《宝石学与宝石鉴定》孟兆祥2004.pdf

书书书 宝石学与宝石鉴定 孟祥振 赵梅芳 编著 上 海 书书书 图书在版编目犆 犐 犘 数据 宝石学与宝石鉴定  孟祥振 赵梅芳编著．上海 上海大学出版社 ２ ０ ０ ４  １ 犐 犛 犅 犖 ７ ８ １ ０ ５ ８ ６ ７ ４ ２ Ⅰ． 宝． ． ． Ⅱ． ① 孟． ． ． ②赵． ． ． Ⅲ． ① 宝石 理论 ②宝石 鉴定 Ⅳ． 犘 ５ ７ ８ 中国版本图书馆犆 犐 犘数据核字２ ０ ０ ３ 第１ １ ９ ８ ４ ３号 宝石学与宝石鉴定 孟祥振 赵梅芳 编著 上海大学出版社出版发行  上海市延长路１ ４ ９号 邮政编码２ ０ ０ ０ ７ ２ 犈  犿 犪 犻 犾狊 犱 犮 犫 狊 ＠ 犮 犻 狋 犻 狕 ． 狀 犲 狋 发行热线５ ６ ３ ３ １ １ ３ １ 出版人姚铁军  上海华业装璜印刷厂印刷 各地新华书店经销 开本７ ８ ７ ９ ６ ０ １１ ６ 印张１ ９ 字数２ ５ ０ ０ ０ ０ ２ ０ ０ ４年１月第１版 ２ ０ ０ ４年１月第１次印刷 印数１ ～ ２ １ ０ ０ 犐 犛 犅 犖７ ８ １ ０ ５ ８ ６ ７ ４ ２犜 犇０ ０ １ 定价３ ０ ． ０ ０元 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 １ 目 录 犆 狅 狀 狋 犲 狀 狋 狊 宝石基础知识 １ 结晶学基本知识  ３ １  １ 晶体与非晶质体 ／３ １  ２ 晶体的基本性质 ／５ １  ３ 面角守恒定律 ／６ １  ４ 晶体的对称要素 ／６ １  ５ 对称型 ／７ １  ６ 晶体的对称分类 ／８ １  ７ 晶体定向及晶面符号 ／８ １  ８ 晶胞 ／１ １ １  ９ 单形和聚形 ／１ ２ １  １ ０ 平行连晶与双晶 ／１ ７ １  １ １ 类质同像与同质多像 ／２ １ ２ 矿物学基本知识  ２ ３ ２  １ 矿物与准矿物 ／２ ３ ２  ２ 矿物中水的存在形式 ／２ ４ ２  ３ 矿物的化学式 ／２ ５ ２  ４ 矿物种及其命名 ／２ ６ ２  ５ 矿物的分类 ／２ ８ ３ 岩石学基本知识  ３ ０ ３  １ 岩石的概念 ／３ ０ ３  ２ 岩石的结构和构造 ／３ ０ 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 目 录 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ２ ３  ３ 岩浆岩 ／３ １ ３  ４ 沉积岩 ／３ ２ ３  ５ 变质岩 ／３ ３ ４ 晶体光学基本知识  ３ ５ ４  １ 光的特征 ／３ ５ ４  ２ 均质体与非均质体的光率体 ／ ３ ８ ５ 宝石基本知识  ４ ３ ５  １ 宝石的概念 ／４ ３ ５  ２ 宝石应具备的条件 ／４ ５ ５  ３ 宝石的分类 ／４ ６ ５  ４ 宝石的命名 ／４ ７ ５  ５ 宝石的形态、 包裹体及瑕疵 ／ ４ ９ ６ 宝石的物理性质  ５ ２ ６  １ 宝石的力学性质 ／５ ２ ６  ２ 宝石的光学性质 ／５ ７ ６  ３ 宝石的特殊光学效应 ／６ ２ ６  ４ 宝石的热学性质 ／６ ６ 宝石鉴定仪器与鉴定方法 ７ 常用鉴定仪器与鉴定方法  ６ ９ ７  １ 概述 ／６ ９ ７  ２ 放大镜与宝石显微镜 ／７ ０ ７  ３ 折射仪及折射率的测定 ／７ ３ ７  ４ 偏光镜 ／８ ０ ７  ５ 二色镜 ／８ ４ ７  ６ 宝石密度的测定 ／８ ６ ７  ７ 分光镜 ／９ ０ ７  ８ 查尔斯滤色镜 ／９ ４ ７  ９ 紫外线荧光灯 ／９ ６ ７  １ ０ 热导仪 ／９ ８ ７  １ １ 反射仪 ／１ ０ ０ 宝 石 各 论 ８ 钻石 １ ０ ５ ８  １ 概述 ／１ ０ ５ 目 录 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ３ ８  ２ 基本特征 ／１ ０ ７ ８  ３ 钻石分级 ／１ １ ２ ８  ４ 合成钻石与钻石的优化处理 ／ １ ２ ２ ８  ５ 钻石的鉴别 ／１ ２ ４ ８  ６ 地质成因与产状 ／１ ２ ６ ９ 红宝石和蓝宝石  １ ２ ７ ９  １ 概述 ／１ ２ ７ ９  ２ 基本特征 ／１ ２ ８ ９  ３ 红宝石和蓝宝石的人工合成与优化处理 ／ １ ２ ９ ９  ４ 红宝石、 蓝宝石的鉴别 ／１ ３ １ ９  ５ 地质成因与产状 ／１ ３ ６ １ ０ 祖母绿 海蓝宝石和绿柱石  １ ３ ７ １ ０  １ 概述 ／１ ３ ７ １ ０  ２ 基本特征 ／１ ３ ８ １ ０  ３ 人工合成与优化处理 ／１ ３ ９ １ ０  ４ 祖母绿、 海蓝宝石、 绿柱石的鉴别 ／ １ ４ ０ １ ０  ５ 地质成因与产状 ／１ ４ ３ １ １ 变石 猫眼和金绿宝石  １ ４ ４ １ １  １ 概述 ／１ ４ ４ １ １  ２ 基本特征 ／１ ４ ５ １ １  ３ 人工合成变石 ／１ ４ ７ １ １  ４ 变石、 猫眼、 金绿宝石的鉴别 ／１ ４ ７ １ １  ５ 地质成因与产状 ／１ ４ ９ １ ２ 常见单晶体宝石  １ ５ ０ １ ２  １ 石榴石 ／１ ５ ０ １ ２  ２ 尖晶石 ／１ ５ ３ １ ２  ３ 碧玺 ／１ ５ ４ １ ２  ４ 托帕石 ／１ ５ ７ １ ２  ５ 橄榄石 ／１ ５ ９ １ ２  ６ 水晶 ／１ ６ ０ １ ２  ７ 长石 （月光石、 日光石、 天河石） ／１ ６ ３ １ ３ 其他单晶体宝石  １ ６ ７ １ ３  １ 锆石 ／１ ６ ７ １ ３  ２ 磷灰石 ／１ ６ ８ １ ３  ３ 方柱石 ／１ ６ ９ １ ３  ４ 堇青石 ／１ ７ ０ 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 目 录 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ４ １ ３  ５ 透辉石 ／１ ７ １ １ ３  ６ 锂辉石 ／１ ７ ２ １ ３  ７ 黝帘石 （坦桑石） ／１ ７ ３ １ ３  ８ 绿帘石 ／１ ７ ４ １ ３  ９ 柱晶石 ／１ ７ ５ １ ３  １ ０ 红柱石 ／１ ７ ５ １ ３  １ １ 蓝晶石 ／１ ７ ６ １ ３  １ ２ 矽线石 ／１ ７ ７ １ ３  １ ３ 鱼眼石 ／１ ７ ８ １ ３  １ ４ 金红石 ／１ ７ ９ １ ３  １ ５ 锡石 ／１ ７ ９ １ ３  １ ６ 赛黄晶 ／１ ８ ０ １ ３  １ ７ 蓝锥矿 ／１ ８ １ １ ３  １ ８ 蓝柱石 ／１ ８ ２ １ ３  １ ９ 硅铍石 ／１ ８ ２ １ ３  ２ ０ 符山石 ／１ ８ ３ １ ３  ２ １ 天蓝石 ／１ ８ ４ １ ３  ２ ２ 透视石 ／１ ８ ５ １ ３  ２ ３ 塔菲石 ／１ ８ ５ １ ３  ２ ４ 斧石 ／１ ８ ６ １ ３  ２ ５ 榍石 ／１ ８ ７ １ ４ 翡翠 １ ８ ８ １ ４  １ 概述 ／１ ８ ８ １ ４  ２ 翡翠的矿物成分 ／１ ８ ９ １ ４  ３ 翡翠的结构 ／１ ９ ３ １ ４  ４ 有关翡翠的术 （俗） 语 ／１ ９ ５ １ ４  ５ 翡翠的基本性质 ／１ ９ ６ １ ４  ６ 翡翠品质优劣评价 ／１ ９ ７ １ ４  ７ 翡翠的鉴别 ／１ ９ ８ １ ４  ８ 地质成因、 产状及产地 ／２ ０ ０ １ ５ 软玉 ２ ０ １ １ ５  １ 概述 ／２ ０ １ １ ５  ２ 软玉的矿物成分与结构 ／２ ０ １ １ ５  ３ 软玉的品种 ／２ ０ ２ １ ５  ４ 软玉的基本性质 ／２ ０ ３ １ ５  ５ 软玉的鉴别 ／２ ０ ３ １ ５  ６ 品质优劣评价 ／２ ０ ４ １ ５  ７ 地质成因、 产状及产地 ／２ ０ ５ 目 录 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ５ １ ６ 岫玉 ２ ０ ７ １ ６  １ 概述 ／２ ０ ７ １ ６  ２ 矿物成分和结构 ／２ ０ ８ １ ６  ３ 基本性质 ／２ ０ ８ １ ６  ４ 岫玉的鉴别 ／２ ０ ９ １ ６  ５ 品质优劣评价 ／２ ０ ９ １ ６  ６ 地质成因、 产状及产地 ／２ ０ ９ １ ７ 独山玉 ２ １ １ １ ７  １ 概述 ／２ １ １ １ ７  ２ 基本特征 ／２ １ １ １ ７  ３ 品种 ／２ １ ２ １ ７  ４ 独山玉的评价 ／２ １ ２ １ ７  ５ 独山玉的鉴别 ／２ １ ３ １ ７  ６ 地质成因、 产状及产地 ／２ １ ３ １ ８ 欧泊 玉髓 木变石和石英岩  ２ １ ５ １ ８  １ 欧泊 ／２ １ ５ １ ８  ２ 玉髓、 玛瑙、 澳玉 ／２ １ ７ １ ８  ３ 木变石 （虎睛石、 鹰睛石） ／２ １ ９ １ ８  ４ 石英岩 （京白玉、 东陵玉、 密玉、 贵翠、 朱砂玉） ／２ ２ ０ １ ９ 其他玉石 ２ ２ ２ １ ９  １ 孔雀石 ／２ ２ ２ １ ９  ２ 绿松石 ／２ ２ ３ １ ９  ３ 青金石 ／２ ２ ４ １ ９  ４ 蓝田玉 ／２ ２ ６ １ ９  ５ 酒泉玉 ／２ ２ ７ １ ９  ６ 大理石 ／２ ２ ８ １ ９  ７ 梅花玉 ／２ ２ ９ １ ９  ８ 寿山石 ／２ ３ ０ １ ９  ９ 青田石 ／２ ３ ２ １ ９  １ ０ 鸡血石 ／２ ３ ３ １ ９  １ １ 菊花石 ／２ ３ ４ ２ ０ 珍珠 ２ ３ ６ ２ ０  １ 概述 ／２ ３ ６ ２ ０  ２ 珍珠的形成和类型 ／２ ３ ７ ２ ０  ３ 基本特征 ／２ ３ ７ ２ ０  ４ 品质优劣评价 ／２ ３ ９ ２ ０  ５ 珍珠的鉴别 ／２ ４ ０ 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 目 录 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ６ ２ ０  ６ 产地 ／２ ４ ２ ２ １ 珊瑚 ２ ４ ３ ２ １  １ 概述 ／２ ４ ３ ２ １  ２ 基本特征 ／２ ４ ３ ２ １  ３ 珊瑚的鉴别 ／２ ４ ４ ２ １  ４ 珊瑚的产地 ／２ ４ ５ ２ ２ 其他有机宝石  ２ ４ ６ ２ ２  １ 琥珀 ／２ ４ ６ ２ ２  ２ 煤玉 ／２ ４ ７ ２ ２  ３ 硅化木 ／２ ４ ８ ２ ２  ４ 龟甲 （玳瑁） ／２ ４ ８ ２ ２  ５ 贝壳 ／２ ４ ９ ２ ３ 人工宝石 ２ ５ ０ ２ ３  １ 合成立方氧化锆 ／２ ５ ０ ２ ３  ２ 合成碳硅石 ／２ ５ １ ２ ３  ３ 人造钇铝榴石 ／２ ５ ２ ２ ３  ４ 人造钆镓榴石 ／２ ５ ２ ２ ３  ５ 人造钛酸锶 ／２ ５ ３ 附 录 犉 １ 观赏石的概念与分类  ２ ５ ７ 犉 １  １ 观赏石的概念 ／２ ５ ７ 犉 １  ２ 观赏石分类 ／２ ５ ８ 犉 ２ 砚石 ２ ６ １ 犉 ２ ．