结构可以看作是由配位多面体以各种方式联结而成的。 自然金属矿物(如Au、Ag、Cu)的晶体结构中,原子配位数为12,因为在等大球体的 最紧密堆积中,每个球的周围总有12个球与之相接触。 在纯离子化合物的晶体中,阳离子的配位数主要取决于阳离子半径与阴离子半径之比值。 共价键要求配位原子有一定的方向性和数量性,一般配位数偏低;离子极化引起离子间 距缩短,使配位数降低(如闪辞矿中,Zn的配位数为4而不为6);外界温度增髙使配位数降 低,而压力增大可使配位数增高等 (5)质点间的联结力一一化学键 晶体结构中,质点间的相互维系力(结合力),称为化学键。化学键的形成,主要是由于 相互作用的原子,它们的价电子在原子核之间进行重新分配,以达到稳定的电子构型的结果。 不同的原子,由于它们得失电子的能力(电负性)不同,因而在相互作用时,可以形成不同 的化学键。典型的化学键有3种,即离子键、共价键和金属键。加上存在于分子之间的、较 弱的相互吸引力——分子键,共有4种基本键型。 具有不同化学键的晶体,在晶体结构、物理性质和化学性质上都有很大的差异。因此, 通常根据晶体中占主导地位化学键的类型,将晶体结构划分为不同的晶格类型 (6)同质多象、多型和有序一一无序结构 、同质多象 (一)同质多象概念 相同化学成分的物质,在不同物理化学条件(温度、压力、介质)下,形成不同晶体结 构现象,称为同质多象。这些不同结构的晶体,称为该成分的同质多象变体 同质多象的每个变体都有自己的内部结构、形态、物理性质以及热稳定范围,所以把同 质多象每一个变体都看作一个独立的矿物种,给予不同的矿物名称,如碳(C)的两个同质 多象变体金刚石和石墨。或者根据它们的形成温度从低至高,在其名称或化学式之前,冠以 a-、β-、γ-等希腊字母,以资区别,如α-石英、β-石英:α<ZnS(纤锌矿)和β-ZnsS (闪锌矿)等 (二)同质多象转变 由于同质多象各变体都有自己的热力学稳定范围,因此,当外界条件变化到一定程度时, 各变体之间就可能在结构上发生转变。通常,结构差异较小的两个变体之间的转变比较容易 也很迅速,且它们之间的转变是可逆的,573℃时,如α-石英◇β-石英,而结构差异大的 两个变体之间的转变是较困难的,转变过程迟缓,只在升温过程中发生,在降温过程中并不 发生相应的可逆转变。尽管变体的结构和物理性质不同,但在晶体形态上继承下来的现象称
结构可以看作是由配位多面体以各种方式联结而成的。 自然金属矿物（如 Au、Ag、Cu）的晶体结构中，原子配位数为 12，因为在等大球体的 最紧密堆积中，每个球的周围总有 12 个球与之相接触。 在纯离子化合物的晶体中，阳离子的配位数主要取决于阳离子半径与阴离子半径之比值。 共价键要求配位原子有一定的方向性和数量性，一般配位数偏低；离子极化引起离子间 距缩短，使配位数降低（如闪辞矿中，Zn 的配位数为 4 而不为 6）；外界温度增高使配位数降 低，而压力增大可使配位数增高等。 （5）质点间的联结力——化学键 晶体结构中，质点间的相互维系力（结合力），称为化学键。化学键的形成，主要是由于 相互作用的原子，它们的价电子在原子核之间进行重新分配，以达到稳定的电子构型的结果。 不同的原子，由于它们得失电子的能力（电负性）不同，因而在相互作用时，可以形成不同 的化学键。典型的化学键有 3 种，即离子键、共价键和金属键。加上存在于分子之间的、较 弱的相互吸引力——分子键，共有 4 种基本键型。 具有不同化学键的晶体，在晶体结构、物理性质和化学性质上都有很大的差异。因此， 通常根据晶体中占主导地位化学键的类型，将晶体结构划分为不同的晶格类型。 （6）同质多象、多型和有序——无序结构 一、同质多象 （一）同质多象概念 相同化学成分的物质，在不同物理化学条件（温度、压力、介质）下，形成不同晶体结 构现象，称为同质多象。这些不同结构的晶体，称为该成分的同质多象变体。 同质多象的每个变体都有自己的内部结构、形态、物理性质以及热稳定范围，所以把同 质多象每一个变体都看作一个独立的矿物种，给予不同的矿物名称，如碳（C）的两个同质 多象变体金刚石和石墨。或者根据它们的形成温度从低至高，在其名称或化学式之前，冠以 α-、β-、γ-等希腊字母，以资区别，如α-石英、β-石英；α-ZnS（纤锌矿）和β-ZnS （闪锌矿）等。 （二）同质多象转变 由于同质多象各变体都有自己的热力学稳定范围，因此，当外界条件变化到一定程度时， 各变体之间就可能在结构上发生转变。通常，结构差异较小的两个变体之间的转变比较容易， 也很迅速，且它们之间的转变是可逆的，573℃时，如α-石英 β-石英，而结构差异大的 两个变体之间的转变是较困难的，转变过程迟缓，只在升温过程中发生，在降温过程中并不 发生相应的可逆转变。尽管变体的结构和物理性质不同，但在晶体形态上继承下来的现象称
