因失去其所含結(jié)晶水而變成另一種礦物的作用。 晶體結(jié)構(gòu)的變化主要包括同質(zhì)多像相變和多型相變等(第十章已講) (1）