１ 端砚石 ／２ ６ １ 犉 ２ ．２ 歙砚石和龙尾砚石 ／２ ６ ２ 犉 ２ ．３ 洮河砚石 ／２ ６ ３ 犉 ２ ．４ 红丝砚石 ／２ ６ ４ 犉 ３ 生辰石与婚庆纪念石  ２ ６ ５ 犉 ３ ．１ 生辰石 ／２ ６ ５ 犉 ３ ．２ 婚庆纪念石 ／２ ６ ６ 犉 ４ 贵金属首饰及其印记  ２ ６ ７ 犉 ４  １ 金 ／２ ６ ７ 犉 ４  ２ 银 ／２ ６ ９ 目 录 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ７ 犉 ４  ３ 铂 ／２ ６ ９ 犉 ５ 宝石鉴定证书的格式和内容  ２ ７ ０ 犉 ６ 宝石名词索引  ２ ７ １ 犉 ７ 宝石特征一览表  ２ ７ ６ 主要参考文献 ２ ８ ９ 书书书 宝石基础知识 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ３ １ 结晶学基本 知识 １ ． １ 晶体与非晶质体 １  １  １ 晶体的概念 说到晶体 可能大多数人会认为它是一种相当 罕见的东西 其实晶体是十分常见的自然界的 冰 雪及土壤 沙子和岩石中的各种矿物 以至我们 吃的食盐 冰糖 用的金属材料和一些固体化学药 品等 都是晶体 最初人们把具有天然几何多面体外形的矿物  如水晶 称为晶体 见图１ １  这是狭义概念的 晶体 图１ １ 呈几何多面体外形的水晶晶体 晶体的现代定义是内部原子或离子在三维 空间呈周期性平移重复排列的固体 或者说晶体是 具有格子构造的固体 是否具有规则的几何多面体外形 并不是晶体 的本质 只是一种外部现象只要生长环境条件允 许 任何一个晶体都可以长成具有规则几何多面体 外形的完美形态 图１ ２为氯化钠的晶体结构可以看出 无论 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 结晶学基本知识 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ４ 氯离子或钠离子 在晶体结构的任一方向上 都是每隔一定的距离重复出现一次为 图１ ２ 犖 犪 犆 犾的晶体结构 大球犆 犾 －  小球犖 犪 ＋ 了进一步揭示这种重复规律 我们在其结构中任意选 择一个几何点 如选在氯离子与钠离子相接触的某一 点上 然后在整个结构中把所有这样的等同点都找出 来所谓等同点 就是在晶体结构中占据相同位置且 具有相同环境的点显然 这一系列等同点的重复规 律 必定也是在三维空间呈周期性平移重复排列的 这样一系列在三维空间呈周期性平移重复排 列的几何点 即等同点  称为结点 分布在同一直线上的结点 构成一个行列任 意两个结点可决定一个行列行列上两个相邻结 点间的距离 称为结点间距相互平行的行列 其结点间距必定相等 不相平行的 行列 其结点间距一般不相等 联接分布在同一平面内的结点 构成一个面网任意两个相交的行列可决定 一个面网面网上单位面积内的结点数 称为面网密度两相邻面网间的垂直距 离 称为面网间距相互平行的面网 其面网密度和面网间距必相等 不相平行的 面网 一般来说 它们的面网密度和面网间距都不相等并且 面网密度大的面网 其面网间距也大 反之 密度小 间距也小 图１ ３ 