《結(jié)晶學(xué)》第6章晶體的規(guī)則連生

1、結(jié)晶學(xué)第6章晶體的規(guī)則連生規(guī)則連生規(guī)則連生不規(guī)則連生不規(guī)則連生浮生和交生浮生和交生同種晶體同種晶體異種晶體異種晶體6.16.1平行連晶平行連晶1 1、定義、定義: :由若干個(gè)同種的單晶體，彼此之間所有的結(jié)晶由若干個(gè)同種的單晶體，彼此之間所有的結(jié)晶方向都一一對應(yīng)、相互平行而組成的連生體方向都一一對應(yīng)、相互平行而組成的連生體 包括各個(gè)對應(yīng)的晶軸、對稱要素、包括各個(gè)對應(yīng)的晶軸、對稱要素、晶面及晶棱的方向晶面及晶棱的方向 明礬八面體晶體平行連晶明礬八面體晶體平行連晶 螢石立方體晶體平行連晶螢石立方體晶體平行連晶自然銅的立方體晶體的樹枝狀平行連晶自然銅的立方體晶體的樹枝狀平行連晶a沿立方角頂沿立方角頂(

2、)延伸延伸b沿立方體晶棱沿立方體晶棱(L2)延伸延伸l各單體間所有對應(yīng)晶面全都彼此平行各單體間所有對應(yīng)晶面全都彼此平行l(wèi)單體間存在凹入角單體間存在凹入角2 2、外形特點(diǎn)、外形特點(diǎn)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì):平行連晶中各單體間的內(nèi)部平行連晶中各單體間的內(nèi)部 格子構(gòu)造是連續(xù)的。格子構(gòu)造是連續(xù)的。 減少界面減少界面,降低表面能降低表面能,故晶核或晶體故晶核或晶體間會自發(fā)調(diào)整取向平行間會自發(fā)調(diào)整取向平行晶核取向受基底晶晶核取向受基底晶體取向控制體取向控制3 3、成因、成因(1)(1)母液中晶核或正在成長中小晶體相互間按完全平行方母液中晶核或正在成長中小晶體相互間按完全平行方位結(jié)合位結(jié)合, ,繼續(xù)成長而成繼續(xù)成長而成(2

3、)(2)在存在的同種晶體上發(fā)生二次成核在存在的同種晶體上發(fā)生二次成核6.26.2雙晶雙晶 1雙晶的概念雙晶的概念雙晶（攣晶）是兩個(gè)以上的同種單體，彼此間按雙晶（攣晶）是兩個(gè)以上的同種單體，彼此間按一定的對稱關(guān)系相互取向而形成的規(guī)則連生體一定的對稱關(guān)系相互取向而形成的規(guī)則連生體.注意注意:格子構(gòu)造不連續(xù)格子構(gòu)造不連續(xù)兩個(gè)單體間相應(yīng)結(jié)晶方向并非完全平行，但它們兩個(gè)單體間相應(yīng)結(jié)晶方向并非完全平行，但它們可借助對稱操作可借助對稱操作反映、旋轉(zhuǎn)或反伸，使兩個(gè)反映、旋轉(zhuǎn)或反伸，使兩個(gè)個(gè)體彼此重合或平行。個(gè)體彼此重合或平行。 2 2、雙晶要素、雙晶要素 使雙晶中相鄰的兩個(gè)個(gè)體重合、平行而進(jìn)行操作使雙晶中相鄰

4、的兩個(gè)個(gè)體重合、平行而進(jìn)行操作時(shí)所憑借的輔助幾何要素時(shí)所憑借的輔助幾何要素(面、線、點(diǎn)面、線、點(diǎn))稱為雙晶要素。稱為雙晶要素。 （1）雙晶面）雙晶面 （2）雙晶軸）雙晶軸 （3）雙晶中心）雙晶中心( (1） 雙晶面雙晶面(tp)(tp) 一假想的平面，可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單體中的一個(gè)通過它一假想的平面，可使構(gòu)成雙晶的兩個(gè)單體中的一個(gè)通過它的反映變換后與另一個(gè)單體重合或平行的反映變換后與另一個(gè)單體重合或平行 。尖晶石雙晶中的雙晶面尖晶石雙晶中的雙晶面 雙晶面方向表示雙晶面方向表示 雙晶面的方向均采用平行于某雙晶面的方向均采用平行于某晶面或垂直于某晶棱的方式來表示。晶面或垂直于某晶棱的方式來表示。即

