結(jié)晶學(xué)礦物學(xué)教學(xué)大綱

1、   課程代碼： 課程名稱：結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué) 課程英文名稱：Crystallography and Mineralogy課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課 課程面向?qū)ο螅旱刭|(zhì)學(xué)理科基地班 課程負(fù)責(zé)人：李勝榮 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)教學(xué)大綱 （總學(xué)時(shí)：128講課學(xué)時(shí)：64實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：64）一、課程教學(xué)目的     本課程分為結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（一）和結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（二）兩部分。結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（一）占96學(xué)時(shí)，與地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和資源勘查工程（固體礦產(chǎn)類）等專業(yè)96學(xué)時(shí)的結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)課程安排相同。    通過(guò)本課程的

2、教學(xué)，使學(xué)生較系統(tǒng)掌握結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能。結(jié)晶學(xué)部分主要包括晶體的基本性質(zhì)及其所導(dǎo)出的若干規(guī)律；晶體生長(zhǎng)和晶面發(fā)育的理論；晶體對(duì)稱規(guī)律的認(rèn)識(shí)和晶體的對(duì)稱分類以及晶體化學(xué)的基本理論；要求能用所學(xué)理論解釋有關(guān)礦物學(xué)現(xiàn)象。礦物學(xué)部分主要包括礦物的晶體化學(xué)分類；礦物的主要結(jié)構(gòu)類型；各大類和各類礦物的晶體化學(xué)與形態(tài)物性通性；掌握50余種礦物的鑒定特征并掌握鑒定未知礦物的技能。初步掌握礦物學(xué)的研究方法；認(rèn)識(shí)礦物的成因及其標(biāo)型組合；初步認(rèn)識(shí)礦物的主要用途。通過(guò)礦物學(xué)專題討論，了解礦物學(xué)的最新進(jìn)展。二、課程教學(xué)的基本內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)分配     

3、; 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（一）分15章進(jìn)行講授。各章的基本內(nèi)容、要求和學(xué)時(shí)分配如下： 第一章 緒論        2學(xué)時(shí)    著重講述晶體的基本概念，空間格子的概念、要素和基本類型，晶體的基本性質(zhì)。簡(jiǎn)述結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)的關(guān)系。要求掌握晶體的概念，晶體的基本性質(zhì)。第二章 晶體的生長(zhǎng)與面角守恒定律        2學(xué)時(shí)     著重講述晶體層生長(zhǎng)和螺旋生長(zhǎng)的機(jī)理，晶面

4、發(fā)育的布拉維法則與周期鍵鏈理論。簡(jiǎn)述影響晶體生長(zhǎng)的外因和面角守恒定律。要求能夠用晶體生長(zhǎng)和晶面發(fā)育的理論解釋有關(guān)的礦物學(xué)現(xiàn)象。第三章 晶體的測(cè)量和投影        2學(xué)時(shí)     簡(jiǎn)單介紹有關(guān)測(cè)量與投影的方法，主要講述晶體的極射赤平投影。要求掌握晶體的投影方法。第四章 晶體的外部對(duì)稱        2學(xué)時(shí)    重點(diǎn)講述晶體對(duì)稱的概念、晶體對(duì)稱要素、對(duì)稱型

5、（點(diǎn)群）概念和晶體的對(duì)稱分類。簡(jiǎn)述對(duì)稱定律和對(duì)稱要素組合規(guī)律、對(duì)稱型和對(duì)稱型的國(guó)際符號(hào)及對(duì)稱要素的投影。要求熟練掌握對(duì)稱操作和投影方法，晶體對(duì)稱分類體系及其特點(diǎn)。第五章 晶體的坐標(biāo)系和晶體符號(hào)        2學(xué)時(shí)     重點(diǎn)講述晶體的坐標(biāo)系統(tǒng)、各晶系設(shè)置原則和方法、各晶系晶體常數(shù)和晶胞參數(shù)特點(diǎn)、米氏晶面符號(hào)的概念及構(gòu)成。簡(jiǎn)述晶帶概念、晶帶與晶棱符號(hào)及晶帶定律。要求掌握各晶系晶軸的選擇方法及相應(yīng)的晶體常數(shù)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)米氏晶面符號(hào)的求解。 第六章 單形與聚形 

