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结晶矿物基础

结晶矿物基础. 胡楚雁. 关于授课内容. 1 、结晶矿物学基础 2 、钻石基本知识 钻石基本宝石学特征 钻石资源 钻石分类 钻石鉴定（原石、成品、合成钻石、仿钻石） 钻石加工 贵金属知识 3 、钻石 4C 分级 颜色、净度、切工、质量. 第一章、结晶学基础（ Crystallography ）. 一、晶体与非晶质体. 世界上的固态物质包括两类：晶体与非晶质体 （一）晶体 晶体 —— 具有 内部格子构造 的固体。 格子构造 —— 内部质点 （原子、离子或分子）作 规律排列，并构成一定的 几何图形. 红宝石. （一）、晶体分类.

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Presentation Transcript

  1. 结晶矿物基础 胡楚雁

  2. 关于授课内容 • 1、结晶矿物学基础 • 2、钻石基本知识 • 钻石基本宝石学特征 • 钻石资源 • 钻石分类 • 钻石鉴定（原石、成品、合成钻石、仿钻石） • 钻石加工 • 贵金属知识 • 3、钻石4C分级 • 颜色、净度、切工、质量

  3. 第一章、结晶学基础（Crystallography）

  4. 一、晶体与非晶质体 • 世界上的固态物质包括两类：晶体与非晶质体 • （一）晶体 • 晶体——具有内部格子构造的固体。 • 格子构造——内部质点 （原子、离子或分子）作 规律排列，并构成一定的 几何图形 红宝石

  5. （一）、晶体分类 • 1）天然晶体（natural crystal） ——矿物 矿物：天然产出的，具有一定化学组成和晶体结构的单质或化合物。 长石 金刚石

  6. 矿物常具一定的外部晶体形态 黄铁矿 金刚石 电气石 水晶

  7. 但并非所有晶体都具有外部晶形 受生长环境所限制，可形成不规则他形 赤铁矿 芙蓉石

  8. 2）人工晶体（synthetic crystal） ——人工合成或人造的晶体 合成钻石 合成蓝宝石和尖晶石

  9. 合成晶体——有天然对应物的人工晶体。 • 合成红宝石、合成蓝宝石、合成水晶

  10. 人造晶体——无天然对应物的人工晶体 • 人造钛酸锶，铱铝榴石（YAG），钆镓榴石（GGG） YAG YAG

  11. （二）非晶质体 • 内部质点不具有格子构造、也无一定外形的固体。 • 内部质点是呈无序状态分布的物质，如胶状体、琥珀、玻璃等。 玻璃

  12. 二、晶体的描述 • 内部（质点）——空间格子 • 外部（轮廓）------ 晶体形态

  13. （一）、晶体的空间格子（Lattice ） • 晶体的内部质点作周期性、规律的重复排列——空间格子

  14. 有关要素：结点、行列、面网、平行六面体 • 结点（Lattice points ）： 空间格子中的几何点，代表晶体结构中的 相对位置。 • 行列：结点在直线上的排列构成行列。 结点 行列

  15. 面网——结点在平面上的分布。 d

  16. 平行六面体：空间格子在三维空间可以划分出的最小重复单位。平行六面体：空间格子在三维空间可以划分出的最小重复单位。 • 单位晶胞（Unit cell） -----组成晶体的最小单位 c0 β α α0 b0 γ

  17. Z • 晶胞参数 • 结晶轴：X、Y、Z • 轴单位：a0 、b0、c0 • 轴角：α、β、γ c0 β α α0 b0 γ X Y

  18. （二）、晶体的空间格子类型 • 根据平行六面体中结点的分布不同，分为四类型： • 1、原始格子（P） • 2、底心格子（C） • 3、体心格子（I） • 4、面心格子（F）

