结晶学与矿物学复习重点汇总+中国地质大学（知识点总结） - 图文

第一章（着重概念）：

晶 体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 显晶质：借助于肉眼或一般放大镜能分辨出结晶颗粒者。。 隐晶质：用一般放大镜无法分辨出结晶颗粒者。

非晶质体：是内部质点在三维空间不作周期性重复排列的固体。 本质性的区别：

晶体既具短程有序（近程规律），也具长程有序（远程规律）；。 非晶质体、液体只有近程规律，而无远程规律； 气体既无远程规律，也无近程规律。

准晶体：是内部质点的排布具长程有序（远程规律），但不具有三维周期性重复的格子构造的固体。。。 空间格子：表示晶体内部结构中质点在周期性重复规律的三维无限的几何图形。 相当点（等同点）：在晶体结构中的位置及环境均完全相同的点。 结点：空间格子中的点，代表晶体结构中的相当点，为几何点。 行列：分布在同一直线上的结点即构成一个行列。 结点间距：行列上相邻两结点间的距离。

注意：同一行列上及相互平行的行列上的结点间距必定相等。 面网：连接分布在同一平面内的结点构成一个面网。 面网密度：面网上单位面积内的结点数。 面网间距：相互平行的相邻两面网间的垂直距离。

平行六面体：空间格子可被三组相交的行列划分出一个最小重复单位。 晶胞：实际晶体结构中划分出的最小组成单位。

。 晶胞的形状和大小，取决于其三个彼此相交的行列(X、Y、Z)上的结点间距(a0、b0、c0)及其间的夹角(α、β、γ，其中α= Y∧Z ，β= X∧Z ，γ= X∧Y )。

α、β、γ和a0、b0、c0合称为晶胞参数。 晶体的基本性质：

1，自限性：晶体在自由空间中生长时，能自发地形成封闭的凸几何多面体外形。

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2，均一性：同一晶体的任一部位的性质都是相同的，为晶体均一性。。 非晶质体也具均一性，但它是宏观统计、平均近似的，称为统计均一性。 液体和气体也具有统计均一性。

3，异向性：晶体的性质随方向的不同而有所差异。 注意：

1）晶体乃是一种均一的各向异性体。

2）非晶质体一般表现为等向性，其性质一般不随方向而改变。 3）晶体具异向性，并不排斥在某些特定的方向上的性质相同。 4，对称性：晶体的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角顶，内部结构中的相同面网、行列或质点等）或性质，能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。

5，最小内能性：在相同的热力学条件下，与同种化学成分的非晶质体、液体及气体相比，以晶体的内能为最小。

物质结晶时发生放热反应，而破坏晶格时则发生吸热反应。 6，稳定性：在相同的热力学条件下，对于化学成分相同的物质，以不同的物理状态存在时，其中以结晶状态最为稳定。

晶体的稳定性是晶体具有最小内能性的必然结果。。 非晶质体不稳定，或仅是准稳定的，有自发地转变为晶体的必然趋势。 结晶学的研究内容：

1）研究晶体的发生、成长、变化，及其人工合成；

2）研究晶体的几何外形、内部结构，及其规律性和不完善性； 3）研究晶体的物理性质，及其机理和利用；

4）研究晶体的成分、结构和性质之间关系的规律性等。

第二章（大致了解）：

歪晶：偏离本身理想晶形的晶体。

面角： 晶面法线间的夹角(其数值等于相应晶面间夹角之补角)。 面角守恒定律（斯丹诺定律）：同种晶体之间，对应晶面间的夹角恒等。 极射赤平投影：以赤道平面为投影面，以南北极为目测点（视点），将球面上的各个点、线进行投影。

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晶体中晶面的球面投影：晶面法线与投影球面的交点即为该晶面的球面投影点。 晶棱、对称轴、晶带轴、结晶轴、双晶轴等各种直线方向的投影：

