七大晶系详细图解.docx
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七大晶系详细图解
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、丫、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a$丫来表示轴角。
就这样出现了七种不同的晶系模式:
立方晶系(也称等轴晶系)、四方晶系、三方晶系、六方晶系、正交晶系(也称斜方晶系)、单斜晶系、三斜晶系。
其中又按照对称程度又分为高级晶族、中级晶族、低级晶族。
高级晶族中只有一个立方晶系;中级晶族有六方、四方、三方三个晶系;低级晶族有正交、单斜、三斜三个晶系。
立方晶系的三个轴的长度是一样的,即X=Y=Z,且互相垂直,即a=$=丫=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。
它们从不同角度看咼低宽窄都差不太多,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。
lz/
1
1
1
1
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:
X
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y
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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a=B=Y=9。
其中两个水平轴(X轴、丫轴)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、丫轴)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B了。
F/lV
:
X7
I
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”一一个主柱面,四个小柱面。
晶体实物图:
二、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XYMZ。
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a=丫=90B>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:
四、单斜晶体
单斜晶系的三个晶轴长短皆不一样,即“JZZ轴和丫轴相互垂直90°X轴与丫轴垂直,但是不与Z轴垂直,即a=Y=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XM丫工乙aMB^Y#个0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。
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=U^乙a*=90°,丫=120°六方:
X=Y=U^乙a=B=y<120°名9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。
辰
y
方解石
V
刚玉
III
常见的三方/六方晶系模型图:
电气石
晶体实物图:
7
Z
LJ
B石英(山温石英)