3《宝石学》宝石结晶学和矿物学性质.ppt

宝石的结晶学和矿物学性质 主讲教师 狄敬如 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，其单位面积的结点数（面网密度）和相邻面网间的距离（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。 4. 晶体分类 根据是否有高次轴及其数量分三大晶族 （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。 （3）聚形：由2个或2个以上的单形聚合。通常是属于同一对称型的单形才能相聚。如立方体与八面体聚形、方柱与四方双锥聚形等。 双晶要素包括双晶面、双晶轴和双晶中心 （3）双晶中心 为一假想的点，双晶的一个单体可以通过它的反伸可与另一个单体重合 第二节、矿物的类质同象 目的要求: 1. 掌握结晶学基本的理论 2. 准确理解基本概念及宝石学意义 3. 认识及描述常见宝石晶体 　1．类质同象的定义：晶体结构中某质点（原子、离子或分子）为其它类似的质点所代替，其结构型式不发生改变，晶格常数发生不大的变化，物理性质可发生较大的变化。（注意与同质多象的区分）。 　2.按相互替代质点的价态分： （1）同价类质同象：如K+→Na+、Zn2+→Fe2+ （2）异价类质同象：如Al3+→Si4+ 、 Na+→Ca2+ （1）?原点半径相近—易发生替代 （2）相同的化学键或者离子类型 化学健（离子键、共价键、金属键） 离子类型(铜型离子、惰性气体型) （3）电价平衡： 单一：Mg2+→Fe2+或Ca2+ 方解石 成对：Na+ +Si4+→Ca2++Al3+ 斜长石 不等量：2Al3+→3Mg2+ 云 母 （4）温度：温度升高有利于类质同象发生及替代比例增大； （5）压力：压力升高限制类质同象替代比例，并使其出溶。 （6）环境组分和浓度的作用 当介质中某一组分不足时，与之相似组分最容易以类质同象方式进行补偿。 　3．类质同象的意义 （1）通过研究化学成分的规则变化，了解宝石物理性质的变化规律，如颜色、RI、DR、 SG、硬度、熔点等，为鉴定宝石的种属服务。 （2）研究宝石的成矿的环境条件。 　　4.类质同象对宝石性质影响 　（1）对宝石颜色的影响： 如碧玺：颜色的复杂性体现有各种颜色均有且深浅不一；同一晶体沿C轴不同位置颜色不同，如双色、三色碧玺；同一晶体自中心至边缘不同，如西瓜碧玺。 （2）对RI、DR、SG的影响 宝石系列 折射率 双折率 相对密度 镁铝榴石-- 铁铝榴石 1.74-1.83 / 3.7-4.2 镁碧玺-- 铁碧玺 1.61-1.68 0.014-0.030 3.03-3.25 钠柱石-- 钙柱石 1.54-1.58 0.006-0.036 2.50-2.78 镁橄榄石-- 铁橄榄石 1.64-1.69 0.035-0.040 3.28-3.50 钠长石-- 钙长石 1.53-1.58 0.007-0.013 2.6-2.8 （3）对宝石硬度的影响 矿物中化学成分的差异影响宝石的硬度，例如橄榄石中： Fe2+→Mg2+ H：6.5→7 ，Fe2+含量增大，H增大； 碧玺、尖晶石等成分中Fe含量的增高大，导致硬度增大。 碧玺硬度变化为7-7.5 尖晶石硬度变化为8~8.25。 （4）对宝石光谱的影响 如：刚玉、翡翠、绿柱石等。 第三节 宝石的矿物学特征 目的要求: 1. 掌握结晶学基本的理论 2. 准确理解基本概念及宝石学意义 3. 认识及描述常见宝石晶体 2. 断口晶体或材料受到外力作用发生随机的无方向性的破裂 由于断口常具有一定的形态，因此可用来作为鉴定矿物的一种辅助特征。常见的断口类型有：贝壳状断口；锯齿状断口；土状断口。 　6.脆性 材料受外力作用容易破碎的性质称为“脆性”。 三、宝石的力学性质 ? 1.解理：矿物受外力(敲打,挤压等)作用后,沿着一定的结晶方向发生破裂,并能裂出光滑平面的性质称为解理。解理是由矿物的晶体结构决定的。由于晶体具有各向异