首先将直线平移至通过投影球球心，再延长使其与球面相交于两点，即为该直线方向的一对球面投影点。

对称面、双晶接合面、双晶面等平面的投影：

首先将平面平移，使其通过投影中心，再延展之，与球面相截成一个大圆，即为该平面的球面投影。

晶面之球面投影点在球面上的方位可以用：极距角ρ和方位角φ来确定。也称极坐标。

极距角（ρ）：投影轴与晶面法线间的夹角，亦即球面投影点与北极(N)之间的弧角。

方位角（φ）：包含该晶面法线的子午面与零子午面（φ=0o）之间的夹角。 球面投影转换为极射赤平投影：

以南极S(或北极N)作目测点，将球面上的各点、线投影于赤道平面上。即： 由南极S(或北极N)向球面上的投影点作连线，其与赤道平面的交点便是该球面投影点的极射赤平投影点。

第三章（重点）：

对称的条件： ① 必须具有若干个彼此相同的部分； ② 这些相同部分是有规律地重复出现的。 晶体对称的特点：① 普遍性：一切晶体都是对称的。

② 特殊性：晶体的对称是有限的。遵循“晶体对称定律”。 ③ 双重性：晶体的对称不仅包含着几何意义，也包含着物理意义：不仅体现在外形上，也体现在性质上。 对称要素：

对称面（P）：将图形平分为互为镜像的两个相等部分的假想平面（或称镜面）。 晶体上P可能出露的位置：① 垂直平分晶面和晶棱；

② 包含一对晶棱，并平分晶面夹角。 对称中心（C）：为一假想点，所对应的对称操作为反伸，过该点直线上距对 称中心等距离的位置上必定可以找到对应点。

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晶体具C的标志：晶体上所有的晶面均两两平行、同形等大、方向相反。。

对称轴（Ln）：为假想的直线，绕该直线旋转一定角度后，可使相同部分重复。 轴次（n）：旋转360

基转角（α）：使相同部分重复出现所必须旋转的最小角度。 n = 360o/

α

晶体对称定律：晶体中只可能出现轴次为一次、二次、三次、四次和六次的对称 轴（L1、L2、L3、L4和L6），而不可能存在五次及高于六次的对称轴。 旋转反伸轴（Lin）：为一假想直线，物体绕该直线旋转一定角度后，再对此直线 上的一点进行反伸，可使相同部分重复。 对称操作：旋转＋反伸

等效关系： Li1＝L1＋C＝C； Li2＝L1＋P⊥＝P （P⊥Li2）；

（熟记） Li3＝L3＋C （L3∥Li3）； Li6＝L3＋P⊥（L3∥Li6，P⊥L3） 旋转反映轴（Lsn）（了解）：围绕此直线旋转一定的角度后，并对与之垂直的一 个平面进行反映，可使晶体的相同部分重合。

对称操作： 旋转＋反映

注意：1）在晶体宏观外形上可能存在且具独立意义的对称要素共有9种： C、P、L1、L2、L3、L4、L6、Li4& Li6； 2）Ln和Lin可统称为n次轴；

3）高次轴：n＞2的对称轴（Ln）和旋转反伸轴（Lin）。 对称要素组合定理（着重）： 1. Lｎ ×P∥ → LｎnP 2. Lｎ×L２⊥ → LｎnL２

3．Lｎ× P⊥→ LｎPC Lｎ×C → LｎPC P×C → LｎPC（n为偶数） ４.Liｎ×P∥＝ Lin×L2⊥→ LiｎnL２nP （Li４3L２3P）（n为奇数） → Liｎ(n/2)L２(n/2)P（Li４2L２2P）（n为偶数） 5．Lｎ×P∥×L２⊥→ LｎnL２nPC（L３3L２3PC）（n为奇数） → LｎnL２(n+1)PC （L４4L２5PC）（n为偶数） 各晶族中，根据其对称特点（Ln或Lin的轴次的高低及其个数）划分为七大晶系：

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①三斜晶系：无L２，也无P。（如：斜长石）

② 单斜晶系：L２或P不多于1个。（如：正长石、石膏、云母） ③ 斜方晶系：L２或P多于1个。（如：橄榄石、红柱石） ④ 三方晶系：唯一高次轴L３。（如：刚玉、方解石） ⑤ 四方晶系：L４或Li４只有1个。（如：符山石、金红石） ⑥ 六方晶系：L６或Li６只有1个。（如：绿柱石） ⑦ 等轴晶系：有4L３ 。（如：石榴石、闪锌矿）

