结晶学最全课件总结Word文档下载推荐.docx

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链状结构（变形的NaCl型结构

单晶常呈菱面体{1011}、平行{0001}厚板状或平行c轴延伸的柱状。

集合体常呈粒状。

辰砂双晶，单晶为菱面体

颜色常呈红色，晶体表面具有金刚光泽，条痕红色，半透明。

晶形为板状或柱状，穿插双晶常见。

{1010}完全解理。

硬度较小，为2－2.5。

比重较大，为8.09

辰砂：

颜色、晶形

HgS

黄铁矿——黄铜矿

浅铜黄色

条痕黑色

硬度大于小刀

黄铜矿：

铜黄色

条痕绿黑色

硬度小于小刀

辉锑矿——辉铋矿

辉铋矿：

解理面上无横纹

辉锑矿：

解理面上有横纹（聚片双晶纹）

辉钼矿——石墨

石墨：

条痕黑色，密度2.2.

辉钼矿：

黄绿色条痕，密度5.0.

小结：

1、硫化物的晶体化学特征与形态、物性的关系：

成分：

阴阳离子电负性差值小；

化学键：

由共价键为主，带有金属键成分；

晶格：

既非典型的原子晶格也非典型的金属晶格；

物理性质：

向金属键过渡者：

金属光泽、金属色、不透明、黑色条痕，如PbS,FeS2

向共价键过渡者：

金刚光泽、非金属彩色、半透明、彩色条痕，如AsS、As2S3、HgS、ZnS。

硫化物的硬度一般较低,只有对硫化物如FeS2的硬度高（因为S-S为共价键，使Fe-S、S-S间距缩短）。

硫化物的密度一般较大，因为组成本类的阳离子原子量大，并且阴离子常做最紧密堆积。

2、硫化物矿物：

金属色

铅灰色——方铅矿PbS

浅铜黄色——黄铁矿FeS2

非金属彩色

棕褐至黑色——闪锌矿ZnS

桔红色——雄黄AsS

柠檬黄色——雌黄As2S3

红色——辰砂HgS

1、刚玉（corundum）a-Al2O3

腰鼓状、柱状，少数呈板状或片状。

晶面上可见聚片双晶纹（有时依{1011}或{0001}成聚片双晶。

刚玉的晶形及晶面条纹见P194图18-20

3m，配位型结构

刚玉透明无色、白色，由于成分中所含色素离子的存在可呈多种颜色；

无解理，硬度为9，熔点高，化学性质稳定，不易被腐蚀。

密度4左右。

常有{1011}，偶有{0001}裂开。

红宝石：

10红9裂

聚片双晶引发的裂理

刚玉—Al2O3

晶形（腰鼓状）

无解理，有裂开{1011}、{0001}

硬度9

2、赤铁矿（Hematite）Fe2O3

刚玉型结构

三方晶系，3m

无解理，

硬度5-6

密度5-5.3

赤铁矿的晶形与形成条件有关：

在热液条件下常具扁平的菱面体状、板状或片状晶形

在接触交代作用下常为粒状晶形

沉积作用的产物多呈隐晶质的鲕状、肾状、豆状、粉末状集合体

区域变质作用形成镜铁矿（片状、鳞片状、金属光泽）和云母赤铁矿（细小鳞片状或贝壳状镜铁矿）

粒状、片状、鲕状、肾状、豆状、块状

条痕：

棕红色

3、金红石（rutile）TiO2

四方晶系，4/mmm

金红石通常呈带双锥的柱状或针状晶体，柱面常有纵纹。

膝状双晶常见。

金红石显微针状晶体常被包裹于石英、金云母、刚玉等晶体中，尤其在刚玉中呈六射星形分布形成星光红宝石和星光蓝宝石。

显微针状晶体常被包裹于宝石中

4、石英（quartz）SiO2

SiO2的同质多像变体

所以通常末加说明的“石英”即指α-石英。

石英的单晶体通常呈六方柱{1010}和菱面体{1011}、{0111}等单形所成之聚形。

柱面上常具横纹。

常见的双晶律有道芬双晶与巴西双晶，此外还有日本律双晶等。

集合体形态

石英的集合体形态有显晶质和隐晶质两类,前者常呈晶簇状。

粒状，致密块状；

后者常呈钟乳状。

结核状等。

架状，32

[SiO4]四面体以角顶相连，

物性：

贝壳状断口断面呈油脂光泽无解理

硬度7

具压电性

石英的变种（异种）：

（1）粗粒晶体（粒）异种

水晶　无色透明的晶体

紫水晶蓝紫、浅蓝、浅　红、浅紫的蓝紫色调

烟水晶烟黄色、暗褐至黑色（黑色者又称墨晶）

黄水晶金黄色或柠檬黄色

蔷薇水晶浅玫瑰或粉红色

猫眼石或虎睛石.鹰眼石:

呈各种不同的色调,由于石英交代纤维状石棉而具丝绢光泽似猫眼（或虎睛.鹰眼）.