空间格子 用三组不共面的直线把结点联接起来 就构成了空间格子 见图１ ３ 三个不共 面的行列可决定一个空间格子此时 空间 格子本身将被这三组相交行列划分成一系 列平行叠置的平行六面体 结点就分布在平 行六面体的角顶 应当强调指出 结点只是几何点 并不 等于实在的质点 空间格子也只是一个几何 图形 并不等于晶体内部包含了具体原子或离子的格子构造但是 格子构造中具 体原子或离子在空间分布的规律性 可由空间格子中结点在空间分布的规律性来 表征 １  １  ２ 非晶质体的概念 非晶质体是指内部原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体或者 结晶学基本知识 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ５ 说非晶质体是内部质点不具有格子构造的固体如火山玻璃 当加热非晶质体时 它不像晶体那样表现出有确定的熔点 而是随着温度的升 高逐渐软化 最后成为流体 晶体与非晶质体在一定的条件下是可以相互转化的 由晶体转变成非晶质体 称为非晶化或玻璃化 由非晶质体转变成晶体称为晶化或脱玻化 １ ． ２ 晶体的基本性质 晶体是具有格子构造的固体 因此 凡是晶体 都具备一些共有的 由格子构造 所决定的基本性质  １结晶均一性在同一晶体的各个不同部位 其内部质点 原子或离子 的分 布是一样的 即具有完全相同的内部结构 所以 同一晶体的任何部位都具有相同 的性质 从而表现出晶体的结晶均一性  ２各向异性晶体的格子构造中 内部质点 原子或离子 在不同方向上的排 列一般是不一样的 因此 晶体的性质因方向不同而表现出差异 这种特性称为各 向异性 解理就是晶体各向异性最明显的例子再如蓝晶石的硬度 随方向不同表现 出显著的差异 故蓝晶石又名二硬石  ３对称性晶体外形上的相同晶面 晶棱或性质 能够在不同的方向或位置 上有规律地重复出现 这种特性称为对称性 晶体外形和性质上的对称 是晶体内部结构 格子构造 对称性的外在反映  ４自范性 或称自限性 是指晶体能自发地形成封闭的几何多面体外形的 特性晶体表面自发生成的平面称为晶面 它是晶体格子构造中最外层的面网 晶面的交棱称为晶棱 它对应于最外层面网相交的公共行列所以 晶体必然能自 发地形成几何多面体外形 将自身封闭起来 一些晶体经常呈不规则粒状 不具几何多面体外形 这是由于晶体生长时受到 空间限制造成的  ５最小内能性在相同的热力学条件下 较之于同种化学成分的气体 液体 及非晶质固体而言 晶体的内能最小 这是因为晶体具有格子构造 其内部原子或离子之间的引力和斥力达到了平 衡状态 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 结晶学基本知识 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ６  ６稳定性晶体的最小内能性 决定了晶体具有稳定性对于化学组成相同 但处于不同物态下的物体而言 晶体最稳定 非晶质体能自发地向晶体转变 并释放出多余的内部能量 但晶体不可能自发 地转变为其他物态 这表明晶体具有稳定性 １ ． ３ 面角守恒定律 理想的生长环境 可使晶体自发地长成完美的晶体形态由于受到生长环境 的制约 所形成的晶体形态往往发生畸变 例如立方体晶形常畸变为三向不等长的 长方体 有些晶体甚至缺失部分晶面 这种偏离本身理想晶形的晶体称为歪晶 相应的晶形称为歪形绝大多数晶 体都是歪形 只是畸变程度不同罢了 