第四章单形和聚形.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 单形和聚形,单形,聚 形,立 方 体,八 面 体,菱形十二面体,单形和聚形,属于同一对称型的晶体，可以具有完全不同的形态。如下图所示的立方体、八面体和菱形十二面体，同属于,3L,4,4L,3,6L,2,9PC,对称型，但是它们的形态各异。,晶体理想形态,：,单形和聚形,研究晶体形态的意义,：,有助于鉴定矿物种属,有助于阐明矿物晶体形成条件,单形和聚形,一、单 形,单形的概念,单形的推导,146,种结晶单形,47,种几何单形,几何单形的划分,各晶系的主要单形,单形和对称型的关系,单形和聚形,单形是借助对称型中全部对称要素的作用可以使它们相互重复的一组晶面。,1,、,单形的概念,：,由对称要素联系起来的一组晶面的总和。,一、单 形,立方体,因此，同一单形的所有晶面彼此相等，即具有相同的性质，在理想情况下各晶面同形等大。,用,立方体模,型演示讲解,单形和聚形,2,、单形的推导,推导方法：,将一个原始晶面置于对称型中，通过对称型中全部对称要素的作用，必然可以导出一个单形的全部晶面。,注意：,不同的对称型可以导出不同单形；在同一对称型中原始晶面与对称要素的相对位置不同，也可以导出不同的单形来。,单形和聚形,以,L,2,2P,对称型为例，说明单形的推导,原始晶面与对称要素的相对位置有七种：,位置,1,：原始晶面垂直于,L,2,和,2P,。,通过,L,2,和,2P,作用不能产生新面，这一晶面就构成一个单形,单面,。,位置,2,、,3,：原始晶面平行,L,2,和其中一个,P,，,而垂直另一个,P,。,通过对称要素的作用,平行双面,。,单形和聚形,(3),位置,4,、,5,：原始晶面与,L,2,及一个,P,斜交，与另一,P,垂直,双面,(4),位置,6,：原始晶面与,L,2,平行，与,2P,斜交,斜方柱,(5),位置,7,：原始晶面与,L,2,及,2P,都斜交,斜方单锥,总结,:,在对称型,L,2,2P,中，晶面与对称要素的相对位置有七种，共推导出五种单形。,单形和聚形,每一个对称型中，原始晶面与对称要素的相对位置最多只有七种，因此，同一对称型最多能推导出七种单形。,对称要素较少的对称型，晶面与对称要素可能的相对位置数也会相应减少。对,32,种对称型逐一进行推导，最多可以推导出,146,种单形，称为,146,种结晶单形,。,3,、,146,种结晶单形,常用单形的形状或晶面的形状和多少来命名，如三方双锥、菱形十二面体、八面体、四面体,关于单形名称,单形和聚形,三斜晶系之单形,*,数字为,146,种结晶单形的序号；,*,括号内数字为单形晶面的数目，下同。,各晶系晶类的单形,单形和聚形,单斜晶系之单形,斜方晶系之单形,单形和聚形,四方晶系之单形,单形和聚形,三方晶系之单形,单形和聚形,六方晶系之单形,单形和聚形,等轴晶系之单形,单形和聚形,4,、,47,种几何单形,在,146,种结晶单形中，如果只考虑其几何形态的不同，则只有,47,种单形，称为,几何单形,。,47,种几何单形的形状（如图所示）及描述：,通常对一个单形的描述，包括晶面的形状、数目、相互关系、晶面与对称要素的相对位置以及单形横切面的形状等。,单形和聚形,低级晶族的单形,共有七种，即单面、平行双面、双面、斜方柱、斜方四面体、斜方单锥和斜方双锥。,4.斜方柱,5.,斜方四面体,6.,斜方单锥,7.,斜方双锥,1.,单 面,3.,双 面,2.,平行双面,单形和聚形,中级晶族的单形,除垂直高次轴可以出现单面或平行双面之外，尚可出现,25,种单形。,A,、,柱类：,三方柱、复三方柱、四方柱、复四方柱、六方柱、复六方柱共计六种。,8.,三方柱,10.,四方柱,12.,六方柱,9.,复三方柱,11.,复四方柱,13.,复六方柱,横 截 面,单形和聚形,B,、,单锥类：,三方单锥、复三方单锥、四方单锥、复四方单锥、六方单锥、复六方单锥共计,6,种。,14.,三方,单锥,16.,四方,单锥,18.,六方,单锥,15.,复三,方单锥,17.,复四,方单锥,19.,复六,方单锥,横 截 面,单形和聚形,C,、,双锥类：,三方双锥、复三方双锥、四方双锥、复四方双锥、六方双锥、复六方双锥共计,6,种。,20.,三方双锥,22.,四方双锥,25.,六方双锥,21.,复三方双 锥,23.,复四方双锥,24.,复六方双锥,横 截 面,单形和聚形,D,、,四方四面体和复四方偏三角面体,E,、,菱面体与复三方偏三角面体,26.,四方四面体,28.,复四方偏三角面体,27.,菱面体,29.,复三方偏三角面体,单形和聚形,30.,三方偏方面体,32.,六方偏方面体,31.,四方偏方面体,左形,右形,左形,右形,左形,右形,单形和聚形,F,、,偏方面体类：,三方偏方面体、四方偏方面体和六方偏方面体共计三种。分别由,6,、,8,、,12,个晶面组成，通过中心横切面分别为复三方形、复四方形和复六方形。