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类别：

1，特殊形与一般形：依据单形的晶面与对称要素的相对位置关系来划分。针对某特定对称型而言。

2，左形与右形：形状完全相同，但互成镜像，相互间不能以旋转或反伸而使之

重合的两个单形。（左、右形只出现在仅有对称轴的对称型中。）针对几何单形，也针对结晶单形。

3，开形与闭形：依据单形的晶面是否能自相封闭一定空间来划分。只针对几何单形。

4，正形与负形：空间取向不同的2个相同的单形，若相互间能借助旋转操作而 使彼此重合者，互称正、负形。只针对几何单形。 5，定形与变形：依据单形的晶面间夹角是否恒定而划分。只针对几何单形。 聚形：两个或两个以上的单形的聚合，共同圈闭的空间外形，称聚形。 聚形的晶面特征：

同一晶体上，出现若干种性质各异的不同晶面。 在理想情况下表现为晶面非同形等大。

单形相聚的条件：单形相聚，必须遵循对称性一致的原则，即只有属于同一对称 型的单形才能相聚。 注意：

1）只有同一晶系的几何单形才能在晶体上同时出现。 2）少数几何单形可以在不同晶系的晶体上出现。

① 单面、平行双面可以在低级和中级晶族的各晶系的晶体上出现；

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② 三方柱、六方柱、三方双锥、六方双锥、复三方柱、复六方柱、六方单锥可出现在三方和六方晶系的晶体上； ③ 斜方柱可出现在斜方和单斜晶系中。

第七章（着重概念）：

空间格子要素：结点、行列、面网、平行六面体。

平行六面体：是晶体内部空间格子的最小重复单位，是由六个两两平行且相等的 面网组。成。 平行六面体的选择原则：

1）所选的平行六面体应能反映整个结点分布所固有的对称性；

2） 在不违反对称的条件下，应选棱与棱之间直角关系为最多的平行六面体； 3） 在以上两个前提下，所选平行六面体之体积应最小。实质上，即应尽量使 α= β= γ=90o，a0 =b0 =c0

单位晶胞：能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元，其形状大小与对应的 单位平行六面体完全一致。 空间格子的型式：

1．按平行六面体的形状分：

1）立方格子：等轴晶系：α=β=γ=90o，a0=b0 =c0 2）四方格子：四方晶系：α=β=γ=90o，a0=b0≠c0 3）斜方格子：斜方晶系：α=β=γ=90o，a0≠b0≠c0 4）单斜格子：单斜晶系：α=γ=90o，β＞90o，a0≠b0≠c0 5）三斜格子：三斜晶系：α≠β≠γ≠90o，a0≠b0≠c0

6）六方和三方格子：六方和三方晶系：α=β= 90o，γ= 120o，a0=b0≠c0 7） 三方菱面体格子：三方晶系：α=β=γ≠90o，60o，109o28′16″，a0=b0=c0 2，按平行六面体中结点的分布情况分：

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1）原始格子（P） 2）面心格子（F） 3）体心格子（I） 4）底心格子（C）

十四种空间格子：

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晶体内部结构的对称要素：

晶体结构：三维无限重复的图形（微观的）。 外部对称要素+内部特有的对称要素对称操作： 反映+ 平移滑移面 旋转+ 平移螺旋轴 平移平移轴

晶体几何外形：反映内部结构的有限的图形（宏观的）。 外部对称要素对称操作： 反映--P 旋转--Ln 反伸--C

旋转+ 反伸--Lin 注意：

① 晶体结构中任一种对称要素均有无数多个。

② 晶体结构中出现了一种在晶体外形上不可能有的对称操作——平移操作。 1．滑移面

其辅助几何要素：一个假想的平面和与此平面平行的直线方向 相应的对称操作：对此平面的反映和沿此直线方向平移。 平移的距离： T/2或T/4（T为该平移方向的结点间距）。 滑移面按其平移的方向和距离的不同分为：