5、即tp/(hkl) tptp/(hkl) tprstrst(2)(2)雙晶軸雙晶軸(tl)(tl) 一假想直線，雙晶中一單體圍繞它旋轉(zhuǎn)一定角度后一假想直線，雙晶中一單體圍繞它旋轉(zhuǎn)一定角度后(一般都為一般都為180)，可與另一單體重合或平行。，可與另一單體重合或平行。 石膏雙晶中的雙晶軸石膏雙晶中的雙晶軸 雙晶軸方向的表示雙晶軸方向的表示 雙晶軸方向采用平行于某晶雙晶軸方向采用平行于某晶棱或垂直于某晶面的方式來表示。棱或垂直于某晶面的方式來表示。即即tl100tl100或或tl(100)tl(100)注意：注意： 雙晶面決不可能平行于單晶體中的對稱面；雙晶面決不可能平行于單晶體中的對稱面； 雙晶

6、軸決不可能平行于單晶體中的偶次對稱雙晶軸決不可能平行于單晶體中的偶次對稱 軸軸( (因?yàn)殡p晶軸一般都為二次軸因?yàn)殡p晶軸一般都為二次軸) )； 雙晶中心不可能與單晶體中對稱中心共存。雙晶中心不可能與單晶體中對稱中心共存。3 3、雙晶接合面、雙晶接合面l雙晶中相鄰單體間彼此接合的實(shí)際界面。兩側(cè)單體以接合面雙晶中相鄰單體間彼此接合的實(shí)際界面。兩側(cè)單體以接合面為界而晶格互不連續(xù)，兩者取向亦不一致。為界而晶格互不連續(xù)，兩者取向亦不一致。注意：雙晶接合面不是一種雙晶要素。注意：雙晶接合面不是一種雙晶要素。接合面可以為不規(guī)則的曲折面，也可為一平面。接合面可以為不規(guī)則的曲折面，也可為一平面。螢石雙晶螢石雙晶尖

7、晶石雙晶尖晶石雙晶4、雙晶律概念、雙晶律概念描述單體構(gòu)成雙晶的具體規(guī)律叫雙晶律描述單體構(gòu)成雙晶的具體規(guī)律叫雙晶律(twin law)(twin law)。 （3 3）以雙晶面和接合面的性質(zhì)來命名。如底面雙晶、）以雙晶面和接合面的性質(zhì)來命名。如底面雙晶、 負(fù)菱面雙晶等負(fù)菱面雙晶等雙晶律命名原則：雙晶律命名原則：（1 1）以該雙晶的特征礦物來命名。如鈉長石律、）以該雙晶的特征礦物來命名。如鈉長石律、 尖晶石律等尖晶石律等（2 2）以最初發(fā)現(xiàn)的地名來命名。如巴西律、日本律等）以最初發(fā)現(xiàn)的地名來命名。如巴西律、日本律等（4 4）以雙晶的形狀來命名。如膝狀雙晶、十字雙晶等）以雙晶的形狀來命名。如膝狀雙晶

8、、十字雙晶等燕尾石膏雙晶燕尾石膏雙晶5 5、雙晶類型、雙晶類型 (1)(1) 接觸雙晶接觸雙晶(contact twin) 由兩個(gè)單體以簡單的平面相接觸而構(gòu)成的雙晶。由兩個(gè)單體以簡單的平面相接觸而構(gòu)成的雙晶。 簡單接觸雙晶簡單接觸雙晶 聚片雙晶聚片雙晶 環(huán)狀雙晶環(huán)狀雙晶 復(fù)合雙晶復(fù)合雙晶根據(jù)單體間的接合方式分類根據(jù)單體間的接合方式分類 簡單接觸雙晶簡單接觸雙晶 (simple contact twin)(simple contact twin) 兩個(gè)單體間只以一個(gè)明顯而規(guī)則的接合面相接觸。兩個(gè)單體間只以一個(gè)明顯而規(guī)則的接合面相接觸。如上述的尖晶石雙晶、石膏雙晶。如上述的尖晶石雙晶、石膏雙晶。

