第四章单形和聚形ppt课件.ppt

第四章第四章 单形和聚形形和聚形n 单形形n 聚聚 形形立立 方方 体体八八 面面 体体菱形十二面体菱形十二面体 属于同一属于同一对称型的晶体，可以具有完全称型的晶体，可以具有完全不同的形不同的形态如下图所示的立方体、八面体和所示的立方体、八面体和菱形十二面体，同属于菱形十二面体，同属于3L44L36L29PC3L44L36L29PC对称型，称型，但是它但是它们的形的形态各异 n晶体理想形晶体理想形态：：单形和聚形形和聚形 n研究晶体形研究晶体形态的意的意义：：n ⑴⑴有助于有助于鉴定定矿物种属物种属n ⑵⑵有助于有助于阐明明矿物晶体形成条物晶体形成条件件 一、一、单 形形n n 单单形的概念形的概念形的概念形的概念 n n 单单形的推形的推形的推形的推导导 n n 146 146 146 146种种种种结结晶晶晶晶单单形形形形n n 47 47 47 47种几何种几何种几何种几何单单形形形形 n n 几何几何几何几何单单形的划分形的划分形的划分形的划分 n n 各晶系的主要各晶系的主要各晶系的主要各晶系的主要单单形形形形n n 单单形和形和形和形和对对称型的关系称型的关系称型的关系称型的关系n单形是借助形是借助对称型中全部称型中全部对称要素的作用可以使它称要素的作用可以使它们相互重复的一相互重复的一组晶面。

晶面1 1、、单形形的的概概念念：：由由对称称要要素素联系系起起来来的的一一组晶面的晶面的总和一、一、单 形形立方体立方体n 因此，同一因此，同一单形的所有晶面形的所有晶面彼此相等，即具有相同的性彼此相等，即具有相同的性质，，在理想情况下各晶面同形等大在理想情况下各晶面同形等大用立方体模型演示讲解2 2、、单形的推形的推导 n推推导方法：将一个原始晶面置于方法：将一个原始晶面置于对称型中，称型中，通通过对称型中全部称型中全部对称要素的作用，必然可以称要素的作用，必然可以导出一个出一个单形的全部晶面形的全部晶面n留意：不同的留意：不同的对称型可以称型可以导出不同出不同单形；在形；在同一同一对称型中原始晶面与称型中原始晶面与对称要素的相称要素的相对位置位置不同，也可以不同，也可以导出不同的出不同的单形来以以L22PL22P对称型称型为例，例，说明明单形的推形的推导原始晶面与原始晶面与对称要素的相称要素的相对位置有七种：位置有七种： ⑴⑴位置位置1：原始晶面垂直于：原始晶面垂直于L2和和2P通过L2和和2P作用不能作用不能产生新面，生新面，这一晶面就构成一个一晶面就构成一个单形形——单面。

面 ⑵⑵位位置置2、、3：：原原始始晶晶面面平平行行L2和和其其中中一一个个P，，而而垂垂直直另另一一个个P通通过对称称要要素的作用素的作用——平行双面平行双面(3)位位置置4、、5：：原原始始晶晶面面与与L2及及一一个个P斜斜交交，，与与另另一一P垂直垂直——双面双面(4)位置位置6：原始晶面与：原始晶面与L2平行，与平行，与2P斜交斜交——斜方柱斜方柱 (5)位置位置7：原始晶面与：原始晶面与L2及及2P都斜交都斜交——斜方斜方单锥 总结: :在在对称型称型L22PL22P中，晶面与中，晶面与对称要称要素的相素的相对位置有七位置有七种，共推种，共推导出五种出五种单形 n每一个每一个对称型中，原始晶面与称型中，原始晶面与对称要素的相称要素的相对位置最位置最多只有七种，因此，同一多只有七种，因此，同一对称型最多能推称型最多能推导出七种出七种单形n对称要素称要素较少的少的对称型，晶面与称型，晶面与对称要素可能的相称要素可能的相对位置数也会相位置数也会相应减少对3232种种对称型逐一称型逐一进行推行推导，最，最多可以推多可以推导出出146146种种单形，称形，称为146146种种结晶晶单形。