不管晶形如何畸变 同种晶体之间 对应晶面间的夹角恒等 这就是面角守恒 定律 所谓面角 是指晶面法线间的夹角 其数值等于相应晶面实际夹角的补角 即 １ ８ ０ 减去晶面实际夹角 １ ． ４ 晶体的对称要素 对称性是晶体的基本性质之一所谓对称 是指物体 或图形 的相同部分作 有规律的重复对称现象在自然界广泛存在 如花朵上的花瓣 人的左右手 风扇 的叶片等 欲使物体中的相同部分重复 必须通过一定的操作 而且还必须凭借面 线 点 等几何要素才能完成这种操作称为对称操作 所凭借的几何要素称为对称要素 对称要素包括对称面 对称轴和对称中心  １对称面 符号犘 是一个假想的平面 相应的对称操作是对于该平面的反 映对称面像一面镜子 它将晶体平分为互呈镜像反映的两个相同部分 晶体中可以没有对称面 也可以有一个或几个对称面 如果有对称面 则对称 结晶学基本知识 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ７ 面必通过晶体的几何中心当对称面多于一个时 则将数目写在犘的前面加以表 述 如３ 犘 ６ 犘等  ２对称轴 符号犔 狀 是一根假想的直线 相应的对称操作是围绕该直线的 旋转 每转过一定角度 晶体的各个相同部分就重复一次 即晶体复原一次旋转 一周 相同部分重复的次数 称为该对称轴的轴次 若轴次为４ 就写作犔 ４使相同 部分重复所需要旋转的最小角度 称为基转角 由于任一晶体旋转一周后 相同部分必然重复 所以 轴次狀必为正整数 而基 转角α必须要能整除３ ６ ０  且有狀＝ ３ ６ ０ α 晶体内部结构的空间格子规律 决定了在晶体中只可能出现犔 １ 犔 ２ 犔 ３ 犔 ４ 和 犔 ６ 不可能有五次和高于六次的对称轴出现 这就是晶体对称定律 一次对称轴无实际意义 因为任何物体围绕任一轴线旋转一周后 必然恢复原 状这样一来 晶体中对称轴的轴次也就只有２次 ３次 ４次和６次四种轴次高 于２次的对称轴 即犔 ３ 犔 ４ 和犔 ６ 统称为高次轴 一个晶体中 可以没有对称轴 可以只有一个对称轴 也可以有几个同轴次或 不同轴次的对称轴例如尖晶石有３个犔 ４ ４个犔 ３ ６个犔 ２ ９个犘和１个犆 可表 述为３ 犔 ４ ４ 犔 ３ ６ 犔 ２ ９ 犘 犆 还有一种倒转轴 符号犔 狀 犻  可参阅相关书籍 这里不再作介绍  ３对称中心 符号 犆 是一个假想的几何点 相应的对称操作是对于 这个点的倒反 反伸 由对称中心联系起来的两个相同部分 互为上下 左 右 前后均颠倒相反的关系晶体具有对称中心时 晶体上的任一晶面 都 必定有与之成反向平行的另一相同晶面存在 并且对称中心必定位于晶体 的几何中心 １  ５ 对 称 型 前面讲了对称要素 绝大多数晶体的对称要素都多于一个 它们按一定的规律 组合在一起而共同存在 对称型是指单个晶体中全部对称要素的集合 如前面所举尖晶石的例子 其对 称型即为３ 犔 ４ ４ 犔 ３ ６ 犔 ２ ９ 犘 犆 根据晶体中可能出现的对称要素种类以及对称要素间的组合规律 最后 得出在所有晶体中 总共只能有３ ２种不同的对称要素组合方式 即３ ２种对 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 结晶学基本知识 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ８ 称型 １  ６ 晶体的对称分类 对称型是反映宏观晶体对称性的基本形式 在此基础上 可对晶体进行科学的 分类 在晶体的对称分类中 