1、第二章第二章 宝玉石的矿物学基础宝玉石的矿物学基础第一节第一节 结晶学基础结晶学基础v晶体的概念晶体的概念v晶体的分类晶体的分类v晶体的形态晶体的形态一、一、晶体的概念晶体的概念（一）晶体与非晶体（一）晶体与非晶体 1、晶体、晶体 质点作规律排列质点作规律排列,具有格子构造的即称具有格子构造的即称为为结晶质结晶质,结晶质在结晶质在空间的有限部分即为空间的有限部分即为晶体。晶体。即晶体是具即晶体是具有格子构造的固体。有格子构造的固体。石盐晶体结构中等同点的分布（石盐晶体结构中等同点的分布（A）和由此倒出的点阵（和由此倒出的点阵（B）晶体的内部对称导致其外部具有规则晶体的内部对称导致其外部具有规则
2、的几何外形，的几何外形，凡是天然具有几何多面体形凡是天然具有几何多面体形态的固体都称为晶体，态的固体都称为晶体，晶体形态复杂多样，大小悬殊，如有晶体形态复杂多样，大小悬殊，如有的矿物晶体可重达百吨，直径数十米；有的矿物晶体可重达百吨，直径数十米；有的则需要借助显微镜，甚至电子显微镜才的则需要借助显微镜，甚至电子显微镜才能识别。能识别。黄铁矿晶体黄铁矿晶体绿柱石晶体绿柱石晶体电气石晶体电气石晶体绿柱石晶体绿柱石晶体石榴石晶体石榴石晶体红柱石晶体红柱石晶体萤石晶体萤石晶体（一）晶体与非晶体（一）晶体与非晶体2、非晶体、非晶体 非晶体常称其为玻璃质。非晶体常称其为玻璃质。（1）内部质点不作规则排列，
3、不存在周期）内部质点不作规则排列，不存在周期性重复，即不具有格子构造；性重复，即不具有格子构造；（2）不具有规则的外形。）不具有规则的外形。如玻璃、如玻璃、欧泊、琥珀等。欧泊、琥珀等。晶体与非晶体结构示意图晶体与非晶体结构示意图琥珀琥珀 欧泊欧泊（一）晶体与非晶体（一）晶体与非晶体3、矿物集合体形态、矿物集合体形态 由多个小晶体组合在一起形成的岩石由多个小晶体组合在一起形成的岩石或者玉石，称为矿物的集合体或多晶质体。或者玉石，称为矿物的集合体或多晶质体。按单体的结晶习性及集合方式的不同按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、片状、板状、针状、柱状、可分为粒状、片状、板状、针状、柱状、棒状、
4、放射状、纤维状、晶簇状等棒状、放射状、纤维状、晶簇状等 玉石类宝石就是矿物集合体的产物，玉石类宝石就是矿物集合体的产物，如：翡翠、石英岩孔雀石软玉等如：翡翠、石英岩孔雀石软玉等。矿物集合体形态矿物集合体形态矿物集合体形态矿物集合体形态多晶质（矿物集合体）的翡翠多晶质（矿物集合体）的翡翠（一）晶体与非晶体（一）晶体与非晶体4、隐晶质体：、隐晶质体：由无数个非常小的晶体组合在一起形由无数个非常小的晶体组合在一起形成的岩石或者玉石，这些微晶小到在光学成的岩石或者玉石，这些微晶小到在光学显微镜下也不易分辨出晶体的个体，称为显微镜下也不易分辨出晶体的个体，称为隐晶质体，如蛇纹石玉、隐晶质体，如蛇纹石玉、
5、玛瑙等。玛瑙等。隐晶质的岫玉隐晶质的岫玉 隐晶质的玛瑙隐晶质的玛瑙 二、晶体的分类二、晶体的分类 根据晶体对称性的特点，根据晶体对称性的特点，可以把晶体划分成七大晶系。可以把晶体划分成七大晶系。l等轴晶系等轴晶系l四方晶系四方晶系l六方晶系六方晶系l三方晶系三方晶系l斜方晶系斜方晶系l单斜晶系单斜晶系l三斜晶系三斜晶系 主要有钻石、萤石、石榴石、尖晶石，他们晶主要有钻石、萤石、石榴石、尖晶石，他们晶形的共同特点是三个轴等长，多呈八面体形、立方形的共同特点是三个轴等长，多呈八面体形、立方体形和由许多小面组成近圆的球型。体形和由许多小面组成近圆的球型。（=90；a=b=c）1等轴晶系等轴晶系钻石钻
6、石萤石萤石萤石萤石萤石和方解石萤石和方解石石榴石石榴石2四方晶系（四方晶系（=90；a=bc）主要有锆石、方柱石、符山石等。晶体呈四主要有锆石、方柱石、符山石等。晶体呈四方柱状，横断面呈四边形。方柱状，横断面呈四边形。方柱石晶体方柱石晶体锆石晶体锆石晶体符山石符山石3六方晶系和三方晶系：六方晶系和三方晶系：a1=a2=a3c 主要有红主要有红宝石、蓝宝宝石、蓝宝石、祖母绿、石、祖母绿、海蓝宝石、海蓝宝石、绿柱石、电绿柱石、电气石、水晶、气石、水晶、磷灰石、方磷灰石、方解石等。这解石等。这些宝石的晶些宝石的晶体多呈六方体多呈六方柱状，横断柱状，横断面为六边形。面为六边形。祖母绿祖母绿祖母绿祖母绿