形 3 3、、146146种种结晶晶单形形 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①①三斜晶系之三斜晶系之单形形*数字数字为146种种结晶晶单形的序号；形的序号；**括号内数字括号内数字为单形晶面的数目，下同形晶面的数目，下同各晶系晶各晶系晶类的的单形形②②单斜晶系之斜晶系之单形形③③斜方晶系之斜方晶系之单形形④④四方晶系之四方晶系之单形形⑤⑤三方晶系之三方晶系之单形形⑥⑥六方晶系之六方晶系之单形形⑦⑦等等轴晶系之晶系之单形形4 4、、4747种几何种几何单形形 n 在在146种种结晶晶单形中，如果只考形中，如果只考虑其几何形其几何形态的不同，的不同，则只有只有47种种单形，称形，称为几何几何单形n 47种几何种几何单形的形状〔如下形的形状〔如下图〕及描述：〕及描述：n 通常通常对一个一个单形的描述，包括晶面的形状、形的描述，包括晶面的形状、数目、相互关系、晶面与数目、相互关系、晶面与对称要素的相称要素的相对位置以位置以及及单形横切面的形状等形横切面的形状等 ⑴⑴低低级晶族的晶族的单形形————共有七种，即共有七种，即单面、平行双面、面、平行双面、双面、斜方柱、斜方四面体、斜方双面、斜方柱、斜方四面体、斜方单锥和斜方双和斜方双锥。

4.4.斜方柱斜方柱5.5.斜方四面体斜方四面体6.6.斜方单锥斜方单锥7.7.斜方双锥斜方双锥1.1.单单 面面3.3.双双 面面2.2.平行双面平行双面⑵⑵⑵⑵中中中中级级晶族的晶族的晶族的晶族的单单形形形形————————除垂直高次除垂直高次除垂直高次除垂直高次轴轴可以出可以出可以出可以出现单现单面或面或面或面或平行双面之外，尚可出平行双面之外，尚可出平行双面之外，尚可出平行双面之外，尚可出现现25252525种种种种单单形A A、柱、柱类：三方柱、复三方柱、四方柱、复四方柱、六：三方柱、复三方柱、四方柱、复四方柱、六方柱、复六方柱共方柱、复六方柱共计六种8.三方柱三方柱10.四方柱四方柱12.六方柱六方柱9.复三方柱复三方柱11.复四方柱复四方柱13.复六方柱复六方柱横横 截截 面面B B、、单锥类：三方：三方单锥、复三方、复三方单锥、四方、四方单锥、复四、复四方方单锥、六方、六方单锥、复六方、复六方单锥共共计6 6种 14.14.三方三方单锥单锥16.16.四方四方单锥单锥18.18.六方六方单锥单锥15.15.复三复三方单锥方单锥17.17.复四复四方单锥方单锥19.19.复六复六方单锥方单锥横横 截截 面面C C、双、双锥类：三方双：三方双锥、复三方双、复三方双锥、四方双、四方双锥、复四、复四方双方双锥、六方双、六方双锥、复六方双、复六方双锥共共计6 6种。

种 20.20.三方三方双锥双锥22.22.四方四方双锥双锥25.25.六方六方双锥双锥21.21.复三复三方双方双 锥锥23.23.复四方复四方双锥双锥24.24.复六复六方双锥方双锥横横 截截 面面D D、四方四面体和复四方偏三角面体、四方四面体和复四方偏三角面体 E E、菱面体与复三方偏三角面体、菱面体与复三方偏三角面体 26.四方四面体四方四面体28.复四方偏复四方偏三角面体三角面体27.菱面体菱面体29.复三方偏复三方偏三角面体三角面体30.三方偏方面体三方偏方面体32.六方偏方面体六方偏方面体31.四方偏方面体四方偏方面体左形左形右形右形左形左形右形右形左形左形右形右形F F、偏方面体类：三方偏方面体、四方偏方面体和六方偏方、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面体共计三种分别由6 6、、8 8、、1212个晶面组成，通过中心横个晶面组成，通过中心横切面分别为复三方形、复四方形和复六方形切面分别为复三方形、复四方形和复六方形33.33.四面体四面体34.34.三角三三角三四面体四面体35.35.四角四角三四面体三四面体36.36.五角三四面体五角三四面体37.37.六四面体六四面体左形左形右形右形⑶⑶高高级晶族的晶族的单形〔形〔15种）种）A A、四面体类：四面体、三角三四面体、四角三、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四面体、五角三四面体和六四面体38.八面体八面体39.三角三三角三八面体八面体40.四角三四角三八面体八面体41.五角三八面体五角三八面体42.六八面体六八面体左形左形右形右形B B、八面体类：八面体、三角三八面体、四角三、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八面体、五角三八面体和六八面体43.立方体立方体44.四六面体四六面体45.菱形十二面体菱形十二面体46.五角十二面体五角十二面体 47.偏方复十二面体偏方复十二面体C C、立方体类：立方体和四六面体、立方体类：立方体和四六面体D D、十二面体类：菱形十二面体、五角十二面体和偏、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。

