宝石的结晶学和矿物学基础.ppt

第三章宝石的结晶学和矿物学基础宝石是一种坚硬耐磨的固体物质，宝石材料经过精心设计和人工琢磨，形成规则的几何形态，发出奇光异彩，映出奇妙花纹，所有这些首先归功于人类的艺术创造，但本质上是归功于宝石材料的结晶学和矿物学性质，因此，结晶学是宝石学重要的基础学科之一，结晶学和矿物学知识对于宝石学家是必不可少的。第一节结晶学基础EmeraldSapphireOlivine什么是晶体?1895年德国物理学家伦琴(W.C.Rentgen)发现X射线后，1912年德国物理学家劳埃（M.VonLaue）第一次用X射线在实验上证明了晶体的根本特性——晶体内部质点在三维空间周期性地排列。
所以，晶体的现代定义（从本质）：
晶体（crystal）是内部质点(原子、离子或分子)在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。这种质点在三维空间周期性地重复排列也称格子构造，所以晶体是具有格子构造的固体。
与此相反，不具格子构造的固态物质为非晶体或非晶态（noncrystal）。晶体与非晶体结构（平面）示意图(a)晶体，（b）玻璃（非晶体）一、晶体与非晶体2.非晶体
是不具有格子构造的固体。
内部质点无规则排列。
如：玻璃、琥珀、
松香、塑料等。隐晶质的岫玉二、空间格子（十四种空间格子）2.空间格子的特点

（1）同一行列中及相互平行的行列上，结点间距是
相同的；
（2）不同方向的行列中，结点间距通常是不同的。
（3）凡相互平行的面网，其单位面积的节点数
（面网密度）和相邻面网的距离（面网间距）
必定全部相同；
（4）互不平行的面网，面网密度一般不同。
空间格子是由结点、行列、面网，平行六面体组成的，其中平行六面体是一个最小的重复单位，也叫晶胞。晶体实际上就是平行六面体（晶胞）在三维空间重复叠置的结果。对不同矿物晶胞的大小不同，也就是说晶棱a,b,c的长度不同（1）定义
一个空间格子总是可以被三组相交的面网划分成一系列相互平行叠置的一个最小重复单位，那就是单位平行六面体。根据单位平行六面体对称性的不同，空间格子分别归属于7个晶系；
再根据结点在单位平行六面体中的分布情况，将其划分为原始格子、底心格子、体心格子和面心格子。
在晶体中共有14种不同的空间格子型式。(1)原始格子(P)：结点分布于平行六面体的8个角顶上。(2)底心格子(C)：结点分布于平行六面体的角顶及某一对面的中心。(3)体心格子(I)：结点分布于平行六面体的角顶和体中心。(4)面心格子(F)：结点分布于平行六面体的角顶和3对面的中心。晶系晶体的基本性质1、晶体的自限性2、晶体的均一性3、晶体的各向异性4、晶体的稳定性5、晶体的对称性三、晶体分类通常描述晶体对称的几何要素包括：对称面、对称轴、对称中心。（1）对称面(P)（2）对称轴(Ln)（3）对称中心(C)4.晶体分类根据晶体对称性特点，分为七大晶系根据是否有高次轴及其数量分三大晶族四、晶体的形态：（1）开形：单形的晶面不能够完全包围空间，如四方柱、四方锥、平行双面等。
（2）闭形：单形的晶面能够完全包围空间，如立方体、八面体、四方双锥等。水晶的聚形2.单形的种类(3)等轴晶系的单形(3)等轴晶系的单形2.晶体的规则连生双晶按生长的方式可分为下例几种类型：金绿宝石的轮式双晶3.晶面花纹黄铁矿的晶面条纹（2）蚀像：晶体的晶面上出现的具有几何形状内凹小坑或者突起的小丘第二节矿物学基础一、矿物的概念二、矿物的光学特征1.矿物的颜色2.条痕3.光泽锆石的亚金刚光泽4.透明度三、矿物的力学性质1.解理莹石的八面体完全解理2.断口3.裂理4.硬度测定硬度的方法：刻划法、压入法、研磨法、弹跳法等，以前两种方法应用最广。以刻划法为基础的摩氏硬度是最常用的矿物硬度分类。5.韧性6.脆性本章复习思考题1．什么叫晶体与非晶体