6、0;      2學(xué)時(shí)    主要講述單形和聚形的概念，各晶系幾何單形的類型和形態(tài)特征，單形的符號(hào)表征;闡明聚形分析的方法和步驟。要求掌握47種幾何單形在各晶系的分布及其聚合規(guī)律。會(huì)利用投影圖通過(guò)代表面推導(dǎo)和識(shí)別單形與聚形。第七章 晶體的規(guī)則連生        2學(xué)時(shí)    闡明規(guī)則連生在地質(zhì)科學(xué)中的重要性。主要講述雙晶概念、雙晶類型和雙晶律，簡(jiǎn)述平行連生、浮生和交生的概念。要

7、求掌握常見(jiàn)礦物的雙晶。第八章 晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)        6學(xué)時(shí)    著重講述晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和結(jié)構(gòu)類型、晶格缺陷、鍵型與晶格類型、緊密堆積原理、配位數(shù)與配位體、類質(zhì)同象、同質(zhì)多象、多型性及有序性。要求掌握相關(guān)概念、實(shí)際晶體中主要結(jié)構(gòu)類型和晶格類型。第九章 礦物的外部屬性        4學(xué)時(shí)     簡(jiǎn)述礦物的形態(tài)、光學(xué)與力學(xué)性質(zhì)、比重、電學(xué)和磁學(xué)

8、性質(zhì)及放射性。要求具備觀察各種外部屬性的能力，認(rèn)識(shí)礦物性質(zhì)在礦物學(xué)研究中的意義。第十章 礦物的化學(xué)組成與分類        2學(xué)時(shí)    簡(jiǎn)介礦物化學(xué)組成的計(jì)量特性和晶體化學(xué)式書寫原則，主要講述礦物中水的賦存狀態(tài)，膠體礦物的化學(xué)組成及特性，礦物晶體化學(xué)分類。要求掌握礦物中水的類型、膠體礦物概念、礦物分類原則和分類體系。第十一章 自然元素礦物        2學(xué)時(shí)   

9、  闡明自然元素礦物的概念。重點(diǎn)概括自然金屬元素及其互化物礦物的晶體化學(xué)與外部屬性通性，分別說(shuō)明石墨、自然硫、金剛石的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特征；簡(jiǎn)述自然半金屬元素礦物通性。第十二章 硫化物及其類似化合物礦物        2學(xué)時(shí)    闡明簡(jiǎn)單硫化物、復(fù)硫化物和硫鹽的分類原則；在此基礎(chǔ)上，按照結(jié)構(gòu)類型（島狀、環(huán)狀、鏈狀、層狀和配位型）分組闡明各該特性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系；闡明簡(jiǎn)單硫化物與復(fù)硫化物和硫鹽的性質(zhì)差異的本質(zhì)；說(shuō)明硫化物礦物形成和穩(wěn)定的條件。第十三章 氧化物和氫氧化

10、物礦物        2學(xué)時(shí)    按照結(jié)構(gòu)類型（鏈狀、架狀、配位型），重點(diǎn)闡明石英族、剛玉和金紅石族、黑鎢礦族、尖晶石族礦物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特征；從晶體化學(xué)上闡明氧化物與硫化物礦物的性質(zhì)和穩(wěn)定條件差異。第十四章 含氧鹽之硅酸鹽礦物        6學(xué)時(shí)    概括闡述含氧鹽礦物的晶體化學(xué)與外部屬性通性，著重講述硅酸鹽礦物的硅氧骨干類型、類質(zhì)同象規(guī)律、Al的雙重

11、作用、硅氧骨干與形態(tài)和性質(zhì)的聯(lián)系；簡(jiǎn)述附加陰離子與成因的聯(lián)系。對(duì)鏈狀、層狀硅酸鹽的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行重點(diǎn)解剖分析。要求能夠運(yùn)用礦物晶體化學(xué)分析其形態(tài)和主要性質(zhì)特征。第十五章 其他含氧鹽及鹵化物礦物        4學(xué)時(shí)     除一般性介紹其晶體化學(xué)與性質(zhì)外，重點(diǎn)對(duì)碳酸鹽類、硫酸鹽類、磷酸鹽類、鎢酸鹽類、氯化物類和氟化物類等礦物類中若干重要礦物族進(jìn)行介紹。機(jī)動(dòng)（礦物學(xué)專題討論與復(fù)習(xí)）        4學(xué)