方复十二面体⑴⑴一般形与特殊形一般形与特殊形 根据根据单形晶面与形晶面与对称要素的相称要素的相对位置来划分位置来划分的 凡是凡是单形晶面形晶面处于特殊位置，即晶面垂直或于特殊位置，即晶面垂直或平行任何平行任何对称要素，或与相同的称要素，或与相同的对称要素以等角称要素以等角相交，相交，则这种种单形称形称为特殊形 反之，晶面反之，晶面处于一般位置，即不与任何于一般位置，即不与任何对称称要素垂直或平行〔等要素垂直或平行〔等轴晶系中的一般形有晶系中的一般形有时可平可平行三次行三次轴的情况除外），也不与相同的的情况除外），也不与相同的对称要素称要素以等角相交，以等角相交，则这种种单形称形称为一般形5 5、几何、几何单形的划分形的划分 n一个一个对称型中，只可能有一种一般形，晶称型中，只可能有一种一般形，晶类即以其一即以其一般形的名称来命名般形的名称来命名⑵⑵开形和开形和闭形形 凡是凡是单形的晶面不能封形的晶面不能封闭一定空一定空间者称开形，如平行双面、各种柱者称开形，如平行双面、各种柱类等 凡是其晶面能封凡是其晶面能封闭一定空一定空间者称者称为闭形，例如各种双形，例如各种双锥以及等以及等轴晶系的全晶系的全部部单形等。

形等 ⑶⑶左形和右形：左形和右形：n互互为镜像像，，但但是是不不能能以以旋旋转操操作作使使之之重重合合的的两两个个图形，称形，称为左右形n对于于偏偏方方面面体体，，可可以以上上部部两两个个晶晶面面的的不不等等长的的边为准，准，长边在左者在左者为左形，反之左形，反之为右形 30.三方偏方面体三方偏方面体32.六方偏方面体六方偏方面体31.四方偏方面体四方偏方面体左形左形右形右形左形左形右形右形左形左形右形右形§五角三四面体，两五角三四面体，两L3出露出露点点间找出由三条晶棱找出由三条晶棱组成成的一折的一折线，，连接两接两L3出露出露点作一假想直点作一假想直线辅助助观察，察，若若组成折成折线的最下的最下边的一的一条晶棱偏向左上方，即条晶棱偏向左上方，即为左形，反之左形，反之为右形 n五角三八面体和五角三四五角三八面体和五角三四面体面体类似，似，连接两接两L4出出露点，若露点，若组成折成折线的最上的最上边的一条晶棱偏向直的一条晶棱偏向直线的的左下方即左下方即为左形，反之左形，反之为右形 取取向向不不同同的的两两个个相相同同单形形，，如如果果相相互互间能能借借助旋助旋转操作而彼此重合者，操作而彼此重合者，则互互为正正负形。

