05-单形聚形双晶与矿物鉴定特征解析

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,1,单形、聚形、双晶及,矿物宏观鉴定特征,2,Review,晶体微观对称要素,空间群,晶体构造参数及表达,典型晶体构造,晶体的相,类质同像,同质多像，晶体的相变,有序与无序,多型,3,Today Topic,晶体的宏观鉴定特征,矿物的光学性质 颜色，光学效应，条痕色，光泽，发光性,矿物的力学性质 解理，裂理，断口,矿物的磁性,矿物的其它物理性质 比重，硬度,矿物的形态 单晶，集合体,单形与聚形:开形、闭形，单形符号，聚形原则,规章连生：平行连晶及双晶，双晶要素，双晶类型,4,单形的概念,单形(simple form),晶体中彼此间能对称重复的一组晶面的组合，点群之全部对称元素作用而相互联系起来的一组晶面,全部晶面性质、大小、外形完全等同,单形中晶面的数目，取决于晶面与对称元素的关系如：垂直、平行，或斜交等,5,单形符号,单形符号形号：简洁的数字符号表征一个单形的全部组成晶面及其在晶体上取向的一种结晶学符号。,单形符号的构成：在同一单形的各个晶面中，按确定的原则选择一个代表晶面，将它的晶面指数挨次连写而置于大括号内，例如写成 h k l 用以代表整个单形。,在中、低级晶族的单形中，按“先上、次前、后右”的法则选择代表晶面;,在高级晶族等轴中，则为“从前、次右、后上”。,尽量取正数,6,单形符号,四方晶系,上,Z,轴正端,(111)，(1-11)，(-111)，(-1-11),前,X,轴正端,(111)，(1-11),，(1-1-1)，(11-1),右,Y,轴正端,(111),，(11-1)，(-111)，(-1-11),111,7,单形符号,111,111,_,111,_,111,_,110,101,011,011,_,110,_,101,_,100,010,001,等轴晶系,前,X,轴正端,右,Y,轴正端,上,Z,轴正端,8,单形的命名,一般形(general form)和特殊形(special form):,一般形的晶面与对称要素间具有一般的关系,hkl,hkil一般形;,如晶面与对称要素间垂直、平行或等角度相交,则为特殊形;,开形(open form)和闭形(closed form):,不能围成封闭空间的单形,称为开形,单面、平行双面以及各种柱和单锥共17种单形为开形,否则为闭形.;闭形共有30种;,9,聚形和聚形分析,聚形(combinations):,两个或两个以上单形的聚合称为聚形,单形的相聚必定遵循对称性全都的原则，即在146种结晶学单形中，只有属于同一点群的单形才会相聚!,聚形分析,同一单形的晶面外形,大小,性质完全一样;,一个聚形最多可能由7种单形相聚;,一个聚形中全部单形的对称性均属于同一点群;,10,聚形分析,四方柱和四方双锥的聚形,立方体和菱形十二面体及其聚形,11,晶体的规章连生,平行连生 parallel grouping,由假设干个同种的单晶体，按对应的结晶学方向包括各个对应的结晶轴、对称元素、晶面及晶棱的方向全都相互平行的关系而组成的连生体,内部格子构造平行、连续,卤钠石(,sulphohalite,)的平行连生体,赤铜矿的连生晶体,12,晶体的规章连生,氯铜银铅矿,(Boleite),双晶,双晶孪晶 twin,互不平行的同种单体，彼此间按确定的对称关系相互取向而组成的规章连生晶体,双晶要素：双晶中单体间之对称取向关系的几何要素,双晶面(twinning-plane),双晶轴(twinning-axis),双晶中心(twinning-center),双晶接合面(composition surface),实际界面，彼此晶体构造不连贯,13,双晶,文石,Aragonite,双晶面,/,接合面,两侧格子不连续,14,双晶,石膏,gypsum,双晶面,P,双晶轴,15,双晶,双晶类型,1)简洁双晶 