发晶:

晶体中含细小针状金红石或电气石晶簇.

隐晶质异种

玉髓（石髓）纤维状，特别是指褐至灰色、半透明、蜡状光

泽的钟乳状体。

产于岩石孔洞中

玛瑙各种颜色的玉髓条带或同心圆环带交互排列而成

燧石暗色、坚韧、极致密的结核状物质

碧玉块状、细粒密实的石英，呈暗红色、褐色或黄色，广泛产出于沉积岩或变质岩中

（3）非晶质异种

蛋白石:

SiO2·

nH2O

SiO2含量一般在90%以上.含水量不定，一般在4～9%,最高可达20。

欧泊（Opal）

是一种具变彩效应的蛋白石。

我国又称“闪电石”，是由于其产于澳大利亚的闪电岭的缘故。

4、石英--SiO2

架状、共价键

无解理、贝壳状断口，

硬度:

7

形态 

：

单晶体六方柱{1010}和菱面

体{1011}、等单形所成之聚

形。

5、尖晶石（Spinel）MgAl2O4

尖晶石族AB2X4

A:

Mg2+,Mn2+,Fe2+,Ni2+,

　　　Zn2+,Co2+,Cu2+等。

B:

Al3+,Cr3+,Fe3+,V3+,Ti4+

尖晶石族结构

对称型m3m。

据A、B组阳离子在结构中的分布将尖晶石型结构分为三种类型：

正尖晶石型：

反尖晶石型：

混合型：

（1）正尖晶石型结构：

AIV（B2）VIO4

全部A2+充填1/8的四面体空隙；

全部B3+充填1/2的八面体空隙。

尖晶石MgAl2O4

铬铁矿FeCr2O4

正尖晶石型结构矿物：

（2）反尖晶石型结构：

BIV（AB）VIO4

1/2的B3+充填1/8的四面体空隙；

全部A2+及另1/2的B3+充填1/2的八面体空隙。

反尖晶石型结构矿物：

磁铁矿FeFe2O4

（3）混合型结构：

（A1-xBx）IV（AxB2-x）VIO4，

如镁铁矿MgFe2O4，锰铁矿MnFe2O4。

单晶体常呈八面体形，有时八面体与菱形十二面体组成聚形。

双晶依尖晶石律（111）成接触双晶。

有时为不规则粒状。

颜色:

无色者少见，通常呈红色（含Cr）、绿色（含Fe3+）或褐黑色（含Fe2+和Fe3+）

硬度8

无解理

八面体

物理性质：

硬度:

8

注意：

考研正尖晶石型与反尖晶石型结构

6、磁铁矿（magnetite）Fe3O4

反尖晶石型结构

条痕黑色（以此与赤铁矿区分）

强磁性

7、金绿宝石（Chrysoberyl）BeAl2O4

斜方晶系；

矿物晶体呈扁平状、板状或短柱状，晶面上常有平行条纹，晶体常形成假六方三连晶穿插双晶

用途：

用作宝石，金绿宝石的主要品种有三种：

金绿宝石、猫眼、变石。

金绿宝石BeAl2O4

用作宝石：

猫眼、变石

1、氧化物的晶体化学特征与形态、物性的关系：

阴离子O2-的半径大，可作最紧密堆积，因此对称程度较高，多为等轴晶系和中级晶族。

离子键、共价键为主，部分具金属键成分的；

具原子晶格特征和金属晶格特征的离子晶格；

过渡型阳离子：

半金属光泽、金属色、不透明、如磁铁矿Fe3O4,赤铁矿Fe2O3

惰气型阳离子：

玻璃光泽、透明、条痕无色，如刚玉Al2O3、石英SiO2、尖晶石MgAl2O4。

氧化物的硬度一般较高（〉小刀，是因为O2-最紧密堆积，且共价键成分多），密度一般较大（阴离子常做最紧密堆积，只有架状结构的SiO2密度低）。

2、氧化物矿物：

A2X3型

AX2型

刚玉Al2O3

赤铁矿Fe2O3

金红石TiO2

AB2X4型

尖晶石MgAl2O4

磁铁矿Fe3O4

石英SiO2

尖晶石族

3、相似矿物的区别：

赤铁矿——磁铁矿

磁铁矿：

条痕黑色，

赤铁矿：

条痕棕红色，

无磁性

无色刚玉——石英

石英：

六方柱与菱面体聚形，

柱面横纹、贝壳状断口

密度2.65

硬度7

刚玉：

腰鼓状晶形，

常有裂开纹

密度4

硬度9

岛、环状结构硅酸盐矿物

1、石榴子石族（garnet）A3B2[SiO4]3

对称特点:

本族矿物均属等轴晶系，点群：

m3m，

晶体结构:

结构很紧密，各方向的键力很少有差异。

晶体形态 

本族矿物的晶形常呈菱形十二面体、四角三八面体或二者之聚形。

石榴子石晶体结构

石榴子石------A3B2[SiO4]3晶形：

菱形十二面体、四角三八面体，

两个系列（铝，钙）硬度:

6.0～7.5

比重:

3.5～4.3解理:

不完全颜色:

多变。

根据成分。

锆石 

------------Zr[SiO4]晶形：

四方柱和四方双锥

锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。

颜色：

质纯者无色，含杂质者颜色为红、黄、蓝、紫、褐色等，最佳的颜色是无色透明的红色和蓝色。

光泽：

金刚光泽，断口油脂光泽，

硬度：

“高型”为7-7.5，“低型”为6。

密度：

“高型”4.6-4.8，“低型“3.9-4.1。

其它：

具较强的脆性。

“纸蚀”现象

橄榄石（Mg,Fe）2[SiO4]透明度:

透明光泽:

玻璃光泽硬度:

6～7比重:

3.2～4.4，随铁含量增加而增加。

解理:

不完全。

断口:

常呈次贝壳状。

晶系：

斜方晶系橄榄绿色

电气石

NaR3Al6[Si6O18][BO3]3（OH,F）4晶体属三方晶系，3m电气石晶体呈近三角形断面的柱状，两端晶形不同，柱面具纵纹，常呈柱状、针状、放射状和块状集合体。

富锂、锰、铯者为玫瑰色或深蓝色，富镁者呈褐色或黄色，富铬者为深绿色。

。

玻璃光泽，断口松脂光泽，半透明至透明。

无解理。

摩氏硬度7-7.5，比重2.98-3.20。

有焦电性。

晶体形态：

晶体呈球面三角形断面的柱状，柱面具纵纹．

绿柱石Be3Al2[Si6O18]，晶体属六方晶系晶体常呈六方柱，柱面上有纵纹，集合体有时呈晶簇或针状

多为浅绿色，成分中富含铯时，呈粉红色，称为玫瑰绿柱石；

含铬时，呈鲜艳的翠绿色，称为祖母；

含二价铁时，呈淡蓝色，称为海蓝宝石；

含三价铁时，呈黄色，称为黄绿宝石。

玻璃光泽，解理不完全。

摩氏硬度7.5-8，比重2.6-2.9。

性脆。

6/mmm

海蓝宝石

金绿柱石

祖母绿

铯绿柱石

Al2SiO5的同质多象变体

蓝晶石

红柱石

矽线石

红柱石的晶体

斜方柱:

m｛110｝,n｛101｝;

平行双面:

c｛001｝

常显棕绿色、棕红色

断面有黑十

字，强三色

性。

总之

红柱石：

放射状集合体

红柱石自身的三色性极强，从不同方位观察即可看到棕绿色-浅绿色-棕红色的变化。

拓展

蓝晶石：

浅蓝色长斑状晶体，或成束状聚集。

硬度具有二向性（二硬石）

解理：

{100}完全。

{010}中等。

蓝晶石戒面中常可见解理纹，以此区别于蓝宝石

夕线石的晶体为柱状或针状，这些晶体聚合在一起常呈纤维状或放射状，具有丝的光泽或玻璃光泽。

7、黄玉（Topaz）：

Al2[SiO4]（F,OH）2

对称型：

mmm

柱状，柱面常有纵纹。

横截面菱形。

颜色多样，

在{001}面上有完全解理。

8

3.5左右

右图为敲击晶体后，沿解理面裂开的平滑裂面

横截面菱形

一组完全解理

区分：

白水晶——白黄玉

白水晶：

六方柱+菱面体

横截面：

正六边形

2.65

白黄玉：

斜方柱+斜方双锥

菱形

3.5

辉石族：

1、硅氧骨干：

单链[Si2O6]