7、祖母绿祖母绿绿柱石绿柱石海蓝宝石海蓝宝石海蓝宝石海蓝宝石方解石方解石冰洲石冰洲石蓝锥矿蓝锥矿4斜方晶系（斜方晶系（=90；abc）主要有金绿宝石、黄玉、红柱石、堇青石、主要有金绿宝石、黄玉、红柱石、堇青石、橄榄石、黝帘石、顽火辉石等。晶形多呈橄榄石、黝帘石、顽火辉石等。晶形多呈短柱状和柱状，横断面为菱形短柱状和柱状，横断面为菱形黄玉黄玉黄玉黄玉橄榄石橄榄石金绿宝石金绿宝石红柱石红柱石5单斜晶系（单斜晶系（=90，90 ；abc）主要有翡翠（硬玉）、软玉（透闪石）、主要有翡翠（硬玉）、软玉（透闪石）、紫锂辉石、月光石、透辉石、孔雀石、蛇纹石紫锂辉石、月光石、透辉石、孔雀石、蛇纹石孔雀石孔雀石孔雀
8、石孔雀石6三斜晶系（三斜晶系（90 ；abc）有要有日光石、蔷薇辉石、绿松石、斧石有要有日光石、蔷薇辉石、绿松石、斧石三、晶体的形态三、晶体的形态（一）单形和聚形（一）单形和聚形 单形：单形：同一单形的所有晶面彼此都是等同的。同一单形的所有晶面彼此都是等同的。石榴子石单形石榴子石单形 聚形：聚形：两个以上的单形的聚合称为聚形。两个以上的单形的聚合称为聚形。单形的聚合称聚形，聚形由单形的聚合称聚形，聚形由2个或个或2个以上单形个以上单形组成。但单形的聚合不是任意的，必须是属于一对组成。但单形的聚合不是任意的，必须是属于一对称型的单形才能相聚。即，聚形必属同一对称型。称型的单形才能相聚。即，聚形必
9、属同一对称型。磁铁矿聚形晶磁铁矿聚形晶 在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于形在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于形成某种特定的晶形和形态特征，这就是矿物晶体的成某种特定的晶形和形态特征，这就是矿物晶体的结晶习性。分为三类：结晶习性。分为三类：一向延伸：一向延伸：柱状、针状、纤维状等，如石膏、角闪柱状、针状、纤维状等，如石膏、角闪石；石；二向延展二向延展：片状、板状，：片状、板状，如石墨、云母；如石墨、云母；三向等长：三向等长：(等轴状等轴状)，粒状，粒状(立方体、八面体立方体、八面体)，如，如石榴石、黄铁矿、磁铁矿。石榴石、黄铁矿、磁铁矿。（二）晶体的生长习性（二）晶体的生长习性（二）晶
10、体的生长习性（二）晶体的生长习性四、双晶及类型四、双晶及类型 双晶是两个或两个以上的同种晶体按双晶是两个或两个以上的同种晶体按一定的对称律形成的规则连生，相邻的两一定的对称律形成的规则连生，相邻的两个个体的相应的面、棱并非完全平行，但个个体的相应的面、棱并非完全平行，但它们可以借助对称操作它们可以借助对称操作反映、旋转或反反映、旋转或反伸，使两个个体彼此重合或平行。伸，使两个个体彼此重合或平行。a.接触双晶接触双晶 b.聚片双晶聚片双晶 c.穿插双晶（贯穿双晶）穿插双晶（贯穿双晶）d.轮式双晶轮式双晶轮式双晶（金绿宝石）轮式双晶（金绿宝石）接触双晶（石英）接触双晶（石英）第二节、矿物学基础第二
11、节、矿物学基础v矿物的概念矿物的概念 v矿物的光学特征矿物的光学特征v矿物的力学性质矿物的力学性质 一、矿物的概念一、矿物的概念v 矿物指在自然过程中形成的具有特矿物指在自然过程中形成的具有特定晶体结构和化学成分的无机物，大多数宝定晶体结构和化学成分的无机物，大多数宝石都属于矿物。石都属于矿物。二、矿物的光学特征二、矿物的光学特征 v1.矿物的颜色矿物的颜色2.条痕条痕3.光泽光泽4.透明度透明度1、矿物的颜色、矿物的颜色 颜色是眼底视神经对光波的感应而在大颜色是眼底视神经对光波的感应而在大脑中产生的感觉。可见光经矿物体选择性吸脑中产生的感觉。可见光经矿物体选择性吸收后，其残余光的混合色即是该