首先根据有无高次轴及高次轴的多少 将晶体划分为三 个晶族 即高级晶族 中级晶族和低级晶族晶族是晶体分类中的第一级对称类 别晶族之下的对称类别是晶系 共划分为如下七个晶系等轴晶系 又称立方晶 系 六方晶系 四方晶系 又称正方晶系 三方晶系 斜方晶系 又称正交晶系 单 斜晶系和三斜晶系每个晶系又包含有若干个对称型 见表１ １ １  ７ 晶体定向及晶面符号 图１ ４ 结晶轴与轴角 １  ７  １ 晶体定向 结晶学坐标系是指在晶体中按一定法则所选定的一个三维坐标系 晶体定向就是选定具体晶体中的结晶学坐标 轴 结晶轴 并确定各轴的方向和它们的轴单位的 比值 晶体定向有三轴定向和四轴定向两种 三轴定向选择三根结晶轴 通常将它们标记为犪 轴 犫轴犮轴 或犡轴犢轴犣轴 三个结晶轴的交点 安置在晶体中心犮轴上下直立 正端朝上 犫轴为左右 方向 正端朝右 犪轴为前后方向 正端朝前每两个结 晶轴正端之间的夹角称为轴角如图１ ４所示α＝ 犫轴∧犮轴 β＝犮轴∧犪轴 γ＝犪轴∧犫轴 结晶学基本知识 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 ９ 表１ １ 晶体的３ ２种对称型及对称分类 序号对称型对 称 特 点晶 系晶族 １ ２ 犔 １ 犆 无犔 ２ 和犘 ３ ４ ５ 犔 ２ 犘 犔２犘 犆 犔 ２和犘均不多于一个 ６ ７ ８ ３ 犔 ２ 犔 ２ ２ 犘 ３ 犔２３ 犘 犆 犔 ２和犘的总数不少于三个 无 高 次 轴 三斜晶系 单斜晶系 斜方晶系  正交晶系 低 级 晶 族 ９ １ ０ １ １ １ ２ １ ３ 犔 ３ 犔３犆 犔３ ３ 犔 ２ 犔 ３ ３ 犘 犔３３ 犔２３ 犘 犆 唯一的高次轴为三次轴 １ ４ １ ５ １ ６ １ ７ １ ８ １ ９ ２ ０ 犔 ４ 犔 ４ 犻 犔４犘 犆 犔 ４ ４ 犔 ２ 犔 ４ ４ 犘 犔 ４ 犻２ 犔 ２ ２ 犘 犔４４ 犔２５ 犘 犆 唯一的高次轴为四次轴 ２ １ ２ ２ ２ ３ ２ ４ ２ ５ ２ ６ ２ ７ 犔 ６ 犔 ６ 犻 犔６犘 犆 犔 ６ ６ 犔 ２ 犔 ６ ６ 犘 犔 ６ 犻３ 犔 ２ ３ 犘 犔６６ 犔２７ 犘 犆 唯一的高次轴为六次轴 必 定 有 且 只 有 一 个 高 次 轴 三方晶系 四方晶系  正方晶系 六方晶系 中 级 晶 族 ２ ８ ２ ９ ３ ０ ３ １ ３ ２ ３ 犔 ２ ４ 犔 ３ ３ 犔２４ 犔３３ 犘 犆 ３ 犔 ４ ４ 犔 ３ ６ 犔 ２ ３ 犔４ 犻４ 犔 ３ ６ 犘 ３ 犔４４ 犔３６ 犔２９ 犘 犆 必定有四个犔 ３ 高 次 轴 多 于 一 个 等轴晶系  立方晶系 高 级 晶 族 注带为矿物中常见为矿物中较常见 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 结晶学基本知识 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 １ ０ 在结晶轴上度量距离时 用作计量单位的那段长度 称为轴单位 它等于格子 构造中平行于结晶轴的行列的结点间距犪轴 犫轴犮轴各自的轴单位分别以犪 图１ ５ 四轴定向中三个水 平结晶轴的安置 犫犮表示晶面在三个结晶轴上的截距 分别与相 应的轴单位之比值 即是该晶面在三个结晶轴上 的截距系数 四轴定向适用于三方晶系和六方晶系的晶 体 与三轴定向不同的是 除一个直立结晶轴外 还有三个水平结晶轴 即增加了一个犱轴 或称犝 轴 四个轴的具体安置是犮轴上下直立 正端 朝上 