矿物岩石学实验导(定稿).doc

前 言 矿物岩石学课程包括结晶学与矿物学、晶体光学与光性矿物学、岩石学三大部分，是地质工程专业的最重要的专业基础课之一，同时还与许多应用学科和边缘学科密切相关，如材料科学、环境科学、生物科学及宝玉石学等。其内容多，涉及面广，要求学生深入理解概念、掌握基本理论和鉴定矿物岩石的基本技能，还要求学生及时了解矿物和岩石的实际应用及在其他学科中的应用，学习过程中需要一定的空间想象能力和理解力，学生在学习过程中往往感觉难度较大。由于该课程的实验课内容多，实验课学时占到了总学时的1/2以上，且方法性、综合性和研究探索性兼备，故非常有必要单独编写实验指导书，更好地指导学时，以利于学生学习和复习。 本指导书中的每个实验一般包括如下内容：（1）目的与要求；（2）实验内容；（3）实验材料；（4）实验步骤及指导；（5）实验报告；（6）课外作业。在附录中附了一些实验报告的格式，供参考使用。 实验课在矿物岩石学课程中的地位非常重要，这一点从其所占课时数比例可见。可以这么说，掌握不了实验课的内容，也就掌握不了矿物岩石学，任何一门科学，其最终目的都是应用在生产实践和社会实践中，为人类造福，实验则是帮助我们把理论知识应用于实践的一座桥梁，若不能应用，理论则成空谈，同时实验课也帮助我们更深入地掌握基本理论。 为此，给同学们提出以下要求： 在实验课前，一定要复习教材并预习指导书中有关内容，做到心中有底。 在实验期间，须以科学之态度，认真、细致地观察和记录，要实事求是，不得伪造实验结果。 3、认真编写实验报告，对照实验结果和教材有关内容加以复习和掌握。 4、严格遵守实验室的规章制度。 在指导书的编写中，参考了我校以前编写的及其他地质院校现在使用的实验指导书，结合了任课教师在讲授本课程中的实际体会及历届同学在实验中所提的一些问题。其内容完全依据教学大纲的要求。 根据我校目前的教学大纲，本课程分为矿物岩石学（一）和矿物岩石学（二）进行讲授，前者包括结晶学与矿物学及侧重于宏观内容的岩石学部分，，后者包括晶体光学和光性矿物学与侧重于微观和理论性的岩石学部分，本指导书仍按照学科体系及学习顺序编写，不同专业方向可根据课程内容进行调整和选做。另外，本实验教材中的一些具体内容既兼顾了一般性原则，又考虑了我校的实际情况，如具体的实验材料等。 第一篇 结晶学与矿物学实验指导 实验一　晶体模型的对称型分析 一、实验目的与要求 1、通过对理想晶体模型的分析，进一步理解和巩固晶体的对称要素及对称操作，找出全部对称要素，适当运用晶体对称组合定律，确定其对称型，从而深入了解晶体对称性； 2、根据晶体的对称要素的特点，确定晶体的晶族和晶系。 二、实验内容与实验指导 1、对照晶体模型分析对称轴、对称面、对称中心等对称要素，或根据对称组合定律，系统找出全部对称要素，并与前者相互验证，从而确定晶体的对称型。 对称要素是通过晶体上面、棱、角顶的分布及形状来体现的。因此，要观察面、棱和角顶的相对关系和重复规律来确定一个晶体上对称要素的种类和数目。 （1）对称轴（L）与旋转反伸轴（Li） 对称轴为通过晶体几何中心的一根假想直线，利用旋转操作来确定。晶体围绕对称轴旋转一定角度后能使晶体相同部分（面、棱、角）以相同位置重复出现或重合。一个晶体上可以没有对称轴，也可以有一个或几个，或几种。对称轴存在的可能位置是： 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； 根据旋转360°重复的次数确定轴次。 按照上述位置上的直线进行旋转操作，观察是否为对称轴及旋转一周重复的次数，可顺着对称轴方向俯视观察，这样更方便一些。 注意：一向延伸的柱状和两向延展的扁平板状晶体，在其延长方向或垂直于是扁平面的方向往往可存在单一的高次轴或二次轴，垂直于延长方向或平行于扁平面方向可有多个二次轴；在各向等长的自形晶体上，其直立、水平及倾斜方向均可存在对称轴，千万注意不要重复计数。 旋转反伸轴利用旋转和反伸两种对称操作的组合才能确定。晶体围绕通过晶体中心的假想直线旋转一定角度后再经中心点反伸方可使晶面、晶棱、角顶以相同的位置重复出现。晶体无对称中心时才会有旋转反伸轴。具有独立意义的旋转反伸轴有Li4和Li6，不能由简单的对称要素替代。Li4本身必包含一个L2，Li6等效于一个L3和一个对称面的组合，L3与Li6重合，对称面与之垂直。 （2）对称面（P） 对称面通过晶体中心，并将晶体平分为互为镜像的两个部分的假象平面。通过反映操作来确定。 可以在以下这些位置寻找可能存在的对称面： （1）垂直并等分晶面（或晶棱）的平面； （2）包含晶棱并平分此棱两边晶面夹角的平面； 注意：一个晶体上可没有对称面，也可能有一个或几个，但最多不超