第七章实际晶体的形态和规则连生.

第7章实际晶体的形态和规则连生第7章实际晶体的形态和规则连生SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生晶体的规则连生*平行连晶双晶和双晶要素实际晶体的形态晶面花纹晶体的定向附生SchoolofMaterialsScienceandEngineering主要教学内容：第7章实际晶体的形态和规则连生晶体在生长过程中或生长以后，会发生多个晶体之间的连生现象。本章涉及的是有规则的连生现象，即有一定的几何规则，包括同种晶体连生与不同种晶体连生。不规则的连生叫多晶集合体，不在本章范围内。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生7.1晶体的规则连生SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生7.1晶体的规则连生⑴平行连晶若干个同种晶体连生在一起，每个晶体对应的晶面和晶棱都互相平行，这种连生体称为平行连晶。八面体（左）立方体（右）的平行连晶卤钠石(sulphohalite)的平行连生体SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生⑴平行连晶特征：内部格子构造平行、连续。所有对应的结晶学方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面及晶棱的方向）全都相互平行的。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生⑵双晶概念两个或两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生体，相邻两个个体对应的晶面、晶棱和角并非完全平行，但可借助于对称操作（旋转、反映或反伸）使两个个体彼此重合或平行。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生⑵双晶构成双晶的两个单体的格子构造互不平行连续。这是区别双晶与平行连晶的根本不同之处。此外，在外形上双晶虽也经常具有凹入角，但这并无必然性，双晶也常不具有凹入角的。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生双晶要素SchoolofMaterialsScienceandEngineering概念：要使双晶相邻的两个个体重合或平行，需要进行一定的操作，操作时所凭借的几何要素——点线面等，称为双晶要素。双晶中相邻单体之间存在的双晶要素包括双晶面、双晶轴、双晶中心。双晶要素与对称要素之间的区别：双晶要素是存在于两个单体之间的，而对称要素是存在于一个单体内部的。双晶要素决不可能平行单体中相类似的对称要素！（即双晶面不能平行对称面，双晶轴不能平行偶次轴）第7章实际晶体的形态和规则连生①双晶面为一假想平面，通过它的反映，可以使双晶的两个相邻个体重合或平行。双晶面双晶要素SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生尖晶石：双晶面∥(111)方解石：双晶面∥(0001)双晶面的表示方法石膏：双晶面∥(100)SchoolofMaterialsScienceandEngineering实际双晶中，双晶面平行于单体的实际晶面（或可能晶面），所以双晶面可以用晶面符号来表示。第7章实际晶体的形态和规则连生双晶结合面双晶结合面：是双晶相邻两个个体相接触的面，是属于两个个体共用的面网。双晶结合面不是双晶要素，只是描述双晶中两单体之间的界面，可以是平面，也可以是有规律的折面。尖晶石双晶:结合面平直萤石双晶:结合面不规则SchoolofMaterialsScienceandEngineering石英道芬双晶:结合面不规则曲线状第7章实际晶体的形态和规则连生特点：双晶接合面的两侧格子构造不连续，两者的取向亦不一致。双晶结合面SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生②双晶轴：为一假想直线，设想双晶中的一个个体不动，另一个体饶此直线旋转一定的角度后，可使两个个体重合、平行或连成一个完整的单晶体。实际双晶中双晶轴常与结晶轴或奇次对称轴的方向一致，并与晶体的一个实际的或可能的晶面垂直，因此，常用与它垂直的晶面的晶面符号来表示。双晶要素石膏燕尾双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering卡斯巴双晶第7章实际晶体的形态和规则连生ScienceandEngineering石膏的燕尾双晶透明燕尾双晶方解石SchoolofMaterials第7章实际晶体的形态和规则连生双晶轴的表示方法石膏：双晶轴⊥(100)，或：双晶轴∥[100]SchoolofMaterialsScienceandEngineering尖晶石：双晶轴⊥(111)，或：双晶轴∥[111]第7章实际晶体的形态和规则连生石膏gypsum双晶面P双晶轴石膏的双晶要素SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生•为一假想的几何点，通过它的反伸变换后，构成双晶的两个单体可相互重合或达到彼此平等一致的方位。•双晶中心只有在没有对称中心的晶体中出现。•双晶的单体存在对称中心时，双晶轴和双晶面同时存在且互相垂直。•存在多个双晶轴和双晶面时，描述时只采用其中的一种。注：双晶中心在实际的双晶分析中很少用到。SchoolofMaterialsScienceandEngineering双晶中心第7章实际晶体的形态和规则连生双晶律的概念和命名双晶结合的规律称为双晶律（twinlaw）。双晶律可用双晶要素及其方向来表征，并可命名。以双晶的特征矿物命名：尖晶石律、云母律、钠长石律等。以双晶初次发现的地点命名：长石双晶的卡斯巴律，石英双晶的道芬律、巴西律等。