2、形态：

沿c轴延伸的柱状，横断面呈

假正方形或八边形。

3、解理：

平行于链延伸方向的{210}

或{110}解理，其解理夹角为

87°

和93°

，近于90°

。

2、角闪石族（双链）

角闪石族的晶体结构特征决定了角闪石族矿物具有平行c轴方向一向延长的柱状、针状甚至纤维状晶形。

均发育平行{110}（或｛210｝）的完全解理，其解理面夹角为56°

和124°

相同点

Ø

具有相似的化学成分

络阴离子Si-O骨干

阳离子：

Mg、Fe、Ca、Na、K

绝大多数为单斜晶系，少数为斜方晶系

晶体沿链间发育为柱状、针状、纤维状

矿物颜色类似、硬度较大（5-6）皆发育

两组柱面解理

不同点

辉石族与角闪石族矿物的异同点

×

形态上角闪石的柱状更明显、更长

晶体横断面辉石：

呈假八边形

角闪石：

假六边形或假菱形

解理夹角辉石：

87或93

124或56

附加阴离子辉石：

无

OH

普通辉石:

（Ca,Na）（Mg,Fe,Al,Ti）[（Si,Al）2O6]

短柱状晶体，二组解理交角近直角

普通角闪石:

（Ca,Na）2-3（Mg,Fe,Fe,Al）5[（Al,Si）4O11]（OH）2

长柱状，横断面菱形，绿黑色，二组解理，交角124°

2、透辉石

透辉石：

CaMg[Si2O6]

晶体属单斜晶系的単斜辉石亚族。

3、锂辉石

LiAl[Si2O6]

晶体属单斜晶系的単斜辉石亚族。

4、硬玉

硬玉——翡翠

NaAl[Si2O6]

翡翠是一种以硬玉为主的纤维状、致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合体，化学分子式为NaAl[Si2O6]