9、聚片雙晶聚片雙晶(polysynthetic twin)(polysynthetic twin) 由若干單體按同一種雙晶律所組成，表現(xiàn)為一系列接觸由若干單體按同一種雙晶律所組成，表現(xiàn)為一系列接觸雙晶的聚合，所有接合面均相互平行。雙晶的聚合，所有接合面均相互平行。 環(huán)狀雙晶環(huán)狀雙晶(cyclic twin) 由兩個(gè)以上的單體按同一種雙晶律所組成，表現(xiàn)為若干由兩個(gè)以上的單體按同一種雙晶律所組成，表現(xiàn)為若干呈接觸雙晶的單晶體的組合，各接合面依次成等角度相交，呈接觸雙晶的單晶體的組合，各接合面依次成等角度相交，雙晶總體呈環(huán)狀，環(huán)不一定封閉，可以是開口的。雙晶總體呈環(huán)狀，環(huán)不一定封閉，可以是開口的。 錫

10、石的環(huán)狀雙晶錫石的環(huán)狀雙晶 復(fù)合雙晶復(fù)合雙晶(compound twin) 由兩個(gè)以上的單體彼此間按不同的雙晶律所組成的雙晶。由兩個(gè)以上的單體彼此間按不同的雙晶律所組成的雙晶。 斜長石卡斜長石卡-鈉復(fù)合雙晶鈉復(fù)合雙晶 (2) (2) 貫穿雙晶貫穿雙晶(penetrate twin，interpenetrate twin，亦稱穿插雙晶，亦稱穿插雙晶)： 兩個(gè)或多個(gè)單體相互穿插，接合面常曲折而復(fù)雜。兩個(gè)或多個(gè)單體相互穿插，接合面常曲折而復(fù)雜。 螢石的穿插雙晶螢石的穿插雙晶十字石復(fù)雜貫穿雙晶十字石復(fù)雜貫穿雙晶 貫穿雙晶也可以由不同的多個(gè)雙晶律組成。貫穿雙晶也可以由不同的多個(gè)雙晶律組成。 例如，十字石

11、復(fù)雜貫穿雙晶，個(gè)體例如，十字石復(fù)雜貫穿雙晶，個(gè)體A與與B之間是一個(gè)雙晶律，之間是一個(gè)雙晶律，個(gè)體個(gè)體C與與A、B之間是另一種雙晶律。之間是另一種雙晶律。 ABC6 6、雙晶的成因類型、雙晶的成因類型 根據(jù)形成雙晶的機(jī)理，通?？蓪㈦p晶分為以下根據(jù)形成雙晶的機(jī)理，通?？蓪㈦p晶分為以下三種不同的成因類型：三種不同的成因類型： (1) (1) 生長雙晶生長雙晶 (2) (2) 轉(zhuǎn)變雙晶轉(zhuǎn)變雙晶 (3) (3) 機(jī)械雙晶機(jī)械雙晶 （1） 生長雙晶生長雙晶(growth twin)l在晶體生長過程中形成的雙晶。在晶體生長過程中形成的雙晶。l其形成的具體方式：其形成的具體方式： 在晶體生長的過程中，晶核在晶

12、體生長的過程中，晶核(或小晶體或小晶體)即已按即已按照雙晶關(guān)系連生，然后成長為雙晶。照雙晶關(guān)系連生，然后成長為雙晶。 注意：平行連晶與生長雙晶區(qū)別注意：平行連晶與生長雙晶區(qū)別B生長雙晶生長雙晶A A平行連晶平行連晶 (2)(2) 轉(zhuǎn)變雙晶轉(zhuǎn)變雙晶(transformation twin) 在同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變及無序在同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變及無序有序轉(zhuǎn)變的過程有序轉(zhuǎn)變的過程中所產(chǎn)生的雙晶。中所產(chǎn)生的雙晶。 石英石英(六方對稱六方對稱)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)槭⑹?三方對稱三方對稱)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變雙晶轉(zhuǎn)變雙晶同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變雙晶轉(zhuǎn)變雙晶無序無序- -有序轉(zhuǎn)變有序轉(zhuǎn)變第一種變形第一種變形第二種變形第二種變形P的關(guān)