12、時(shí)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（二）包括以下內(nèi)容： 第十六章 成因礦物學(xué)簡(jiǎn)介        2學(xué)時(shí)    簡(jiǎn)要介紹成因礦物學(xué)的學(xué)科體系，礦物的形成作用和礦物標(biāo)型的概念，不同地質(zhì)作用下礦物的標(biāo)型組合。第十七章 環(huán)境與生命礦物學(xué)簡(jiǎn)介        2學(xué)時(shí)    簡(jiǎn)要介紹環(huán)境與生命礦物學(xué)的學(xué)科體系，簡(jiǎn)介本學(xué)科的主要研究方向和研究現(xiàn)狀。第十八章 礦物的現(xiàn)代研究方法 &#

13、160;      2學(xué)時(shí)    簡(jiǎn)要介紹礦物的現(xiàn)代研究方法，使學(xué)生能根據(jù)研究目的初步確定所需要的方法，了解各種方法的特點(diǎn)。第十九章 礦物的利用        2學(xué)時(shí)    主要介紹礦物作為資源加以利用的途徑。初步了解礦物在地質(zhì)、找礦方面的作用。研究性學(xué)習(xí)        10學(xué)時(shí) 

14、0;  要求學(xué)生用6學(xué)時(shí)查詢國(guó)際著名刊物有關(guān)十六十九章所學(xué)內(nèi)容的文章，并進(jìn)行歸納總結(jié)，用4學(xué)時(shí)進(jìn)行課堂討論。三、實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)分配（指課內(nèi)及課間實(shí)踐教學(xué)）     結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（一）具體實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配如下： 實(shí)驗(yàn)一：晶體的極射赤平投影    2學(xué)時(shí)    對(duì)石鹽、石榴子石、綠柱石、鋯石、十字石、普通角閃石、螢石和方解石等八種礦物的晶體模型進(jìn)行晶面投影，要求總結(jié)各種晶面的投影規(guī)律。實(shí)驗(yàn)二：尋找對(duì)稱要素和確定對(duì)稱型  

15、      6學(xué)時(shí)    在各晶系晶體模型上進(jìn)行對(duì)稱操作，尋找對(duì)稱要素，確定對(duì)稱型，劃分晶族、晶系。要求能利用對(duì)稱要素組合規(guī)律尋找對(duì)稱要素，掌握12種常見(jiàn)對(duì)稱型。實(shí)驗(yàn)三：晶體定向與晶面符號(hào)        6學(xué)時(shí)    通過(guò)對(duì)各晶系晶體模型的定向操作，確定晶面符號(hào)，掌握各晶系的定向原則，能迅速通過(guò)空間想象確定各種特殊方位晶面的符號(hào)。通過(guò)實(shí)際操作認(rèn)識(shí)晶帶。實(shí)驗(yàn)四：?jiǎn)涡握J(rèn)識(shí)與聚形分析

16、        6學(xué)時(shí)    認(rèn)識(shí)47種幾何單形，學(xué)會(huì)聚形分析的方法實(shí)驗(yàn)五：晶體的規(guī)則連生        2學(xué)時(shí)    認(rèn)識(shí)規(guī)則連生的幾種類型，學(xué)會(huì)分析雙晶要素，掌握10種常見(jiàn)礦物的雙晶類型和雙晶律。實(shí)驗(yàn)六：晶體對(duì)稱綜合分析        2學(xué)時(shí)   

17、; 綜合晶體對(duì)稱、晶體投影、單形與聚形的知識(shí)，進(jìn)行全面分析，要求熟練掌握低級(jí)、中級(jí)和高級(jí)晶族晶體分析的方法。實(shí)驗(yàn)七：晶體對(duì)稱綜合分析（測(cè)試）        2學(xué)時(shí)    獨(dú)立進(jìn)行晶體綜合分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，考察學(xué)生對(duì)宏觀對(duì)稱的掌握情況。實(shí)驗(yàn)八：礦物形態(tài)物性認(rèn)識(shí)（參觀博物館礦物室）        2學(xué)時(shí)    通過(guò)參觀，認(rèn)識(shí)幾何結(jié)晶學(xué)在礦物宏觀研究中