翡翠的颜色千变万化，多为绿、红、紫、蓝、黄、灰、黑、无色等。

玻璃光泽至油脂光泽，半透明至不透明。

折光率1.66－1.68，双折射率0.012－0.020，无多色性。

硬度6.5－7，密度3.25－3.4g/cm3。

韧性极强

硬玉：

NaAl[Si2O6]（翡翠）

辉石族矿物，

具有辉石解理，二组柱状解理，交角近

直交

软玉是角闪石族中以透闪石、阳起石为主，并含有其它微量矿物成分的显微纤维状或致密块状矿物集合体。

透闪石——阳起石

Ca2Mg5[Si4O11]2（OH）2——

Ca2（Mg,Fe2+）5[Si4O11]2（OH）2

颜色多种多样，呈白、青、黄、绿、黑、红等色。

一般为油脂光泽，有时为蜡状光泽。

半透明至不透明。

硬度6-6.5，密度2.9-3.1g/cm3。

断口参差状。

韧性极强，质地细腻，坚韧，抛光后表面十分明亮

羊脂玉/青白玉/青玉/碧玉/黄玉/墨玉/糖玉

软玉Ca2（Mg,Fe）5（Si4O11）2（OH）2

翡翠是辉石族矿物，一种以硬玉为主的纤维状、致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合体

具有辉石解理，二组柱状解理，交角近直交

1、滑石——叶蜡石族

三、主要矿物：

2、云母族

3、高岭石

4、蛇纹石

滑石Mg3[Si4O10]（OH）2

叶蜡石Al2[Si4O10]（OH）2

硬度低，解理薄片具有挠性而无弹性

单元层之间靠微弱的分子键连接，

所以滑石和叶腊石具有平行{001}的极完全解理

滑石叶腊石

H=1H=2

油腻感：

较强较弱

PH值：

96

化学组成：

XY2-3[Z4O10]（OH）2

白云母K{Al2[AlSi3O10]（OH）2}

黑云母K{（Mg,Fe）3[AlSi3O10]（OH）2}

金云母K{Mg3[AlSi3O10]（OH）2}

晶体结构：

为TOT型、二八面体型层状结构

由于单元层间有K+，增强了结构的牢固性，使云母的硬度增大至2.5，薄片加大且具有弹性，滑感消失。

白云母KAl2[AlSi3O10]（OH）2

云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。

单斜晶系

颜色多样，玻璃光泽，解理面上珍珠光泽，透明或半透明。

具一组极完全的平行底面解理，薄片富弹性。

摩氏硬度2-3，比重2.7-3.1。

具高度的不导电性和耐火性。

高岭石Al4[Si4O10]·

（OH）8晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。

多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。

白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。

摩氏硬度2-2.5，比重2.6-2.63。

吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。

蛇纹石：

Mg6[Si4O10]（OH）8

蛇纹石属TO型层状结构。

Mg充填全部的八面体空隙，是三八面体结构。

常呈致密块状，叶片状、纤维状。

特征的纤维状集合体称为蛇纹石石棉。

硬度：

2.5-3.5 

比重：

2.55g/cm3 

解理：

{001}解理完全 

颜色：

白色、浅黄色、灰色、蓝绿色或褐黑色 

透明度：

透明至半透明 

光泽：

常见的块体呈油脂光泽或蜡状光泽，纤维状者呈丝绢光泽

岫玉：

以蛇纹石为主要矿物的显微纤维状或致密

块状矿物集合体

1.长石族

正长石KAlSi3O8

斜长石Na[AlSi3O8]--Ca[Al2Si2O8]

Na1-xCax[Al1+xSi3-xO8]

1、长石族

灰白色或肉红色

｛010｝和｛001｝解理完全，解理交角等于或近于90°

（在单斜晶系等于90°

，在三斜晶系中则近于90°

）

6－6.5相对密度：

较小，2.5-2.7

常见形态

长石族矿物多呈平行于a轴延伸的长柱状或厚板状

常见双晶

正长石——卡氏双晶

斜长石——聚片双晶

长石的有序－无序结构

长石结构中的［TO4］中，T位置上Al3+与Si4+的比值，分布和替代规律

有序—无序程度：

直接影响晶体的对称性和轴长

完全无序的——透长石

完全有序的——微斜长石

完全有序的——钙长石

正长石KAlSi3O8

斜长石NaAlSi3O8-

CaAl2Si2O8

1．单斜晶系

2.卡式双晶

3.两引组解理（001）∧（010）=90°

4.颜色为肉红色或白色

1．三斜晶系

2.聚片双晶

3.两组解理（001）∧（010）约为86;

4.常为白色灰色，偶见红色

独山玉

岩石名称:

黝帘石化斜长岩

变化大,有白,绿,紫,

蓝,黄,黑等色,一块玉

料上出现多色

主要由斜长石和斜黝帘石等矿物组成的矿物集合体。

3、沸石族

成分上与长石相似的架状硅酸盐，SiO2含量较低，富含碱金属，结构更加开阔，密度更低、硬度较小

2、方柱石

（NaCa）4[Al（AlSi）Si2O8]3（Cl,F,OH,CO3,SO4）

四方柱状晶形，

密度和折射率与水晶接近，

5-6

总之:

方解石型结构

方解石的晶体结构可视为NaCl型结构的衍生结构

三方晶系

冰洲石，玻璃光泽。

硬度3，比重2.6-2.9，

三组完全菱面体解理{1011}，故名方解石，性脆。

遇冷稀盐酸剧烈起泡，放出CO2。

方解石：

CaCO3

三方晶系：

3m

随温度变化

三组完全菱面体解理{1011}，

遇冷稀盐酸剧烈起泡

菱锰矿：

MnCO3

3m，方解石族

粉红色

菱面体，

2、白云石族

白云石：

CaMg[CO3]2

晶体结构见P268

白云石的聚片双晶纹：

白云石的聚片双晶纹平行解理面的对角线。

方解石的聚片双晶纹可以平行解理面的棱。

3

马鞍状晶形、

遇冷盐酸不剧烈起泡、

聚片双晶纹

3、文石族

晶体化学式CaCO3，为方解石的同质多相变体

文石：

Ca[CO3]，斜方晶系mmm

又称霰石

文石型结构：

文石的晶体结构与方解石不同，文石型结构为斜方晶系

Ca[CO3]，

方解石的同质多象变体

斜方晶系mmm

4、孔雀石族

晶体属单斜晶系。

晶体为柱状、针状或纤维状，通常呈钟乳状、肾状、被膜状或土状集合体。

呈孔雀绿色