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    七大晶系详细图样解析.doc

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    七大晶系详细图样解析.doc

    .*七大晶系详细图解已知晶体的形态已经超过了四万种,但是万物都会有规律,晶体自然也是有的。它们都是按七种结晶方式模式发育的,即七大晶系。晶体即是一种以三维方向发育的的几何体,为了表示三维空间,分别用三、四跟人为添加的轴来表示晶体的长宽高以及中心。三条轴分别用X、Y、Z(U)(Z轴也可叫做“主轴”)来表示,而为了更好表示轴之间的度数,我们用、来表示轴角。就这样出现了七种不同的晶系模式:立方晶系(也称等轴晶系)、四方晶系、三方晶系、六方晶系、正交晶系(也称斜方晶系)、单斜晶系、三斜晶系。其中又按照对称程度又分为高级晶族、中级晶族、低级晶族。高级晶族中只有一个立方晶系;中级晶族有六方、四方、三方三个晶系;低级晶族有正交、单斜、三斜三个晶系。一、 立方晶系立方晶系的三个轴的长度是一样的,即X=Y=Z,且互相垂直,即=90,对称性最强。具有4个立方体对角线方向三重轴特征对称元素的晶体归属立方晶系。属于立方晶系的有:面心立方晶胞、体心立方晶胞、简单立方晶胞。这个晶系的晶体并不是只有狭义的正方体一种形状,四面体、八面体、十二面体形状的晶体都属于立方晶系。它们从不同角度看高低宽窄都差不太多,相对晶面和相邻晶面都相似,横截面和竖截面一样。最典型立方晶系的晶体为:氯化钠。常见立方晶系晶体模型图: 晶体实物图: 二、 四方晶系四方晶系四方晶系的三条晶轴互相垂直,即=90。其中两个水平轴(X轴、Y轴)长度一样,Z轴的长度可长可短,通俗的说:四方晶系的晶体大多是四棱的柱状体,有的是长柱体,有的是短柱体,即其晶胞必具有四方柱的形状。横截面为正方形,四个柱面是对称的,即相邻和相对的柱面都是一样的,但和顶端不对称。所有主晶面交角都是90。特征对称元素为四重轴。如果Z轴发育,它就是长柱状甚至针状;如果两个横轴(X轴、Y轴)发育大于Z轴,那么晶体就会呈现四方板状,最有代表的就是磷酸二氢钠和硫酸镍了。常见的立方晶系的晶体模型图: 注:柱体的棱角发育成窄小晶面,此种晶体又叫“复四方”四个主柱面,四个小柱面。晶体实物图:三、斜方晶系斜方晶系的晶体中三个轴的长短完全不相等,它们的交角仍然是互为90度垂直。即XYZ。Z轴和Y轴相互垂直90。X轴与Y轴垂直,但是不与Z轴垂直,即=90,>90与正方晶系直观相比,区别就是:x轴、y轴长短不一样。如果围绕z轴旋转,四方晶系旋转九十度即可使x轴y轴重合,旋转一周使x轴y轴重合四次(使另两轴重合的次数多于两次,该轴称“高次轴”),四方晶系有一个高次轴,也叫“主轴”。斜方晶系围绕z轴旋转,需180度才可使x轴y轴重合,旋转一周只重合两次,属低次轴。也就是说,斜方晶系的对称性比四方晶系要低。特征对称元素是二重对称轴或对称面。其实,斜方晶系的晶体如果围绕x轴或y轴旋转, 情况与围绕z轴旋转相同。换句话说,斜方晶系没有高次轴,或曰没有理论上的主轴。从模型上看,四方晶系的x轴和y轴所指向的晶面完全都是对称相同的,斜方晶系的x轴和y轴所指向的晶面却是各自相等的。常见立方晶系模型图:斜方晶系晶体两个轴(如x轴、y轴)构成的平面,即晶体横截面是长方形,也可以是菱形,或者两者的复合形,如下图:晶体实物图: 四、单斜晶体单斜晶系的三个晶轴长短皆不一样,即XYZ。Z轴和Y轴相互垂直90。X轴与Y轴垂直,但是不与Z轴垂直,即=90,>90。作一个形象的比喻:把斜方晶系模型顺着z轴方向推压一下,使前后的晶面上、下错位,这就是单斜晶系的模型。如果围绕z轴旋转180度,可以使y轴指向的晶面对称;而围绕x轴旋转。则不能产生任何晶面的重合对称(除非旋转一周,但无意义)。通俗地说:斜方晶系晶体的两个晶面可以通过y轴旋转180度达到重合,而左右晶面和前后晶面却不能通过旋转达到重合,它们只能顺y轴和x轴平移才能达到重合。所谓“单斜”,可以联想为:晶体有一个轴所顶的面是斜的。单斜晶系只有一个对称轴和对称面,无高次对称轴和斜方晶系相比,它的对称程度又低了一级,特征对称元素是二重对称轴或对称面。晶体实物图: 五、三斜晶体三斜晶系的“三斜”,指的是三根晶轴的交角都不是九十度直角,它们所指向的三对晶面全是钝角和锐角角构成的平行四边形(菱形),相互间没有垂直交角。即XYZ,90。作个形象比喻:把一个砖头形的长方块朝着一个角的方向斜推压,形成一个全是菱形面的立方体,这就是三斜晶系的模型。三斜晶系的晶轴长短不一,斜角相交,没有晶轴能作重合对称的旋转,前后、左右、上下的三组晶面只能顺晶轴作平移重合(平面对称),不含任何轴次高于1的对称轴,在七大晶系中,三斜晶系的对称性最低。三斜晶系的晶体给人的感觉多是“拧、扁、歪、斜”的,特征对称元素为一重对称轴。常见三斜晶体模型图: 晶体实物图: 六、三方/六方晶系三方晶系和六方晶系有许多相似之处,一些矿物专著和科普书刊往往将二者合并在一起,或干脆就称晶体有六大晶系。与前面讲的五个晶系最大的不同是三方/六方晶系的晶轴有四根,即一根主轴(z轴)三根水平横轴(x、y、u轴)。竖轴与三根横轴的交角皆为90度垂直,三根横轴间的夹角为120度(六方晶系为60度,也可说成三横轴前端交角120度。)。即三方:X=Y=UZ,=90,=120,六方:X=Y=UZ,=<12090。如果围绕z轴旋转一周,三方晶系晶体的横轴可以重合三次,六方晶系晶体的横轴则重合六次,故,三方/六方晶系晶体的对称度都高,z轴是高次轴,也就是主轴。特征对称元素为三重对称轴。三方晶系常见的晶体有三棱柱状、三角片状等,有时呈六棱柱、六角片状(复三方、复三角面)及它们的各种聚形;六方晶系晶体常见有六棱柱状、六方板(片)状以及它们的各种聚形,偶然会出现十二棱柱体(复六方柱)。有时候三方/六方晶系会出现菱形六面体晶型,较容易同三斜晶系的晶体混同。常见的三方/六方晶系模型图:晶体实物图:

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