18、的作用，了解礦物各大類的礦物種概況，了解礦物的科學(xué)與美學(xué)價(jià)值。實(shí)驗(yàn)九：礦物形態(tài)物性認(rèn)識(shí)        4學(xué)時(shí)    學(xué)習(xí)常見(jiàn)礦物單體和集合體形態(tài)及各種物理性質(zhì)特征，初步掌握正確的描述方法。實(shí)驗(yàn)十：自然元素和硫化物礦物認(rèn)識(shí)        4學(xué)時(shí)    通過(guò)對(duì)約20種自然元素和硫化物礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)的觀察實(shí)驗(yàn)，理解相應(yīng)礦物類的晶體化學(xué)，掌握約13種礦物的鑒定

19、特征。實(shí)驗(yàn)十一：氧化物和氫氧化物礦物認(rèn)識(shí)        2學(xué)時(shí)通過(guò)對(duì)約15種氧化物和氫氧化物礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)的觀察實(shí)驗(yàn)，理解本大類的晶體化學(xué)通性，掌握約8種礦物的鑒定特征。實(shí)驗(yàn)十二：島狀和環(huán)狀硅酸鹽礦物認(rèn)識(shí)        2學(xué)時(shí)    通過(guò)對(duì)約13種島狀和環(huán)狀硅酸鹽礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)的觀察實(shí)驗(yàn)，理解相應(yīng)亞類的晶體化學(xué)通性，掌握約8種礦物的鑒定特征。實(shí)驗(yàn)十三：鏈狀硅酸鹽礦物認(rèn)識(shí) &#

20、160;      2學(xué)時(shí)    通過(guò)對(duì)約13種鏈狀硅酸鹽礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)的觀察實(shí)驗(yàn)，理解本亞類的晶體化學(xué)通性，掌握約6種礦物的鑒定特征。實(shí)驗(yàn)十四：層狀和架狀硅酸鹽礦物認(rèn)識(shí)        2學(xué)時(shí)    通過(guò)對(duì)約20種層狀和架狀硅酸鹽礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)的觀察實(shí)驗(yàn)，理解相應(yīng)亞類的晶體化學(xué)通性，掌握約10種礦物的鑒定特征。實(shí)驗(yàn)十五：其他含氧鹽和鹵化物礦物認(rèn)識(shí) 

21、0;      2學(xué)時(shí)    通過(guò)對(duì)約17種含氧鹽和鹵化物礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)的觀察實(shí)驗(yàn)，理解相應(yīng)類和大類的晶體化學(xué)通性，掌握約9種礦物的鑒定特征。實(shí)驗(yàn)十六：未知礦物綜合鑒定        2學(xué)時(shí)    按照未知礦物鑒定的方法和步驟，全面復(fù)習(xí)鑒定各大類礦物，要求重點(diǎn)鑒定約50余種未知礦物。實(shí)驗(yàn)十七：未知礦物綜合鑒定（測(cè)試）    

22、0;   2學(xué)時(shí)    鑒定約810種未知礦物，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，考察學(xué)生對(duì)重要礦物主要鑒定特征的掌握情況。    結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)（二）具體實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配如下實(shí)驗(yàn)十八：礦物綜合實(shí)驗(yàn)        2學(xué)時(shí)    礦物標(biāo)本簡(jiǎn)易化學(xué)實(shí)驗(yàn)、主要晶體結(jié)構(gòu)模型分析。實(shí)驗(yàn)十九：巖漿礦物標(biāo)型組合       &

23、#160;4學(xué)時(shí)    掌握基性、中性和酸性巖漿作用中形成的礦物組合及其特征，進(jìn)行未知礦物鑒定和組合歸類。實(shí)驗(yàn)二十：變質(zhì)礦物標(biāo)型組合        4學(xué)時(shí)    掌握區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)作用中形成的礦物組合及其特征。進(jìn)行未知礦物鑒定和組合歸類。實(shí)驗(yàn)二十一：熱液礦物標(biāo)型組合        2學(xué)時(shí)    掌握高溫、中溫和低溫

24、作用中形成的礦物組合及其特征。進(jìn)行未知礦物鑒定和組合歸類。實(shí)驗(yàn)二十二：礦物組合綜合分析（測(cè)試）        2學(xué)時(shí)    鑒定約20種未知礦物并進(jìn)行成因組合歸類，提出各組合的成分和晶體化學(xué)特征。四、本課程與其它課程的聯(lián)系及分工     本課程（一）是地球科學(xué)各學(xué)科的基礎(chǔ)，尤其是晶體光學(xué)與造巖礦物、巖石學(xué)、礦床學(xué)、地球化學(xué)及巖石礦物材料學(xué)等地球物質(zhì)科學(xué)的先導(dǎo)課程。本課程（二）需以（一）為基礎(chǔ)，可以與巖石學(xué)等課程同步進(jìn)行。 五、教學(xué)方式