形 (4)(4)正形和正形和负形：形：n一一种种单形形其其晶晶面面间的的角角度度为恒恒定定者者，，属属于于定定形形；；反反之之，，即即为变形n属属于于定定形形者者有有单面面、、平平行行双双面面、、三三方方柱柱、、四四方方柱柱、、六六方方柱柱、、四四面面体体、、立立方方体体、、八八面面体体和和菱菱形形十十二二面面体体九九种种单形其余单形皆形皆为变形5)(5)定形和定形和变形：形：Ø等等轴晶系：四面体、立方体、八面体、菱形十二面体、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五角十二面体和四角三八面体Ø三、六方晶系：平行双面、三方柱、六方柱、三方三、六方晶系：平行双面、三方柱、六方柱、三方单锥、六方双、六方双锥、菱面体、复三方偏三角面体、菱面体、复三方偏三角面体Ø四方晶系：平行双面、四方柱、四方和复四方双四方晶系：平行双面、四方柱、四方和复四方双锥Ø低低级晶族：平行双面、斜方柱、斜方双晶族：平行双面、斜方柱、斜方双锥6 6、各晶系的主要、各晶系的主要单形形 n各晶系主要各晶系主要单形形见表表7 7〔〔P33P33）） 立方体立方体八面体八面体3L44L36L29PC同一种同一种单晶晶矿物物通常只有一种通常只有一种对称称型但可有多种型但可有多种单形形同一同一单形只有一种形只有一种对称型但同一称型但同一对称型可有不同称型可有不同单形形立方体立方体八面体八面体钻石如7、、单形与形与对称型的关系称型的关系相关知识六六方方柱柱六六方方双双锥L66L27PC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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知识的应用黄玉常见晶形斜方柱尖晶石常见八面体晶形1 1、聚形的概念、聚形的概念2 2、聚形分析、聚形分析 3 3、聚形分析中注意、聚形分析中注意问题 二、聚形和聚形分析二、聚形和聚形分析定定义：由两个或两个：由两个或两个以上的以上的单形聚合而成形聚合而成的晶形称的晶形称为聚形。

聚形1、聚形的概念四方柱与四方四方柱与四方双双 锥 之之 聚聚 形形n有几个有几个单形相聚，其聚形上就有几种不同的晶面形相聚，其聚形上就有几种不同的晶面n在在聚聚形形上上，，不不同同单形形的的晶晶面面不不同同形形等等大大，，同同一一单形形的的晶晶面面同同形形等等大大；；不不同同单形形的的晶晶面面也也不不能能借借助助对称称要要素素的的作作用用而而彼彼此此重重合合因因此此，，可可根根据据聚聚形形中中不不同同晶面的种数，判定聚形中的晶面的种数，判定聚形中的单形数目n单形形的的相相聚聚不不是是任任意意的的，，只只有有属属于于同同一一对称称型型的的单形形才才能能相相聚聚；；换句句话说，，聚聚形形也也必必须是是属属于于一一定定的的对称称型型，，因因此此，，聚聚形形中中的的每每一一单形形的的对称称型型当当然然都都与与该聚形的聚形的对称型一致称型一致 聚形的特点聚形的特点n聚聚形形分分析析：：就就是是判判定定一一个个聚聚形形是是由由哪哪几几种种单形形组成n聚形分析步聚形分析步骤如下：如下：n⑴⑴首先确定聚形所属的晶族、晶系和首先确定聚形所属的晶族、晶系和对称型n⑵⑵确确定定聚聚形形上上有有几几种种不不同同的的晶晶面面，，以以确确定定该聚聚形是由几个形是由几个单形构成的。

形构成的n⑶⑶确定每一种确定每一种单形的晶面数目形的晶面数目n⑷⑷根根据据每每一一单形形的的晶晶面面数数目目、、晶晶面面相相互互关关系系、、聚聚形形所所属属对称称型型和和晶晶系系、、晶晶面面与与对称称要要素素的的相相对空空间关关系系，，参参照照教教材材上上的的表表5 5，，确确定定单形形名名称 2、聚形分析⑴⑴牢牢记单形相聚的原形相聚的原则如四方柱不能和如四方柱不能和八面体相聚八面体相聚⑵⑵不能把形状大小相同的一不能把形状大小相同的一组晶面分成几晶面分成几个个单形，如立方体的六个晶面不能看作三形，如立方体的六个晶面不能看作三个平行双面个平行双面⑶⑶作聚形分析作聚形分析时要想象地将属于同一要想象地将属于同一单形形的各晶面延的各晶面延长相交，根据相交后的相交，根据相交后的单形的形的形状来定名形状来定名⑷⑷在一晶体中，可出在一晶体中，可出现两个或两个以上名两个或两个以上名称相同的称相同的单形如锆石的晶体就是有两个石的晶体就是有两个四方双四方双锥和一个四方柱和一个四方柱组成的聚形成的聚形锆石晶体锆石晶体3、注意问题。