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文檔簡介

?寶石鑒定與貿(mào)易?第三章寶石的晶體結(jié)構(gòu)和形狀7/3/20231GIAColorGrade:D(colorless)

GIAClarityGrade:InternallyFlawless

Weight:103.83carats

Owner:TheSteinmetzGroupThisisoneofthelargestcutdiamondsintheworld.SplendorofDiamondsexhibitionhasbeenextendedtoSeptember30th7/3/20232第三章寶石的晶體結(jié)構(gòu)和形狀一、晶體分類1.晶體概念但凡天然〔非人工雕琢而成的〕具有幾何形體的固體,稱之為晶體。例如石英、食鹽、方解石、磁鐵礦等7/3/20233祖母綠六方晶體無色水晶電氣石晶體7/3/20234黃鐵礦方鉛礦黑鎢礦方解石7/3/20235近代應(yīng)用X射線分析的方法,具體揭示了大量晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)已證明,一切晶體不管其外形如何,它的內(nèi)部質(zhì)點〔原子、離子或分子〕在三維空間上都是作有規(guī)律排列的,這種規(guī)那么主要表現(xiàn)在質(zhì)點的周期重復(fù),從而構(gòu)成了所謂格子構(gòu)造。因此,按照現(xiàn)代的概念,物質(zhì)中但凡質(zhì)點作規(guī)律排列,即具有格子構(gòu)造者均稱為結(jié)晶質(zhì)。7/3/2023614種空間格子7/3/20237體心格子晶胞參數(shù)特征:a=b=c;α=β=γ=90°等軸晶系六方原始格子(P)

結(jié)點分布于平行六面體的八個角頂上。晶胞參數(shù)特征:a=b≠c;α=β=90°,γ=120°六方晶系代表性空間格子7/3/20238原始格子(P):結(jié)點分布于平行六面體的八個角頂。晶胞參數(shù)特征:a=b≠c;α=β=γ=90°三方晶系菱面體格子(R):

結(jié)點分布于平行六面體的八個角頂上晶胞參數(shù)特征:a=b=c;α=β=γ=90°四方晶系代表性空間格子7/3/20239原始格子(P):

結(jié)點分布于平行六面體的八個角頂上。晶胞參數(shù)特征:a≠b≠c;α=γ=90°,β≠90°代表性空間格子底心格子(C)

結(jié)點分布于平行六面體的角頂和平行(001)一對平面的中。晶胞參數(shù)特征:a≠b≠c;α=γ=90°,β≠90單斜晶系單斜晶系7/3/202310原始格子(P):結(jié)點分布于平行六面體的八個角頂上。晶胞參數(shù)特征:a≠b≠c;α≠β≠γ≠90°面心格子:結(jié)點分布于平行六面體的角頂和平行三對平面的中心。晶胞參數(shù)特征:a≠b≠c,α=β=γ=90°三斜晶系斜方晶系代表性空間格子7/3/202311玉燧綠松石歐泊孔雀石7/3/202312有些看起來像晶體的物質(zhì)如玻璃、琥珀、等,它們內(nèi)部質(zhì)點的排列,不具有格子構(gòu)造,而被稱之為非晶質(zhì)或非晶質(zhì)體。琥珀7/3/202313礦物通常所呈現(xiàn)的晶體形態(tài)稱之為結(jié)晶習性。

2.結(jié)晶習性金剛石八面體晶體常見的結(jié)晶習性:〔1〕金剛石:八面體的〔2〕方解石:菱面體的〔3〕藍寶石:雙錐的或、柱-板狀〔4〕電氣石:柱狀的〔5〕石榴石:菱形十二面體〔6〕祖母綠:六方柱7/3/202314祖母綠六方晶體尖晶石八面體晶體石榴石:菱形十二面體金剛石四面體晶體7/3/202315藍寶石晶體紅寶石晶體紅寶石晶體剛玉六面柱晶體7/3/202316藍寶石晶體紅寶石晶體剛玉六面柱晶體紅寶石晶體7/3/202317晶體的對稱取決于它內(nèi)在的格子構(gòu)造。在進行對稱操作時所應(yīng)用的輔助幾何要素〔點、線、面〕稱為對稱要素。這樣我們就可以用對稱面、對稱軸(線)和對稱中心〔點〕來進行。二、對稱7/3/2023181.點-對稱中心