simple twin,接触双晶 contact twin,贯穿双晶 interpenetrate twin,2)反复双晶 multiple twin,聚片双晶 polysynthetic twin,轮式双晶 cyclic twin,3)复合双晶 compound twin,钙十字沸石的复合双晶,金红石的环状双晶,16,双晶,简洁双晶之接触双晶,观看：,双晶面,双晶轴,双晶中心,接合面,17,双晶,简洁双晶之贯穿双晶,观看：,双晶面,双晶轴,双晶中心,接合面,18,双晶,反复双晶之轮式双晶,双晶,反复双晶之轮式双晶,反复双晶之聚片双晶,19,矿物宏观鉴定特征,矿物的光学性质 颜色，光学效应，条痕色，光泽，发光性,矿物的力学性质 解理，裂理，断口,矿物的磁性,矿物的其它物理性质 比重，硬度,矿物的形态 单晶，集合体,20,矿物的形态,主要受本身的内部构造和形成时的外在环境的制约。,内部构造一样的同一种矿物，可以具有明显不同的外貌特征。,从矿物形态的争论，可以获得有关矿物生成条件的信息。,矿物单体的形态,晶体习性(crystal habit):,晶体的一般外观形态,主要考虑笼统的外貌特征,如柱状习性，板状习性等,21,矿,物,形,态,集合体形态,不规章,晶面特征,结晶习性,规章,单体形态,不规章,规章,双晶,平行连晶,粒状,柱状,片状,结核体,晶面条纹,蚀象,显晶质,隐晶质,分泌体,鲕状体,钟乳状,抱负形态,22,矿物单体的形态,晶体习性,晶体的实际形态取决于晶体构造中不同面网的组成、面网密度及结晶时的介质条件,三向等长,粒状,菱锰矿,一向延长,柱状棒状针状,两向延长,板状片状,23,矿物集合体的形态,显晶集合体形态,按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体,粒状集合体,片板状集合体,24,毛发状集合体,棒状集合体,放射状集合体,针状集合体,25,晶簇,26,隐晶质集合体,27,矿物的物理性质,矿物的光学性质,矿物的力学性质,矿物的磁性,矿物的其它物理性质,28,矿物的物理性质,鉴定矿物,推断成因,矿物利用,矿物的物理性质,矿物的化学组成,和晶体构造,矿物的形成条件,29,矿物的光学性质,矿物的颜色,一种生理感觉，波长390770nm内的电磁波辐射，刺激人们的视神经时，就有颜色的生疏。是对光选择性吸取的结果,矿物的光学效应反射、吸取、透射,矿物对光全部吸取时，矿物呈黑色,对全部波长的色光均匀局部吸取，矿物呈灰色,根本上都不吸取则为无色或白色,选择吸取某些波长的色光，矿物呈现吸取色光的互补色,30,矿物颜色的类型,自色、他色、假色,自色(idiochromatic)：矿物本身固有的成分构造所预备的颜色,他色(allochromatic)：由杂质、气液包裹体所引起的颜色,假色(pseudochromatic)：是因物理光学效应而产生的颜色,体色、表色,体色：当白光透入矿物达确定深度，选择吸取不同波长的色光而呈现的互补色，为矿物内部所固有的颜色，如橄榄石吸取紫光而呈橄榄绿色,表色：即反射色，矿物外表的反射色光所呈现的颜色，不透亮矿物因吸取特殊强，光难以深入，因而表现的都是外表色。,31,锖色(tarnish):光的干预作用引起的。如硫化物外表常因氧化产生很薄的薄膜,受日光照射后薄膜的两侧均会反射，所反射光相互干预后造成的蓝紫斑驳的彩色。,晕色iridescence or iris)：光的干预作用引起的。由在尖劈状裂隙面两侧的两束反射光相互干预后造成的如彩虹的彩色。常见于透亮矿物白云母、透石膏具完全解理的晶体中。,变彩(play of colour):是由于衍射现象而呈色的。在拉长石的某些面上，可看到随观看方向的不同而有蓝、绿、黄、红等颜色的变换，故称变彩。,蛋白光(opalescence):是由于入射光发生漫射而引起的。在乳蛋白石上可看到，蛋白石的SiO2胶体微粒使入射光发生漫射而引起的是一个略带蓝色的乳白光，。