为副象。如β-石英转变为α-石英,仍保留了石英六方双锥晶形,这就是α-石英具有β-石英 的副象 温度和压力是影响同质多象转变的主要因素。一般说来,温度的増髙促使同质多象向配 位数减少、比重降低的方向转变,而压力的作用正好相反。介质的酸碱度、杂质的存在等次 要因素对同质多象变体的形成也会产生影响。如黄铁矿和白铁矿可在同样的温压条件下分别 形成于碱性和酸性介质之中 同质多象在矿物中是较为常见的。由于它们的出现与形成时外界条件有密切的关系,因 此,借助于它们在某些地质体中的存在,可以帮助我们推测有关地质体形成时的物理化学条 件,是较普遍的一类地质温度计。在工业上还可利用同质多象变体的转变规律,改变矿物的 晶体结构,以获得所需要的矿物材料,如利用石墨制造人造金刚石等。 、多型 由同种化学成分组成的晶体,当晶体结构中的结构单位层相同,而结构单位层之间的堆 垛顺序,即重复周期和堆垛方式(平移和旋转)不同时,所形成的不同结构变体,即为多型。 所以,多型是一种特殊的一维同质多象。 与同质多象变体不同的是,在多型的各个变体的结构中,原子配位的情况是相同的,内 能也很相近,它们在形态和物理性质上也极为相似,有时不同多型变体在同一块晶体上共存; 所以,相同化学成分的多型变体被看成是同一个矿物种。 目前已知多种矿物晶体,特别是那些具有层状结构的矿物晶体存在着多型现象,如石墨, 辉铝矿、云母、绿泥石、高岭石等等。 三、有序一一无序,结构 当两种原子或离子在晶体结构中占据等同的构造位置时,如果它们占据任何一个等同位 置的几率是相同的,即两种质点相互间的分布没有一定的秩序,这样的晶体结构称为无序结 构,如果它们间的分布是有规律的,即两种质点各自占有特定的位置,则这样的结构称为有 序结构 在完全有序(或称长程有序)和无序结构之间,还存在着过渡情况,即部分有序(或称 短程有序,只在晶体结构的局部区域内质点呈有序分布。结构有序化的程度,称为有序度。 矿物晶体有序度的不同,其晶体结构有所差异,相应的物理性质也会产生某些变化,这 也是一种同质多象现象。但不同有序度变体之间仅局限于某些配位位置中不同质质点的占位 状况有所差异 般说,温度升高可促使晶体结构从有序向无序转变,而温度降低,则有利于无序结构 有序化。所以有序一一无序结构的研究,有助于确定晶体的形成温度,对探索自然界矿物的
为副象。如β-石英转变为α-石英，仍保留了石英六方双锥晶形，这就是α-石英具有β-石英 的副象。 温度和压力是影响同质多象转变的主要因素。一般说来，温度的增高促使同质多象向配 位数减少、比重降低的方向转变，而压力的作用正好相反。介质的酸碱度、杂质的存在等次 要因素对同质多象变体的形成也会产生影响。如黄铁矿和白铁矿可在同样的温压条件下分别 形成于碱性和酸性介质之中。 同质多象在矿物中是较为常见的。由于它们的出现与形成时外界条件有密切的关系，因 此，借助于它们在某些地质体中的存在，可以帮助我们推测有关地质体形成时的物理化学条 件，是较普遍的一类地质温度计。在工业上还可利用同质多象变体的转变规律，改变矿物的 晶体结构，以获得所需要的矿物材料，如利用石墨制造人造金刚石等。 二、多型 由同种化学成分组成的晶体，当晶体结构中的结构单位层相同，而结构单位层之间的堆 垛顺序，即重复周期和堆垛方式（平移和旋转）不同时，所形成的不同结构变体，即为多型。 所以，多型是一种特殊的一维同质多象。 与同质多象变体不同的是，在多型的各个变体的结构中，原子配位的情况是相同的，内 能也很相近，它们在形态和物理性质上也极为相似，有时不同多型变体在同一块晶体上共存； 所以，相同化学成分的多型变体被看成是同一个矿物种。 目前已知多种矿物晶体，特别是那些具有层状结构的矿物晶体存在着多型现象，如石墨， 辉铝矿、云母、绿泥石、高岭石等等。 三、有序——无序，结构 当两种原子或离子在晶体结构中占据等同的构造位置时，如果它们占据任何一个等同位 置的几率是相同的，即两种质点相互间的分布没有一定的秩序，这样的晶体结构称为无序结 构，如果它们间的分布是有规律的，即两种质点各自占有特定的位置，则这样的结构称为有 序结构。 在完全有序（或称长程有序）和无序结构之间，还存在着过渡情况，即部分有序（或称 短程有序，只在晶体结构的局部区域内质点呈有序分布。结构有序化的程度，称为有序度。 矿物晶体有序度的不同，其晶体结构有所差异，相应的物理性质也会产生某些变化，这 也是一种同质多象现象。但不同有序度变体之间仅局限于某些配位位置中不同质质点的占位 状况有所差异。 一般说，温度升高可促使晶体结构从有序向无序转变，而温度降低，则有利于无序结构 有序化。所以有序一一无序结构的研究，有助于确定晶体的形成温度，对探索自然界矿物的