,33.,四面体,34.,三角三四面体,35.,四角三四面体,36.,五角,三四面体,37.,六四面体,左形,右形,高级晶族的单形（,15,种）,单形和聚形,A,、,四面体类：,四面体、三角三四面体、四角三四面体、五角三四面体和六四面体,38.,八面体,39.,三角三,八面体,40.,四角三,八面体,41.,五角三八面体,42.,六八面体,左形,右形,单形和聚形,B,、,八面体类：,八面体、三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体和六八面体,43.,立方体,44.,四六面体,45.,菱形十二面体,46.,五角十二面体,47.,偏方复十二面体,单形和聚形,C,、,立方体类：,立方体和四六面体,D,、,十二面体类：,菱形十二面体、五角十二面体和偏方复十二面体。,一般形与特殊形,根据单形晶面与对称要素的相对位置来划分的。,凡是单形晶面处于特殊位置，即晶面垂直或平行任何对称要素，或与相同的对称要素以等角相交，则这种单形称为,特殊形,。,反之，晶面处于一般位置，即不与任何对称要素垂直或平行（等轴晶系中的一般形有时可平行三次轴的情况除外），也不与相同的对称要素以等角相交，则这种单形称为,一般形,。,5,、几何单形的划分,一个对称型中，只可能有一种一般形，晶类即以其一般形的名称来命名。,单形和聚形,开形和闭形,凡是单形的晶面不能封闭一定空间者称,开形,，如平行双面、各种柱类等。,凡是其晶面能封闭一定空间者称为,闭形,，例如各种双锥以及等轴晶系的全部单形等。,单形和聚形,左形和右形：,互为镜像，但是不能以旋转操作使之重合的两个图形，称为左右形。,对于偏方面体，可以上部两个晶面的不等长的边为准，,长边在左者为左形，反之为右形,。,30.,三方偏方面体,32.,六方偏方面体,31.,四方偏方面体,左形,右形,左形,右形,左形,右形,单形和聚形,五角三四面体，两,L,3,出露点间找出由三条晶棱组成的一折线，连接两,L,3,出露点作一假想直线辅助观察，,若组成折线的最下边的一条晶棱偏向左上方，即为左形，反之为右形,。,五角三八面体和五角三四面体类似，连接两,L,4,出露点，,若组成折线的最上边的一条晶棱偏向直线的左下方即为左形，反之为右形。,Crystallology,单形和聚形,取向不同的两个相同单形，如果相互间能借助旋转操作而彼此重合者，则互为,正负形,。,(4),正形和负形：,Crystallology,单形和聚形,一种单形其晶面间的角度为恒定者，属于定形；反之，即为变形。,属于定形者有单面、平行双面、三方柱、四方柱、六方柱、四面体、立方体、八面体和菱形十二面体九种单形。其余单形皆为变形。,(5),定形和变形：,Crystallology,单形和聚形,等轴晶系：,四面体、立方体、八面体、菱形十二面体、五角十二面体和四角三八面体,三、六方晶系：,平行双面、三方柱、六方柱、三方单锥、六方双锥、菱面体、复三方偏三角面体,四方晶系：,平行双面、四方柱、四方和复四方双锥,低级晶族：,平行双面、斜方柱、斜方双锥,6,、各晶系的主要单形,各晶系主要单形见表,7,（,P33,）,Crystallology,单形和聚形,立方体,八面体,3L,4,4L,3,6L,2,9PC,同一种单晶矿物,通常只有一种对称型但可有多种单形,同一单形只有一种对称型但同一对称型可有不同单形,立方体,八面体,钻石,如,7,、单形与对称型的关系,相关知识,六方柱,六方双锥,L,6,6L,2,7PC,Crystallology,单形和聚形,知识的应用,钻石常见晶形,绿,柱石常见晶形,绿柱石常见晶形,单形和聚形,知识的应用,电气石常见晶形,复三方柱,石榴石常见晶形四角三八面体,单形和聚形,知识的应用,黄玉常见晶形斜方柱,尖晶石常见,八面体晶形,单形和聚形,1,、聚形的概念,2,、聚形分析,3,、聚形分析中注意问题,二、聚形和聚形分析,Crystallology,单形和聚形,定义：由两个或两个以上的单形聚合而成的晶形称为聚形。,1,、聚形的概念,四方柱与四方双 锥 之 聚 形,单形和聚形,有几个单形相聚，其聚形上就有几种不同的晶面。,在聚形上，不同单形的晶面不同形等大，同一单形的晶面同形等大；不同单形的晶面也不能借助对称要素的作用而彼此重合。,因此，可根据聚形中不同晶面的种数，判定聚形中的单形数目,。,单形的相聚不是任意的，只有属于同一对称型的单形才能相聚,；换句话说，聚形也必须是属于一定的对称型，因此，聚形中的每一单形的对称型当然都与该聚形的对称型一致。,聚形的特点,Crystallology,单形和聚形,聚形分析：,就是判定一个聚形是由哪几种单形组成。,聚形分析步骤如下：,首先确定聚形所属的晶族、晶系和对称型。,确定聚形上有几种不同的晶面，以确定该聚形是由几个单形构成的。,确定每一种单形的晶面数目。,根据每一单形的晶面数目、晶面相互关系、聚形所属对称型和晶系、晶面与对称要素的相对空间关系，参照教材上的表,5,，确定单形名称。,2,、聚形分析,单形和聚形,牢记单形相聚的原则。,如四方柱不能和八面体相聚。,不能把形状大小相同的一组晶面分成几个单形,，如立方体的六个晶面不能看作三个平行双面。,作聚形分析时要想象地将属于同一单形的各晶面延长相交，根据相交后的单形的形状来定名。,在一晶体中，可出现两个或两个以上名称相同的单形。,如锆石的晶体就是有两个四方双锥和一个四方柱组成的聚形。,锆石晶体,单形和聚形,3,、注意问题,