1）轴向滑移面（a,b,c）：反映后沿晶轴(a,b,c)方向平移T/2。

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主要包括：接触变质作用（接触交代作用、热变质作用）、区域变质作用。 矿物形成的影响因素：矿物的形成、稳定和演化取决于其所处的地质环境及物理化学条件。即地质作用及温度、压力、组分的浓度、介质的酸碱度（pH值）、氧化还原电位（Eh值）和组分的化学位（素。 几点说明:

(1) 岩浆和热液作用过程中，温度和组分浓度起主要作用； (2) 区域变质作用中，温度和压力起主导作用；

(3) 外生作用中，pH值和Eh值对矿物的形成具重要意义。

矿物的生成顺序：自然界地质体中的各种矿物在形成时间上的先后关系。 （矿物通常是按晶格能降低的顺序而次第析出的，共生的矿物的晶格能大体相近。）

确定矿物生成顺序的标志：

★ 矿物的空间位置关系：地质体中心部位的矿物形成晚。当一矿物穿插或包围或充填其他矿物时，被穿插或被包围或被充填的矿物生成较早。

★ 矿物的自形程度：相互接触的矿物晶体，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成较早。（但应注意矿物的结晶能力的影响。）

★ 矿物的交代关系：矿物的交代作用首先沿颗粒的边缘或裂隙进行，被交代的 矿物形成较早。

矿物世代：在一个矿床中，同种矿物在形成时间上的先后关系。与一定的成矿阶段相对应。如多期次的热液作用。

矿物的共生：同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）所形成的不同矿物共存于同一空间的现象。

矿物的共生组合：各共生矿物构成的组合。

矿物的伴生：不同成因或不同成矿阶段的各种矿物共同出现在同一空间范围内的现象。

矿物的标型性：能够反映矿物或地质体的一定成因特征的矿物学标志。 主要包括：（1）标型矿物 （2）标型矿物共生组合 （3）矿物标型特征

i）、逸度（fi）、活度（ai）及时间等因

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标型矿物和标型矿物共生组合：只在某种特定的地质作用中形成和稳定的矿物和特征性矿物组合。（标型矿物或标型矿物共生组合强调矿物或矿物组合的单成因性，其本身即是成因上的标志。）

矿物的标型特征：能反映矿物的形成和稳定条件的矿物学特征。

注意：矿物的空间分布、多成因性及多世代性，决定了同种矿物在晶形、物性、成分、结构等方面存在着明显的差异。

矿物标型包括：形态标型、物理性质标型、化学标型、结构标型。

测量矿物平衡温度和压力的地质数学模型：地质温度计、地质压力计和地质温压计。 意义：

1）了解地壳、地幔和宇宙； 2）探索矿物及地质体的成因； 3）指导找矿勘探； 4）评价地质体的含矿性。

矿物中的包裹体：矿物生长过程中或形成之中被捕获包裹于矿物晶体缺陷（如 晶格空位、位错、空洞和裂隙…）中的，至今尚完好封存在主矿物中并与主矿物有着相界线的那一部分物质。 特点：

1）普遍存在于矿物中，数量相当多；

2）形状各异，成分复杂，可以是气态、液态或固态； 3）大小不一，气液包裹体大多＜10μm。 按成因分原生、次生和假次生包裹体：

原生包裹体（P ）：矿物结晶过程中被捕获封存的成岩成矿介质（含气液的流体或硅酸盐熔融体）。

次生包裹体（ S ）：矿物形成后，后期热液沿矿物的微裂隙贯入，引起矿物局部溶解并发生重结晶，之后又为主矿物所圈闭而形成的定向排列的包裹体。 假次生包裹体（ PS ）：矿物生长过程中，由于构造应力作用，使矿物晶体产生局部破裂或蚀坑，成矿流体进入其中，并使这些部位发生重结晶而被继续生长的晶体封存所形成的包裹体。

意义：1）P和PS是代表形成主矿物的原始成岩成矿流体的样品，其成分和热力学参数（温度、压力、PH值、Eh值和盐度…）反映了主矿物形成时的化学环境和物

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理化学条件，可作为译解成矿作用特别是内生成矿作用的密码；