對稱中心(C)也是一個假想的點。如果通過此點作任意直線那么在此直線上。距對稱中心等距離的兩端上必定可以找到對應(yīng)點。7/3/2023192.線-對稱軸

對稱軸(L)是一根假想的直線。當圖形圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定角度后,可使相等局部重復(fù)。旋轉(zhuǎn)一周重復(fù)的次數(shù)稱為軸次。例如:旋轉(zhuǎn)180度可使圖形相等局部重復(fù),因為360度有兩個180度,所以此對稱軸稱為二次對稱軸。依此類推,在晶體中,對稱軸可能在晶面的中心、晶棱的中點、角頂上等位置出現(xiàn)。如:2、3、4、6次。4次6次7/3/2023203.平面-對稱面

這里所說的對稱面(P),是一個假想的平面,它將圖形平分為互為鏡像的兩個相等局部。就如同我們照鏡子一樣,以鏡子為根本面,在鏡子的兩邊,各有一個完全相同的我。我和鏡子里的我的影像來說,鏡子就是對稱面。晶體中的對稱面的數(shù)目在0-9之間變化,立方體有9個對稱面。7/3/202321以下圖:EF、MNOP為對稱面7/3/2023224.晶軸

為了描述晶體的形態(tài),必須有某些固定線作為描述晶面相對位置的坐標系統(tǒng)。這個坐標可認為是無限長的假想線,沿著與晶體對稱性有關(guān)的某些限定方向穿過理想晶體。它們相交在晶體內(nèi)部稱為原點的一的點上

。abcβαγ7/3/202323由于理想晶形在自然界中極少形成,故結(jié)晶軸交會的原點不一定和晶體中心重合。

7/3/2023244.七個晶系

晶體可分為7個獨立的晶系,進一步系分為32晶類。本文只討論7個晶系。這7個晶系是全部晶體研究的根底,并音它們對晶體的光學和物理性質(zhì)有直接影響,所以是最重要的。7/3/202325

晶系名稱族1立方晶系第一族2四方晶系第二族3六方晶系4三方晶系5斜方晶系第三族6單斜晶系7三斜晶系7個晶系7/3/202326立方晶系〔1〕立方晶系

特點:有三個相等且相互垂直的晶軸。具有:9個對稱面6個二次軸4個三次軸3個四次軸1個對稱中心理想單形:立方體、八面體、菱形十二面體鈣鋁榴石7/3/202327立方晶系晶胞參數(shù):a=b=c,α=β=γ=90oabcβαγ7/3/202328立方晶系立方晶系:常見寶石:金剛石、石榴子石、螢石、尖晶石。尖晶石八面體晶體石榴石:菱形十二面體鉆石八面體晶體螢石八面體7/3/202329四方晶系〔2〕四方晶系

特點:該晶系有三個相互垂直的晶軸,具有:5個對稱面4個二次軸1個四次軸1個對稱中心理想單形:立方底面上的四方體或雙錐。7/3/202330四方晶系晶胞參數(shù):a=b≠c,α=β=γ=90oabcβαγ7/3/202331四方晶系:

常見寶石:符山石、方柱石和鋯石。符山石鋯石四方晶系7/3/202332六方晶系〔3〕六方晶系特點:有四個晶軸,其主軸〔c軸〕比其他3個相等軸要長〔或短〕,并與這三個主軸垂直,三個相等的橫軸彼此間呈120o具有:7個對稱面6個二次軸1個六次軸1個對稱中心理想單形:具六邊形底面的六方柱或雙錐單形。7/3/202333六方晶系晶胞參數(shù):a=b≠c,α=β=90o,γ=120oabcβαγd7/3/202334六方晶系:

常見寶石:磷灰石、綠柱石綠柱石晶體六方晶系7/3/202335三方晶系〔4〕三方晶系

特點:與六方晶系相同的晶軸,但其對稱程度較低具有:3個對稱面3個二次軸1個六次軸1個對稱中心理想單形:三角形底面的三方柱和菱面體。7/3/202336三方晶系晶胞參數(shù):a=b≠c,α=β=90o,γ=120ocabβαγ7/3/202337三方晶系:

常見寶石:方解石、剛玉、石英和電氣石。電氣石方解石三方晶系7/3/202338三方晶系藍寶石晶體剛玉水晶7/3/202339斜方晶系〔5〕斜方晶系

特點:三個不等晶軸,彼此互相垂直。具有:3個對稱面3個二次軸1個對稱中心理想單形:長方形底面的柱和雙錐單形。7/3/202340斜方晶系晶胞參數(shù):

a≠b≠c,α=β=90oabcβαγ7/3/202341斜方晶系:

常見寶石:紅柱石、金綠寶石、頑火輝石、堇青石、橄欖石、黃玉和黝簾石金綠寶石晶體橄欖石晶體斜方晶系7/3/202342單斜晶系〔6〕單斜晶系

特點:三個不等晶軸,一個軸與其他2個軸所組成的平面相垂直,這兩個軸彼此斜交。具有:1個對稱面1個二次軸1個對稱中心理想單形:柱和平行雙面7/3/202343單斜晶系晶胞參數(shù):a≠b≠c,α≠90o,β=γ=90oabcβαγ7/3/202344單斜晶系:常見寶石:透輝石、翡翠、孔雀石〔集合體出現(xiàn)〕、軟玉、正長石〔月光石〕和鋰輝石。翡翠軟玉單斜晶系7/3/202345三斜晶系〔7〕三斜晶系

特點:三個不等晶軸,彼此斜交。具有:1個對稱中心理想單形:只有平行雙面。7/3/202346三斜晶系晶胞參數(shù):a≠b≠c,α≠90o,β≠90o,γ≠90oabcβαγ7/3/202347三斜晶系常見寶石:斧石、斜長石、薔薇輝石和綠松石〔集合體出現(xiàn)〕。綠松石斧石三斜晶系7/3/202348晶系名稱晶軸數(shù)長度軸角對成型立方晶系33軸相等a=b=cα=β=γ=90o3L44L36L29PC四方晶系32軸相等1軸不等a=b≠cα=β=γ=90o1L44L25PC六方晶系43軸相等1軸不等a=b≠c120o與其它3個軸的平面呈90o,α=β=90o,γ=120o1L66L27PC三方晶系43軸相等1軸不等a=b≠c120o與其它3個軸的平面呈90o,α=β=90o,γ=120o1L33L23PC斜方晶系3均不等a≠b≠cα=β=γ=90o3L23PC單斜晶系3均不等a≠b≠c2個軸傾斜1個軸與其它2個軸的平面呈90oα≠90o,β=γ=90o1L2PC三斜晶系3均不等a≠b≠c均傾斜α≠90o,β≠90o,γ≠90oC

七大晶系一覽表7/3/202349三、雙晶雙晶概念:雙晶是兩個以上的同種晶體,按照一定的對稱規(guī)律形成的規(guī)那么連生,相鄰兩個個體的相應(yīng)的面、棱、角并非完全平行,但是,他們可以借助于對稱操作〔如反映、旋轉(zhuǎn)或反伸〕使得兩個個體彼此重合或者平行。根據(jù)雙晶個體連生的方式,可分為兩類:接觸雙晶和穿插雙晶〔貫穿雙晶〕。7/3/2023501.接觸雙晶

雙晶個體以簡單的平面相接觸而連生的稱之為接觸雙晶。它又可分為:(1)簡單的接觸雙晶:

尖晶石接觸雙晶錫石漆狀雙晶7/3/202351紅寶石漆狀雙晶7/3/202352(2)聚片雙晶多個片狀個體以同一雙晶律

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