第一章 晶体的概念、对称和分类.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,造岩矿物学,主讲：谢庆宾,电话：,010,8973391 e-mail,：,xieqingbin,绪 论,造岩矿物学矿物学的一个分支。研究对象是组成岩石的矿物，即研究造岩矿物的类型、成分、结构、鉴定识别方法，以及造岩矿物的成因产状、在岩石中的组合规律和变化条件等。,结晶学晶体光学矿物学,储集油气,岩石,矿物,晶体,绝大多数矿物是晶体,工具偏光显微镜晶体光学的理论和方法,（结晶学）,学习该课程的目的和目标：,熟练掌握矿物的鉴定方法，,熟练掌握主要的造岩矿物，,为后续岩石学课程的学习,打下坚实的基础。,课程安排：总计学时：,56,学时，,其中讲课,26,学时，实验,30,学时,实验共分,5,组，一个班为一组,第一组：,1,班，实验时间：周六,8,9,：,40,第二组：,2,班，实验时间：周六,9,：,50,11,：,30,第三组：,3,班，实验时间：周六,13,：,30,15,：,10,第四组：,4,班，实验时间：周六,15,：,20,17,：,00,第五组：,5,班，实验时间：周六晚,18,：,30,20:10,实验指导教师：谢庆宾 王春英 温顺久,实验课地点：新科研楼,711,周五上理论课，周二课到周六全天,考核方式,：,闭卷理论考试实验考试,成绩组成,：,平时成绩,30,考试,70,3,次不参加上课或,3,次不交,作业，不得参加考试,矿物,是地壳上各种地质作用形成的，在一定的物理化学条件下相对稳定的自然物体。其中绝大部分是结晶质的单质和化合物，它们具有比较固定的化学组成和晶体结构，因而也表现一定的形态和物理、化学性质；而另有少数矿物为非晶质的液体（水，汞等）、气体（,H2S,、,He,等）或胶体（蛋白石等）状态，它们也有一定的成分和物理性质，但一般没有结晶质那么固定。,矿物学,研究矿物的化学成分、内部结构，形态、性质、成因、产状、共生组合、变化条件、用途及它们之间内在联系的学科。,矿物学的研究直接为找矿和勘探服务，是岩石学和矿床学的基础。,第一篇 结晶学基础,第一章,晶体的概念、对称和分类,一、,晶体的定义,二、,晶体的对称性,三、,对称要素和对称操作,四、,对称型的概念,五、,晶体的分类,一,、晶体的定义,1,、原始定义,：,具有天然长成的（非人工琢磨而成）、规则的几何多面体形态的固体,存在问题：,规则与不规则的同一矿物颗粒所有性质相同，,形成几何多面体形态，只是晶体在一定条件下的一种外在表现。（,NaCl,SiO,2,等,),不规则的,NaCl,颗粒,NaCl,过饱和,溶液,生长,立方体状,NaCl,晶体,一,、晶体的定义,2,、现代定义,晶体：,内部质点在三维空间呈周期性,重复排列的固体,或：,具有格子状构造的固体,。,二、,晶体的对称性,相同的部分通过一定的操作（旋转、反映、反伸,）,作彼此可以重合起来，使图形恢复原来的形状。,对称,:,就是物体上相等部分有规律的重复,须满足的条件：,对称的图形必须由两个以上的相同,部分组成,晶体的对称既包含几何含义，也包含物理含义,晶体对称的特点,所有的晶体都是对称的,晶体的对称是有限的,三、对称要素和对称操作,对称操作：,为使晶体上的相同部分作有规律的重复,所进行的操作,反伸 旋转 反映,对称要素：,在进行对称操作时所凭借的辅助几何,要素,点 线 面,定义,：,将物体（图形）平分为,互为镜,象,的两个相同部分的,假想平面,（一）对称面,（,P,）,构成对称面的条件有二：,一：该平面将晶体分成相等的两部分；,二：这两部分互呈镜像关系。,对称操作,：,对于此面的,反映,标志,：,两部分上对应点的连线是否与,对称面,垂直等距,垂直并平分某些晶面,垂直晶棱并通过它的中心,包含晶棱,对称面可能出现的位置,：,对称面的数目,：,0,P,9,寻找对称面的方法：,把晶体固定在一个位置不要乱动，视线从不同方向去,观察，首先找直立方向的对称面，然后再找水平方向,的对称面，以免重复或漏掉。,举例：立方体,（二）对称,轴,（,L,n,）,定义,：,通过晶体几何中心的一根假,想的,直线,对称操作,：,是围绕此直线的,旋转,特征,：,当图形围绕此直线旋转一定角度后，可使相,同部分重复,重复时所旋转的最小角度称,基转角,（,）,旋转一周重复的次数称为,轴次,（,n,），,n=360,晶体上不可能出现五次或高于六次的对称轴,L,2,L,3,L,4,L,5,L,6,L,7,L,8,晶体对称定律,A.,过一对平行晶面的中心,B.,过一对晶棱的中心,C.,相对两角顶的连线,D.,角顶、晶面中心和棱中点任意两个的连线,数目,0,L,2,6,0,L,3,4,0,L,4,3,0,L,6,1,对称轴可能出现的位置为,除,L,2,外，,L,3,、,L,4,、,L,6,为高次对称轴。,寻找对称轴的方法和步骤,:,用两手指拿住轴的两端，使晶体旋转,3600,，看相同的,晶面、晶棱和角顶重复出现的次数。,举例：,定义,：,位于晶体几何中心的一个假想的点,对称操作,：,是对此点的反伸,特点,：,如果通过此点作任意直线，则在此直线上距对称中心等距离的两端上必定可以找到对应点,识别标志,：,两两成对,对对平行,同形等大,方向相反,（三）对称,中心,（,C,）,所有晶面,对称心可以没用或只有一个对称心,寻找方法：将晶体模型放在桌上，看晶体上面是否,有一晶面与下面的晶体（与桌面接触的晶面）平行,而且相等。把晶体转动，重复这样的观察，如果晶,体上所有的晶面都可以找到与其平行而且相等的晶,面，说明晶体有对称心，否则没有对称心。,举例：,（四）旋转反伸轴,（,L,i,n,）,定义,：,一根过晶体几何中心假想的直线,对称操作,：,围绕此直线的旋转和对此直线上的一个点反伸,的复合操作，可是晶体形态复原。,旋转反伸轴与其他对称要素之间的关系,L,i,1,=C,L,i,2,=P,L,i,3,=L,3,+C,L,i,6,=L,6,+P,L,i,4,四 对称型的概念,概念,结晶多面体中全部对称要素的组合,种类,32,种,按照一定的顺序书写：,3L,4,4L,3,6L,2,9PC,五 晶体的对称分类,32,个晶类,高级、中级、低级晶族,7,大晶系,属于同一,对称型的,晶体,高次轴的有无及多少,轴次的高低,及数目,三斜晶系,单斜晶系,斜方晶系,三方晶系,四方晶系,六方晶系,等轴晶系,晶,体,低级晶族,中级晶族,高级晶族,4,L,3,1,L,6,1,L,4,1,L,3,L,2,+P,3,L,1,或,C,L,2,P3,