2）S反映成矿期后热液活动的物理化学作用的温度、压力、介质成分和性质。 化学成分的变化：自然界的化学作用决定于环境。在开放体系，体系与环境存在着物质的交换，活性组分总是向着化学位低的方向迁移，组分重新组合，形成新的矿物，从而使体系总自由能最低。

1）交代作用：在地质作用过程中，已形成的矿物与熔体、溶液或气液的相互作用而发生组分上的交换，使原矿物转变为其他矿物的作用。

假像：交代强烈时，原矿物可全部为新形成的矿物所替代，但仍保持原矿物的晶形。

2）水化作用：无水矿物因一定比例的水加入到矿物晶格中而变成含结晶水的矿物的作用。

3）脱水作用：含水矿物因失去其所含结晶水而变成另一种矿物的作用。 晶体结构的变化主要包括同质多像相变和多型相变等(第十章已讲) (1）有序化是必然趋势。

（2）有序—无序相变往往是在达到一定的临界温度后，通过结构有序度的连续变化而在或长或短的时间内逐步完成的。

（3）温度升高，促使晶体结构从有序→无序，晶体对称程度增高；而温度缓慢 降低，则有利于无序结构的有序化，晶体的对称性降低。

意义：矿物晶体相变的研究，在探讨矿物的成因，了解矿物及其所在地质体的形成条件和演化历史，指导找矿，及人工合成晶体材料等均具有重要意义。 非晶化：含U、Th等放射性元素的晶质矿物，在放射性元素蜕变时放出的α射线的作用下，其晶格遭受破坏，转变为非晶质矿物。

晶化：随着时间的推移，一些非晶质矿物会逐渐变为结晶质矿物。

第十八章（重点矿物）：

自然元素矿物：在自然界以单质形式存在的矿物。

晶体化学特点、形态及物理性质据键性，大致分3 种晶格类型：

1．金属晶格--典型金属键，大多数矿物的原子呈最紧密堆积，结构型较简单，

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对称性较高。

（1）多数呈立方最紧密堆积，具立方面心格子的铜型结构。 （2）少数呈六方最紧密堆积，具六方格子。

形态：晶体呈等轴粒状或六方板状，集合体为树枝状、片状、块状…

物理性质：具典型的金属特性：金属色，金属光泽，不透明。H低（Os、Ir 例外），解理不发育，强延展性。密度大。电和热的良导体。 2．原子晶格--晶格中质点以共价键联结，如金刚石。 物理性质：H高，光泽强，具脆性，不导电。 3．分子晶格

1）如石墨：层状结构，层内具共价键—金属键，层间为分子键，表现在物理性质上具明显的异向性，具{ 0001} 极完全解理，H低，金属光泽，电的良导体。 2）如自然硫：8个S原子以共价键联结成S8环状分子， 环分子间为分子键，其H低，熔点低，导电导热性差。 主要矿物： 自然金： Au

化学组成： 纯金极少见，常有一定数量的类质同像混入物Ag。 自然金的纯度以成色来表示，用千分数(‰)示之。

晶体结构： 等轴晶系，Fm3m 。Au原子呈立方最紧密堆积，具立方面心格子的铜型结构。

形态：一般呈分散粒状、不规则粒状或树枝状等集合体。

鉴定特征：金黄色颜色及条痕，强金属光泽。H低(2--3)，无解理，强延展性。密度大。熔点高。化学性质稳定， 在空气中不氧化，只溶于王水。 金刚石： C

化学组成：带色和不透明者常含Si、Al、Ca、Mg、B、N、Fe、Ti 等杂质及石墨、橄榄石、磁铁矿、金红石等包裹体。

晶体结构：等轴晶系，对称型m3m，具立方面心格子。C原子位于立方晶胞的8个角顶和6个面中心，以及相间地分布于半数的1/8小立方晶胞的中心。CN = 4 。 形态：多呈{111}、{110}，常呈浑圆粒状。

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鉴定特征：浑圆粒状。金刚光泽。极高的H（10），解理{111} 中等。日光曝晒后，在暗处发淡青蓝色磷光。 石墨： C