三个水平轴中犫轴左右水平 正端朝右犪 轴左前右后水平 正端朝前偏左３ ０ 犱轴左 后右前水平 正端朝后偏左３ ０  三个水平轴正 端之间的夹角均为１ ２ ０  见图１ ５ 各个晶系中结晶轴的安置及晶体几何常数特征见表１ ２ 表１ ２ 各个晶系结晶轴的安置及晶体几何常数特征 晶 系结晶轴的方向轴 角轴单位 等轴 犪轴前后水平犫轴左右水平犮轴直立α＝β＝γ＝ ９ ０ 犪＝犫＝犮 四方犪轴前后水平犫轴左右水平犮轴直立 α＝β＝γ＝ ９ ０ 犪＝犫≠犮 三方 六方 犮轴直立犫轴左右水平犪轴水平朝前偏左 ３ ０ 犱轴水平朝后偏左３ ０ α＝β＝ ９ ０ γ＝ １ ２ ０ 犪＝犫≠犮 斜方犮轴直立犪轴前后水平犫轴左右水平 α＝β＝γ＝ ９ ０ 犪≠犫≠犮 单斜犮轴直立犫轴左右水平犪轴前后朝前下方倾 α＝γ＝ ９ ０  β＞ ９ ０ 犪≠犫≠犮 三斜 犮轴直立犫轴左右朝右下方倾犪轴大致前后 朝前下方倾 α≠β≠γα＞ ９ ０  β＞ ９ ０  γ≠ ９ ０ 犪≠犫≠犮 １  ７  ２ 晶面符号 晶面符号是一种用来表示晶面在晶体空间中取向关系的数字符号通常所说 的晶面符号是指国际上通用的米氏符号 结晶学基本知识 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌 宝 石 学 与 宝 石 鉴 定 １ １ 三轴定向的晶面符号写成 犺 犽 犾 的形式犺犽犾称为晶面指数 是截距系 数的倒数  指数的排列顺序必须依次与犪轴犫轴犮轴相对应 不得颠倒当 某个指数为负值时 就把负号写于该指数的上方 如犺指数为负值时 则写 成 犺 犽 犾 四轴定向的晶体 每个晶面有四个晶面指数犺犽犻犾 晶面符号写成犺 犽 犻 犾  指 数的排列顺序依次与犪轴犫轴犱轴犮轴相对应 不得颠倒 在实际应用上 一般来说 主要的问题不在于如何具体测算晶面符号 而是看 到一个晶面符号后 能够明白它的含义 想象出它在晶体上的方位以下几点结论 是很有实用价值的  １晶面符号中某个指数为０时 表示该晶面与相应的结晶轴平行第一个 指数为０ 表示晶面平行于犪轴 第二个指数为０  表示晶面平行于犫轴 最后一个 指数为０ 表示晶面平行于犮轴  ２同一晶面符号中 指数的绝对值越大 表示晶面在相应结晶轴上的截距系 数绝对值越小 在轴单位相等的情况下 还表示相应截距的绝对长度也越短 而晶 面本身与该结晶轴之间的夹角则越大如四方晶系晶体中 晶面 ２ ３ １  截犪轴较 长 截犫轴较短 长短比为３ ∶ ２ 但与犮轴上的截距不能直接比较 因为彼此的轴单 位不相等  ３同一晶面符号中 如果有两个指数的绝对值相等 而且与它们相对应的那 两个结晶轴的轴单位也相等 则晶面与两个结晶轴以等角度相交如等轴晶系和 四方晶系晶体中 晶面 ２ ２ １  与 犪轴和犫轴以相同的角度相交  ４在同一晶体中 如果有两个晶面 它们对应的三组晶面指数的绝对值全都 相等 正负号恰好全都相反 这两个晶面必定相互平行如 １ ３ ０ 和１ ３ ０ 就代表一 对相互平行的晶面 １  ８ 晶 胞 单位晶胞是指能够充分反映整个晶体结构特征的最小的结构单元 其形状和 大小与对应的空间格子中的单位平行六面体完全一致 并可由一组晶胞参数 犪犫 犮和α β γ 来表征 晶胞参数等同于对应的单位平行六面体参数 此外 有时也需要用到与单位平行六面体不相对应的晶胞 这时特别称它为大 晶胞如对应于菱方柱形平行六面体的六方格子形式的单元 就是一种较常遇到 犅 犃 犗犛 犎 犐犡 犝 犈犢 犝犅 犃 犗犛 犎 犐 犑 犐 犃 犖犇 犐 犖 犌