12、矿物的颜色。收后，其残余光的混合色即是该矿物的颜色。色度学中通常使用色调、明度和饱和度色度学中通常使用色调、明度和饱和度这三要素来表示颜色的特征。这三要素来表示颜色的特征。2、矿物的条痕色、矿物的条痕色v 将硬度较低的矿物在白色无釉瓷板上刻将硬度较低的矿物在白色无釉瓷板上刻划后留下的矿物粉末的痕迹，划后留下的矿物粉末的痕迹，条痕色是指留条痕色是指留下的矿物粉末的颜色。下的矿物粉末的颜色。矿物的条痕可消除假矿物的条痕可消除假色，减弱他色，因而比矿物颜色更有鉴定意色，减弱他色，因而比矿物颜色更有鉴定意义。条痕测试是破坏性测试，只能用于未加义。条痕测试是破坏性测试，只能用于未加工的宝石或琢型宝石不显
13、眼的部位。工的宝石或琢型宝石不显眼的部位。3、矿物的光泽、矿物的光泽v 材料表面反光的能力和特征。材料表面反光的能力和特征。它主要与它主要与材料的折射率、反光率有关。材料的折射率、反光率有关。v 通常按光泽的强弱将光泽分为四级：通常按光泽的强弱将光泽分为四级：金金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽。v 宝石还常见一些特殊的光泽，如：丝绢宝石还常见一些特殊的光泽，如：丝绢光泽、珍珠光泽、蜡状光泽、油脂光泽等。光泽、珍珠光泽、蜡状光泽、油脂光泽等。锆石的亚金刚光泽锆石的亚金刚光泽 4、矿物的透明度、矿物的透明度v 指宝石材料透过可见光光的程度。指宝石材料透
14、过可见光光的程度。矿物矿物的透明与不透明不是绝对的，例如自然金是的透明与不透明不是绝对的，例如自然金是不透明矿物，但金箔亦能透过一部分光。因不透明矿物，但金箔亦能透过一部分光。因此，在研究矿物透明度时应以同一的厚度为此，在研究矿物透明度时应以同一的厚度为准。准。v v透明度可分以透明度可分以5个级别：透明、亚透明、个级别：透明、亚透明、半透明、微透明、不透明。半透明、微透明、不透明。三、矿物的力学性质三、矿物的力学性质 1.解理解理 2.断口断口3.硬度硬度4.韧性韧性5.脆性脆性 1、解理、解理 v 矿物受外力矿物受外力(敲打、挤压等敲打、挤压等)作用后作用后,沿着沿着一定的结晶方向发生破裂
15、一定的结晶方向发生破裂,并能裂出光滑平面并能裂出光滑平面的性质的性质称为解理。称为解理。v 解理是由矿物的晶体结构决定的。解理解理是由矿物的晶体结构决定的。解理按产生的难易程度分为以下几种类型：完全按产生的难易程度分为以下几种类型：完全解理、中等解理、不完全解理。解理、中等解理、不完全解理。莹石的八面体完全解理莹石的八面体完全解理 2、断口、断口v 晶体受到外力作用发生的随即的无方向晶体受到外力作用发生的随即的无方向性的破裂。性的破裂。v 断口常具有一定的形态，可用来作为鉴断口常具有一定的形态，可用来作为鉴定矿物的一种辅助特征。常见的断口类型有：定矿物的一种辅助特征。常见的断口类型有：贝壳状断
16、口、锯齿状断口、土状断口。贝壳状断口、锯齿状断口、土状断口。贝壳状断口贝壳状断口 参差状断口参差状断口 3、硬度、硬度 v 矿物的硬度是指矿物抵抗外来刻划、压入或矿物的硬度是指矿物抵抗外来刻划、压入或研磨等机械作用的能力。研磨等机械作用的能力。v 摩氏硬度是最常用的矿物硬度分类，选择了十摩氏硬度是最常用的矿物硬度分类，选择了十种有代表性的矿物，依据他们相互刻划的能力分成种有代表性的矿物，依据他们相互刻划的能力分成十级：十级：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。滑石硬度最低，。滑石硬度最低，金刚石硬
17、度最大。金刚石硬度最大。摩氏硬度计摩氏硬度计 4、韧性、韧性 宝石材料抗拒因敲击发生破裂的能力。宝石材料抗拒因敲击发生破裂的能力。大多数的多晶质材料（玉石）具交织结大多数的多晶质材料（玉石）具交织结构，不同颗粒的解理方向不同，这样的材料构，不同颗粒的解理方向不同，这样的材料具有较好的韧性，或者说韧度较高，例如软具有较好的韧性，或者说韧度较高，例如软玉。玉。5、脆性、脆性 材料受外力作用容易破碎的性质称为材料受外力作用容易破碎的性质称为“脆性脆性”。通常情况下，韧度越强，脆性越。通常情况下，韧度越强，脆性越差；韧性越差，脆性越强。如：锆石的硬度差；韧性越差，脆性越强。如：锆石的硬度虽大，但脆性却很大。虽大，但脆性却很大。