鉴定特征：鳞片状、致密块状、土状。铁黑色--钢灰色，条痕亮黑色，半金属光泽。{0001}极完全解理，H小(1--2)。密度小，性软，有滑感，易污手，可书写。

第十九章（着重矿物）：

硫化物及其类似化合物矿物：一系列金属元素与S、Se、Te、As、Sb、Bi等化合而成的化合物。

晶体结构：矿物的阴离子的半径较大、电负性较低，易被极化；阳离子的半径小、 电价较高，极化能力强。常可看作S2- 等作最紧密堆积，阳离子充填四面体或八面体空隙。矿物的化学键由离子键向共价键或金属键过渡。

形态：简单硫化物， 组分简单，对称程度一般较高，多为等轴或六方晶系，少数属斜方或单斜晶系；组分复杂的硫盐主要为单斜或斜方晶系。 主要矿物： 方铅矿： PbS

晶体结构：等轴晶系，Fm3m 。NaCl型结构：S2- 作立方最紧密堆积，Pb2+充填于全部八面体空隙中，CN = 6。化学键为离子键--金属键的过渡类型。 鉴定特征：铅灰色，条痕黑色，强金属光泽。{100}三组完全解理，H低(2--3)。 密度大(7.4--7.6)。加KI 及KHSO4与矿物一起研磨后显黄色。 闪锌矿：ZnS 或β-ZnS

化学组成：常有Fe2+替代Zn进入晶格，其他尚有Mn、Cd、In、Ga、Ge、Tl等类质同像混入物。

晶体结构：等轴晶系，F ˉ43m。S2- 作立方最紧密堆积，Zn2+充填于半数的四面体空隙，CN=4 。化学键具共价键性质。

鉴定特征：粒状晶形。颜色变化大，由无色到浅黄、棕褐--黑色，随含Fe量的增加而变深。条痕白色--褐色，金刚光泽。{110}六组完全解理，H3--4。与方铅矿共生。

黄铜矿：CuFeS2

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化学组成：常含少量Ag、Au、Zn 等机械混入物。

晶体结构：四方晶系，对称型ˉ42m。闪锌矿型结构之衍生结构。

鉴定特征：常呈致密块状或分散粒状。铜黄色，表面常有蓝、紫红、褐等色的斑状锖色，条痕绿黑色，金属光泽。H3--4。性脆。 磁黄铁矿：Fe1-xS

非化学计量性“缺席构造”高温下x = 0～0.125

＞320℃时：六方晶系变体，成分相当于FeS～Fe7S8之间的固溶体。 ＜320℃时：单斜晶系变体，成分为Fe7S8。

鉴定特征：通常呈致密块状。暗古铜色，表面常具黑褐色锖色，条痕亮灰黑色，金属光泽。H4。具磁性。 黄铁矿： FeS2

化学组成：常有Co、Ni替代Fe；As、Se、Te替代S。常含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等细分散机械混入物。

晶体结构：等轴晶系，对称型m3 。NaCl型结构之衍生结构：哑铃状对硫[S2]2-近似于立方最紧密堆积，[S2]2-之中心相当于Cl- 的位置，Fe2+位于Na+的位置。对硫[S2]2-的轴向与相当于晶胞1/8的小立方体的对角线方向相同，但彼此并不相交。

鉴定特征：常见完好的{100}、{hk0}及其聚形，晶面上常具三组互相垂直的聚形条纹。浅铜黄色，表面有黄褐色锖色，条痕绿黑或黑色，强金属光泽。参差状断口，H6--6.5，性脆，无磁性。

辰砂、雄黄与雌黄 矿物 成分 晶系 对称型 形态 辰砂 HgS 三方 32 分散粒状 雄黄 As4S4或AsS 单斜 2/m 雌黄 As2S3 单斜 2/m 柱状、致密粒状、土短柱状、板状、 片状、土状 状块体 柠檬黄色 颜色