25、    本課程以課堂講授、學(xué)生歸納、實(shí)驗(yàn)操作、資料查詢及討論等方式進(jìn)行教學(xué)。六、成績(jī)?cè)u(píng)定辦法     本課程（一）通過(guò)平時(shí)考察（課堂提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、思考題作業(yè)、測(cè)驗(yàn)）和期末考試綜合評(píng)定成績(jī)。其中，平時(shí)考察占總成績(jī)的40，期末考試占總成績(jī)的60。本課程（二）通過(guò)考察研究性學(xué)習(xí)及礦物組合實(shí)驗(yàn)效果綜合評(píng)定成績(jī)。其中，課堂討論占總成績(jī)的50，礦物組合測(cè)試占總成績(jī)的50。七、教材及教參，中外文核心期刊名稱 趙珊茸主編. 結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué). 北京：高等教育出版社.2004許虹. 結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)自學(xué)與實(shí)習(xí)指導(dǎo)書. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（內(nèi)

26、部出版）.2005潘兆櫓主編. 結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué). 北京：地質(zhì)出版社.1993羅谷風(fēng)主編.基礎(chǔ)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué).南京：南京大學(xué)出版社.1998戈定夷等編.礦物學(xué)簡(jiǎn)明教程. 北京：地質(zhì)出版社. 1989（2002重?。?Cornelis Klein & Cornelius S. Hurlbut, Jr. Manual of Mineralogy. New York: John Wiley & Sons, Inc. 1993中外文核心期刊：礦物學(xué)報(bào)、礦物巖石、巖石礦物學(xué)雜志、Mineralogical Magazine, American Mineralogist, Canadian

27、Mineralogist大綱撰寫人：許   虹、李勝榮 大綱審閱人：李勝榮 學(xué)科負(fù)責(zé)人：李勝榮 學(xué)院負(fù)責(zé)人：王訓(xùn)練 制（修）訂日期：2004.3.1課程代碼： 課程名稱：結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué) 課程負(fù)責(zé)人：李勝榮 結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)課程簡(jiǎn)介一、課程教學(xué)目的     通過(guò)本課程的教學(xué)，使學(xué)生較系統(tǒng)掌握結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能。結(jié)晶學(xué)部分主要包括晶體的基本性質(zhì)及其所導(dǎo)出的若干規(guī)律；晶體生長(zhǎng)和晶面發(fā)育的理論；晶體對(duì)稱規(guī)律的認(rèn)識(shí)和晶體的對(duì)稱分類以及晶體化學(xué)的基本理論；要求能用所學(xué)理論解釋有關(guān)礦物學(xué)現(xiàn)象。礦物學(xué)部分主要包括礦物

28、的晶體化學(xué)分類；礦物的主要結(jié)構(gòu)類型；各大類和各類礦物的晶體化學(xué)與形態(tài)物性通性；掌握50余種礦物的鑒定特征并掌握鑒定未知礦物的技能。初步掌握礦物學(xué)的研究方法；認(rèn)識(shí)礦物的成因及其標(biāo)型組合；初步認(rèn)識(shí)礦物的主要用途。通過(guò)礦物學(xué)專題討論，掌握礦物學(xué)的最新進(jìn)展。二、課程內(nèi)容簡(jiǎn)介    本課程分為結(jié)晶學(xué)和礦物學(xué)兩部分。共分18章進(jìn)行講授。重點(diǎn)為幾何結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)基礎(chǔ)、各大類礦物晶體化學(xué)和形態(tài)物性通性及50余種主要礦物的鑒定特征。本課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課占全部課程的一半以上。其中，晶體對(duì)稱是幾何結(jié)晶學(xué)的核心，晶體的對(duì)稱分類是結(jié)晶學(xué)的基本內(nèi)容，晶體和對(duì)稱型的極射赤平投影是研究晶體對(duì)稱的重要方法，這些內(nèi)容在課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將予以充分重視。在晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)方面，重點(diǎn)介紹晶體質(zhì)點(diǎn)的緊密堆積原理，晶體的基本結(jié)構(gòu)類型以及與礦物形成作用密切相關(guān)的類質(zhì)同象，同質(zhì)多象，多型性和有序性。在礦物學(xué)部分，重點(diǎn)介