七大晶系详细图解.doc

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1、.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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、，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

8、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：.