红色，有铅灰色锖色 桔红色 36

条痕 光泽 红色 金刚光泽 浅桔红色 鲜黄色 金刚光泽，断面树脂金刚光泽，断面树脂光泽 光泽 {010}完全 解理 {10-10}完全光泽金{010}完全 刚光泽 H 密度 用途 2～2.5 8.0～8.2 1.5～2 3.56 1.5～2 3.5 提炼Hg； 提取As、制砷化物；提炼As、 单晶可作激光调制晶中药材； 制砷化物； 体； 用于农药、颜料、玻中药 中药(丹砂)。 璃等工业。 低温热液矿床的典型矿物 成因 辉锑矿：Sb2S3 斜方晶系，Pbnm 辉钼矿：MoS2 六方晶系，P63/mmc

第二十章（重点矿物）：

氧化物：氧化物中O2-常作立方或六方最紧密堆积或近似最紧密堆积；阳离子充填四面体或八面体空隙。

键性以离子键为主，且以低价惰性气体型离子的氧化物中为最强。 由于阳离子具不同程度的极化性质，刚玉（Al2O3）、石英（SiO2）等的键性趋于向共价键过渡；而磁铁矿（FeFe2O4）、软锰矿（MnO2）等则有向金属键过渡的趋势。

氢氧化物：(OH)- 或(OH)- 和O2- 共同形成紧密堆积，后者中(OH)-与O2-通常成互层分布。多数矿物为层状结构，层内为离子键，层间以分子键或氢键联结；部分矿物为链状结构，链内为离子键，沿链的方向联结力较强，链间为氢键。 形态：

氧化物常具完好的晶形。集合体常成粒状和致密块状。

氢氧化物多属三方、六方、斜方或单斜晶系。具层状结构者常呈板状、片状、鳞片状；具链状结构者多呈柱状、针状、纤维状。但更常见成细分散胶态混合物，呈鲕状、豆状、肾状、葡萄状、钟乳状、多孔状、土状、致密块状?

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刚玉： Al2O3

化学组成：一般含微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+…，常见赤铁矿、钛铁矿、金红石、尖晶石、石榴子石等包裹体。 晶体结构：三方晶系，对称型ˉ3m

刚玉型结构：O2-呈六方最紧密堆积构成氧离子层，Al3+在两层O2-之间，充填2/3的八面体空隙。

鉴定特征：晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。常依(10ˉ11 )呈聚片双晶。晶面上常见相交的几组条纹。 赤铁矿： Fe2O3

化学组成：常含Ti、Al、Mn、Fe2+、Mg、Ca和少量的Ga、Co等类质同像混入物，以及金红石、钛铁矿等显微包裹体。致密块体常含SiO2、Al2O3、粘土等机械混入物。

晶体结构：三方晶系，对称型ˉ3m刚玉型结构。 鉴定特征：常成各种集合体形态： 镜铁矿：具金属光泽的片状集合体；

云母赤铁矿：具金属光泽的细小鳞片状集合体；

铁赭石：红色土状(粉末状)集合体；鲕状、豆状、肾状赤铁矿：鲕状、豆状、肾状的集合体。致密块状集合体。 金红石： TiO2

化学组成：常含Fe2+、Fe3+、Nb5+、Ta5+、Cr3+、Sn4+等类质同像混入物。 金红石具成分标型性：碱性岩中富Nb；基性岩和岩浆成因的碳酸岩中的含V；伟晶岩及热液矿床中者往往富Sn；月岩中的金红石富Nb和Cr。 晶体结构：四方晶系，对称型4/mmm 。

金红石型结构：O2-近似成六方最紧密堆积，Ti4+ 位于变形八面体空隙中，CNTi4=6。O2-位于以Ti4+为角顶所组成的平面三角形之中心，CNO2-= 3 。[TiO6]彼此上、下共棱联结成∥c轴的链，链间由[TiO6]共角顶相连。