,火彩fire):由色散效应所致的颜色。常见于无色透亮宝石中，如钻石等。,假色：物理光学效应,32,指矿物粉末的颜色。是自色，可以消退假色、减弱他色，因而比矿物颜色更稳定。,应用于有色矿物&低硬度矿物硬度25%。呈抛光金属般的光泽,半金属光泽 R=25-19%。呈未刨光金属般的光泽,金刚光泽 R=19-10%。犹如金刚石般的光泽,玻璃光泽 R=10-4%。犹如玻璃般的光泽,矿物光泽的分级,金属光泽,半金属光泽,金刚光泽,玻璃光泽,36,由于矿物外表不光滑,成集合体或光学效应会产生特殊的光泽:,油脂光泽(greasy luster),蜡状光泽(waxy luster),丝绢光泽(silky luster),珍宝光泽(pearly luster),土状光泽(earthy luster),矿物的光泽,37,矿物的发光性,(luminescence),发光性是指物体受外加能量激发，发出可见光的性质,荧光fluorescence：发光体一旦停顿受激(10-8秒)，发光现象消逝，,否则，叫磷光phosphorescence,38,矿物的物理性质,矿物的比重(specific gravity),定义:是指单矿物重量与4时同体积水重之比,无量纲。,影响比重的因素:,所含元素的原子量:,构造中质点积存的严密程度:,化学键 原子半径与电价 严密积存程度,39,对晶体构造类型一样的矿物来讲，矿物的比重随所含元素原子量的增大而增大，随原子或离子半径的增大而减小。方铅矿PbS(Pb=207.21,7.4-7.6 g/cm3)；重晶石BaSO4(Ba=137.36,4.3-4.7 g/cm3),在原子量、原子或离子半径一样或相近的状况下，原子或离子的配位数越大，比重越大,方解石CaCO3(6,2.71 g/cm3)文石CaCO3(9,2.95 g/cm3),矿物形成时的温度,(T),和压力,(P),对矿物的比重也有影响,T,增大,CN,降低 形成小比重矿物,方解石中温,文石低温,P,增大,CN,增大 形成大比重矿物,石墨,2.23,金刚石,3.50,矿物的比重,(specific gravity),40,矿物的物理性质,矿物的硬度,(hardness),定义,:,当矿物受到刻划、研磨或压入等作用时，所表现出来的机械强度,Mohs,硬度,:,一种相对的刻划硬度,以十种常见矿物为代表,维氏硬度,:,一种压入硬度,与,Mohs,硬度的关系为,:,H,M,=0.7,3,H,V,化学键 原子半径与电价 严密积存程度,41,矿物的硬度,42,矿物的力学性质,矿物的解理(cleavage),定义:当矿物受到外力作用后，能沿晶格中某一或某些面网发生裂开的固有性质。因解理而裂成的平面叫做解理面。,表示:依据解理的方向,用相应的单形符号来表示,解理的完好程度，一般分为五级：,极完全解理 矿物受外力后，极易沿解理面分裂，解理面平坦光滑。例如云母、绿泥石等的底面解理。,完全解理 矿物受外力后，易于沿解理的面分裂，解理较平滑。例如萤石、方解石等。,中等解理 有时描述成解理清晰。矿物受力后，能沿解理分裂，解理面显著，但多连续不远，在断面上常呈阶梯状。,不完全解理 矿物受力以后，虽然沿解理面分裂，但颇困难，所以表现出的解理面不多，只能断续分布。,极不完全解理 矿物受力后，极少或很难沿解理面方向分裂,43,解理产生的缘由,A,解理面一般平行于面网密度最大的面网,B,平行于由异号离子组成的电性中和的面网,C,当相邻面网为同号离子的面网时，其间易产生解理,D,平行于化学键力最强的方向,44,矿物受到外力打击后，有的可以沿构造中确定的面网方向裂开，有的则不能，矿物的这种非固有特性，称之为裂理或裂开。沿裂理方向断裂开的平面，称裂理面。,常沿着双晶接合面特殊是聚片双晶的接合面发生，沿某一种面网存在有他种成分的微小包裹体，或者是固溶体离溶物。,矿物的裂理,(parting