以双晶的形态命名：石膏的燕尾双晶、锡石的膝状双晶、方解石的蝴蝶双晶等。以双晶面或接合面命名：正长石的底面双晶、方解石的负菱面双晶等。还有根据双晶轴与接合面的关系来划分双晶律的，当双晶轴垂直于接合面时，称面律双晶；当双晶轴平行于某一晶轴时，称轴律双晶；双晶轴平行接合面同时垂直于某一晶轴时，称混合律双晶。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生⑶双晶类型①接触双晶：双晶个体以简单平面接触连生简单接触双晶聚片双晶环状双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生简单双晶之接触双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering考察：•双晶面•双晶轴•双晶中心•接合面接触双晶第7章实际晶体的形态和规则连生石英的接触双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering接触双晶第7章实际晶体的形态和规则连生接触双晶(聚片双晶和环状双晶)SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生cbmrccmr⑶双晶类型②穿插双晶（贯穿双晶）由两个或多个个体相互穿插而形成的双晶。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生贯穿双晶考察：•双晶面•双晶轴•双晶中心•接合面穿插双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生（1）凹入角：有些双晶有凹入角，但并不是都有；有凹入角的一定不是单晶体。（2）假对称：有些贯穿双晶形似一个单晶体，但所表现出来的对称要比该晶体的单晶体对称程度高，例如石英：本应为三方对称，如果两个单体贯穿在一起形成双晶，就有可能表现为六方对称。(巴西双晶)双晶的识别SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生双晶的识别(3)双晶缝合线：两个单体之间的接合缝缝合线两边反光不同或晶面花纹不连贯。(4)聚片双晶纹：一系列密集的缝合线。(5)蚀像：a.缝合线两边因结晶方位不同导致的蚀像花纹不同;b.缝合线本身是一个晶格缺陷，容易被腐蚀而突出的表现出来。。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生石英柱面上的双晶缝合线及两边的蚀像坑石英横截面的蚀像花纹（可区分道芬双晶或巴西双晶）双晶的识别SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生双晶的识别存在凹入角的天然双晶。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生(1)生长双晶（growthtwin）——原生双晶晶体生长初期两个小晶芽以双晶的方位接合在一起，然后长大形成双晶。小晶芽以双晶的方位接合，比任意方位接合能量低，易稳定。为什么?因为是共同的晶界，界面能要低一些。氯铜银铅矿(Boleite)双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering双晶的识别第7章实际晶体的形态和规则连生双晶的成因（1）生长双晶斜长石(Plagioclase)聚片双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生(2)转变双晶（Transformationtwin）—次生双晶晶体形成后，因外界条件要发生相变，结构的变化导致双晶形成。例如:-石英因温度下降转变为-石英时形成双晶双晶的成因SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生(3)机械双晶——次生双晶在外界应力作用下晶体结构发生滑移形成双晶。例如：方解石的聚片双晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering双晶的成因第7章实际晶体的形态和规则连生（3）机械双晶斜长石(Plagioclase)双晶的成因SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生（3）机械双晶方解石(Calcite)SchoolofMaterialsScienceandEngineering双晶的成因第7章实际晶体的形态和规则连生矿物中双晶分布的概况双晶的分布很不均衡，有的矿物基本上都以双晶的形式出现，如斜长石；而有的矿物基本上不见双晶，如磷灰石。另外，偶次对称越多的越不易出现双晶，如六方晶系、四方晶系，出现双晶的概率较小。双晶轴往往平行3次轴产生。SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生7.2实际晶体的形态SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生7.2实际晶体的形态⑴歪晶：偏离理想形态的晶体。•同一单形的各个晶面不同形等大；•部分晶面可能缺失。八面体理想形态及其歪晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生•晶体沿晶棱和角顶方向特别发育，晶面中心相对凹陷，晶体不呈凸多面体形态，而是成为某种形式的骨架，称为骸晶。•形态：漏斗状、树枝状、羽毛状等。•形成条件：熔体快速冷却或者是介质粘度过大。NaCl晶体及骸晶⑵骸晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生⑵骸晶SchoolofMaterialsScienceandEngineering第7章实际晶体的形态和规则连生H2O的骸晶SchoolofMaterialsScience