鉴定特征：晶体呈短柱状、长柱状或针状，柱面有纵纹。双晶依(101) 成膝状双晶、三连晶或环状双晶。致密块状集合体。

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α-石英（低温石英）：SiO2

晶体结构：三方晶系，对称型32，结构中[SiO4]四面体以角顶相连，∥c轴呈螺旋状排列。

鉴定特征：常呈柱状晶体，六方柱面上具横纹，为{10ˉ10} 和{10ˉ11} 之聚形纹常见道芬双晶和巴西双晶。集合体呈粒状、致密块状或晶簇状。

通常为无色、乳白色、灰白色，因含杂质色心或细分散包裹体而呈各种颜色；玻璃光泽，贝壳状断口油脂光泽；透明-半透明。无解理；H7 。密度2.65 。具压电性。

β-石英（高温石英）：SiO2 六方晶系，对称型622

鉴定特征：呈特征的六方双锥晶形(六方柱发育差)。颗粒较小，晶体几乎总呈浑圆状，表面粗糙。灰白色，乳白色，玻璃光泽，断口油脂光泽。 蛋白石（欧泊）：SiO2?nH2O

非晶质，但扫描电子显微镜研究发现其内部存在SiO2小球体堆积。

鉴定特征：无定形，通常呈肉冻状致密块体或葡萄状、钟乳状、皮壳状、多孔状、结核状。颜色不定，通常为蛋白色、无色，含杂质可呈各种颜色；微透明；玻璃光泽或蜡状光泽，具美丽的变彩。H5-5.5。密度较小(1.9-2.3)。易脱水龟裂而呈白色。 尖晶石族

化学通式： AB2O4

A：主要为Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+及Ni2+、Co2+、Cu2+…； B：主要为Al3+、Fe3+、Cr3+及V3+、Ti4+…，也可有Mg2+ 、Mn2+ 、Fe2+ 、Co2+、Ni2+、Mn3+… 据R3+的不同，可划分为三个系列： （1）尖晶石系列（Al—尖晶石）； （2）磁铁矿系列（Fe—尖晶石）； （3）铬铁矿系列（Cr—尖晶石）。

晶体结构：等轴晶系，对称型m3m 。结构中O2-近似成立方最紧密堆积，阳离子

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充填其中的四面体空隙和八面体空隙，配位四面体和配位八面体以共角顶联结。单位晶胞中有8个A组的R2+和16个B组的R3+。 磁铁矿： FeFe2O4

化学组成：常含Ti4+、V3+、Cr3+、Al3+、Si4+等替代Fe3+；Fe2+易被Mg2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Ca2+等替代。

鉴定特征：晶体常为{111}或{110}，在{110}的晶面上常可见有沿长对角线方向 的条纹。常见粒状和块状集合体。铁黑色，条痕黑色，半金属-金属光泽，不透明。H5.5-6，无解理，有时具{111}裂开，性脆。密度较大，具强磁性。 铝土矿：Al2O3?nH2O

鉴定特征：常呈鲕状、豆状、致密块状、多孔状、土状集合体。青灰、灰白、灰褐、灰黄色等色，有时具红褐色斑点；条痕白色-浅黄褐色；土状光泽。H一般3-4。脆性。手摸有粗糙感。用口呵气湿润后有强烈的土腥臭味。粉末湿润后无可塑性。 褐铁矿：Fe2O3?nH2O

鉴定特征：常呈多孔状、土状、致密块状、结核状、钟乳状、葡萄状等集合体。 也常见黄铁矿晶形的假像，称假像褐铁矿。黄褐、红褐-褐黑色；条痕土黄-黄褐色；土状光泽。H 较小（1-4）。无磁性。

第二十一章（重点）：

硅酸盐矿物：金属阳离子与各种硅酸根相结合而成的含氧盐矿物。

晶体化学特征：[SiO4]4-四面体是硅酸盐矿物的基本构造单位，可孤立地存在；也可以角顶相联形成多种复杂的络阴离子，即各种形式的硅氧骨干，再与金属阳离子结合形成多种硅酸盐矿物。

活性氧（非桥氧）：[SiO4]4-四面体中与1个Si相联结的O。

惰性氧（桥氧）：[SiO4]4-四面体中与2个Si相联结的O，其电荷已中和。 硅氧骨干的基本形式：

(1) 岛状硅氧骨干：硅氧骨干被其他阳离子隔开，彼此分离犹如孤岛。 (A) 孤立四面体： [SiO4]4- Si∶O = 1∶4 [SiO4]4-间彼此互不连接，孤立地分布。 (B) 双四面体： [Si2O7]6- Si∶O = 1∶3.5 2个[SiO4]4-共用1个角顶相互连接。

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