  19. 1、原始格子（P）： • 结点分布于平行六面体的顶角

  20. 2、底心格子（C） • 结点分布于平行六面体的顶角及一对面的中心

  21. 3、体心格子（I） • 结点分布于平行六面体 的顶角及中心

  22. 4、面心格子（F） • 结点分布于平行六面体 的顶角及每个面中心

  23. 金刚石（钻石）晶体结构——面心格子

  24. （三）、晶体的对称 • 对称——借助某一要素，可使相同部分完全重复的性质 • 对称要素：对称面（P）、对称轴（L）、对称中心（C）

  25. 1、对称面（P） • 一假想平面，晶体在平面的两侧部分呈镜像对应关系

  26. 2、对称轴（Ln） • 一假想的直线，晶体的部分通过该直线旋转一定角度而达到完全重合

  27. 对称轴类型 • 名称 符号 基转角 作图符号 • 二次轴 L2 180 ° • 三次轴 L3 120 ° • 四次轴 L4 90 ° • 六次轴 L6 60 ° • 轴次：晶体旋转一周能够重复的次数 • 轴次=360/基转角

  28. 对称轴的表示方法

  29. 3、对称中心（C） • 一个假想的点，通过该点的反伸而达到重合。 A B C c B A

  30. （四）、晶体的对称分类 • 任何规则几何外形不外乎三种类型： • 立方体：a0=b0=c0 • 正长方体：a0=b0≠c0 • 长方体：a0≠b0≠c0

  31. 立方体的九个对称面 • 1、垂直晶面和通过晶棱中点，彼此相互垂直的三个对称面 • 2、包含一对晶棱，垂直斜切晶面的六个对称面 a0=b0=c0 3 6

  32. 正长方体的5个对称面 a0=b0≠c0

  33. 长方体的三个对称面 a0≠b0≠c0

  34. 不同几何形态晶体的对称分类

  35. 根据对称类型的不同，晶体可分为三大晶族，七大晶系：根据对称类型的不同，晶体可分为三大晶族，七大晶系： • 高级晶族：等轴晶系 • 中级晶族：三方晶系、四方晶系、六方晶系 • 低级晶族：斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系

  36. 1、高级晶族 • 等轴晶系 • a0=b0=c0

  37. 2、中级晶族 • 四方晶系、三方晶系、六方晶系 • a0=b0≠c0 锆石（四方） 绿柱石（六方） 碧玺（三方）

  38. 3、低级晶族 • 斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系 • a0≠b0≠c0 黄玉（斜方） 透辉石（单斜） 长石（三斜）

  39. 按晶系分类的常见宝石 • 高级晶族：等轴：金刚石、石榴石、尖晶石 • 中级晶族：六方：祖母绿、海蓝宝石 • 三方：红宝石、蓝宝石、碧玺、水晶 • 四方：锆石 • 低级晶族：斜方：黄玉、橄榄石、金绿宝石 • 单斜：软玉、硬玉、透辉石 • 三斜：拉长石、月光石

  40. （六）、单形与聚形 • 1、单形 • 由对称要素联系起来的一组晶面的总和。 • 晶体中共有47种单形，其中： • 低级晶族：7 • 中级晶族：25 • 高级晶族：15

  41. 高级晶族单形

  42. 2、聚形 • 为两个以上单形的聚合。存在两种以上不同晶面。 • 如等轴晶系中： • 八面体＋立方体

  43. 单形（萤石）与聚形（水晶）

  44. （七）、单晶体与多晶体 • 单晶体——由单个矿物组成的晶体。 • 宝石为单晶体 • 如：金刚石、红宝石、蓝宝石

  45. 多晶体——由一种或多种矿物组成的集合体。 • 岩石：指天然产出的、具有一定结构构造的矿物集合体。属于多晶体。 • 岩石类型：沉积岩、岩浆岩、变质岩 变质岩 沉积岩 岩浆岩（火山岩）

  46. 板块俯冲 • 沉积作用 • 岩浆活动 • 变质作用 沉积岩 变质岩 岩浆岩

  47. 玉石：为 岩石的一类 （ 翡翠、软玉、岫玉），也属于多晶体 白玉 翡翠

  48. 小结 • 1、晶体与非晶体 • 天然晶体－－矿物 • 人工晶体－－合成晶体和人造晶体 • 2、晶体的空间格子及分类 • 晶胞参数 （结晶轴、轴单位、轴角） • 空间格子类型 • 3、晶体对称分类（三大晶族七大晶系） • 4、单形与聚形 • 5、单晶体与多晶体（宝石与玉石）

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