13、系的關(guān)系鉀長石高溫?zé)o序（單斜）轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏赜行颍ㄈ保┙Y(jié)構(gòu)鉀長石高溫?zé)o序（單斜）轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏赜行颍ㄈ保┙Y(jié)構(gòu)t2t3t A B C 原子面產(chǎn)生機(jī)械滑移而產(chǎn)生雙晶過程示意圖原子面產(chǎn)生機(jī)械滑移而產(chǎn)生雙晶過程示意圖(3)(3) 機(jī)械雙晶機(jī)械雙晶(mechanical twin) 晶體受到應(yīng)力的作用，導(dǎo)致晶格發(fā)生均勻滑移，結(jié)果使已晶體受到應(yīng)力的作用，導(dǎo)致晶格發(fā)生均勻滑移，結(jié)果使已滑移部分與未滑移部分的晶格間處于雙晶的相互取向關(guān)系?；撇糠峙c未滑移部分的晶格間處于雙晶的相互取向關(guān)系。 機(jī)械雙晶機(jī)械雙晶方解石方解石 雙晶的成因分類，還可以按雙晶的產(chǎn)生相對于晶體形成的雙晶的成因分類，還可以按雙晶的產(chǎn)生相對于晶體

14、形成的時(shí)間先后而分為以下兩類：時(shí)間先后而分為以下兩類： (1) (1) 原生雙晶原生雙晶(primary twin)(primary twin)：在晶體的生長過程中同時(shí)：在晶體的生長過程中同時(shí)形成的雙晶。生長雙晶都屬于原生雙晶。形成的雙晶。生長雙晶都屬于原生雙晶。 (2) (2) 次生雙晶次生雙晶(secondary twin)(secondary twin)：在晶體已經(jīng)形成：在晶體已經(jīng)形成之后才產(chǎn)生的雙晶。機(jī)械雙晶一般屬于典型的次生雙之后才產(chǎn)生的雙晶。機(jī)械雙晶一般屬于典型的次生雙晶。晶。7 7、雙晶的分布、雙晶的分布（1 1）礦物晶體中，有）礦物晶體中，有1 15 5的礦物種數(shù)有雙晶存在。的

15、礦物種數(shù)有雙晶存在。（2 2）礦物中雙晶出現(xiàn)頻率不同。如斜長石幾乎總是以雙晶出現(xiàn)；）礦物中雙晶出現(xiàn)頻率不同。如斜長石幾乎總是以雙晶出現(xiàn)；而磷灰石等雙晶非常罕見。而磷灰石等雙晶非常罕見。（3 3）存在雙晶的礦物中，雙晶律的多寡也不平衡。）存在雙晶的礦物中，雙晶律的多寡也不平衡。1/31/3的礦物只的礦物只有一種雙晶律，而長石和有一種雙晶律，而長石和石英中，雙晶律的種數(shù)達(dá)石英中，雙晶律的種數(shù)達(dá)2020多種。多種。（4 4）不同雙晶律在一種礦物中出現(xiàn)的頻率差別懸殊。如鈉長）不同雙晶律在一種礦物中出現(xiàn)的頻率差別懸殊。如鈉長石律雙晶在斜長石中幾乎比比皆是，有的雙晶律只在礦物標(biāo)石律雙晶在斜長石中幾乎比比皆

16、是，有的雙晶律只在礦物標(biāo)本中被找到。本中被找到。（5 5）雙晶律按晶系劃分時(shí)也不均衡。）雙晶律按晶系劃分時(shí)也不均衡。8 8雙晶的識別雙晶的識別（1 1）凹入角）凹入角關(guān)鍵關(guān)鍵:凹入角兩側(cè)單體取向凹入角兩側(cè)單體取向（2）假對稱）假對稱雙晶外形表現(xiàn)出的對稱性與單晶所雙晶外形表現(xiàn)出的對稱性與單晶所固有的對稱性不同固有的對稱性不同（3）雙晶縫合線）雙晶縫合線（4 4）雙晶條紋）雙晶條紋( (聚片雙晶紋聚片雙晶紋) )聚片雙晶中聚片雙晶中,一系列相互一系列相互平行接合面在晶面平行接合面在晶面,解理解理面上的跡線面上的跡線斜長石的聚片雙晶紋斜長石的聚片雙晶紋 （5）蝕像）蝕像雙晶縫合線兩側(cè)結(jié)晶方位不同，所形成雙晶縫合線兩側(cè)結(jié)晶方位不同，所形成蝕坑方位完全不同蝕坑方位完全不同石英柱面上的蝕像示意圖石英柱面上的蝕像示意圖 6.36.3浮生與交生浮生與交生 1、浮生、浮生(overgrowth) 又稱外延生長又稱外延生長(epitaxial growth)，是指一種晶體以，是指一種晶體以一定