一.基本概念
1.晶体:粒子有规律的排列，具有晶格结构的称为晶体，晶体在空之间的有限部分为晶体。也就是说，晶体是具有晶格结构的固体。
晶体的内部对称性导致其外部具有规则的几何形状。一切具有几何多面体的天然固体都称为晶体，如水晶、电气石等。各种晶体形状和大小复杂多样。例如，一些矿物晶体可以重达数百吨，直径数十米。其他的需要通过显微镜，甚至电子显微镜或者x光分析来鉴定。
2.无定形体:一些类似固体的物质，如玻璃、蛋白石、琥珀等。其内部颗粒无规则排列且无晶格结构的称为无定形体或无定形体。内部粒子的不规则排列使得它们没有规则的几何形状。
(1)内部粒子没有规则排列，没有周期性重复，即没有晶格结构；
(2)它没有规则的形状。
3.多晶体:由几个小晶体结合而成的岩石或玉石，称为多晶体。根据单体结晶习性和聚集方式的不同，可分为颗粒状、片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维状、晶簇状等。如翡翠、石英岩孔雀石软玉等。
4.隐晶石:由无数非常小的晶体结合而成的岩石或玉石。这些微晶非常小，在光学显微镜下很难分辨出晶体个体，被称为隐晶体，如蛇纹石玉、玛瑙等。
二。空之间的网格
1.空之间的晶格:晶体中的原子、离子或分子规则排列，形成三维空周期性重复排列的几何点(即节点)。这些几何点连成一个无限的三维几何图形，称为空之间的格。它是从具体的晶体结构中抽象出来的。
2.单位平行六面体:一个空之间的网格总能被三组相交面网平行地分割成一系列相互重叠的最小重复单元，即单位平行六面体。
3.空之间的网格类型:根据单元平行六面体中节点的分布情况，可以分为四种可能的形式:原始网格、底居中网格、体居中网格和面居中网格。晶体中空之间有14种不同的晶格类型。
4.曲面网络:平面上节点的分布形成一个曲面网络。
第三，晶体的对称性
1.对称的概念
它是对称物体相同部分的有规律的重复。
晶体是对称的，晶体形状的对称性表现为同一晶面、晶边和角顶有规律地重复。晶体的对称性取决于其内部晶格结构。晶体的对称性包括内部晶体形态和外部晶体形态。
2.晶体对称性的特征。
晶体的对称性有三个特征:
①微观对称性:由于晶体内部具有晶格结构，晶格结构本身就是粒子在三维空间中周期性重复的体现空。因此，所有晶体都具有晶体内部结构的对称性，即微观对称性。
②晶体的对称性受晶格结构的限制:也就是说，只有符合晶格结构的对称性才能在晶体上体现出来。所以晶体的对称性是有限的，它遵循“晶体对称定律”。
③晶体的对称性不仅体现在内部结构和几何形状上，还体现在物理性质上(如光学、力学、血液、电学性质等。).也就是说，晶体的对称性不仅包含几何意义，还包含物理意义。
3.对称元素:
(1)对称平面(p)
对称面是一个虚平面，对应的对称运算就是这个平面的映射。它将图形分成两个相等的部分，这两个部分互为镜像。
(2)对称轴线(Ln)
对称轴是一条假想的直线，对应的对称操作就是围绕这条直线的旋转。当图形绕这条直线旋转一定角度时，相等的部分可以重复。旋转180度重复等份称为第二对称轴；旋转120度重复等份称为第三对称轴；旋转80度重复等份称为第四对称轴。第三和第四对称轴也称为高对称轴。
(3)对称中心(C)
对称的中心是一个虚点，对应的对称运算是这个点的延伸(或反演)。如果通过这一点作出一条任意的直线，则可以在这条直线的与对称中心等距的两端找到相应的点。
4.对称型
对称元素的合理组合称为对偶。晶体中对称元素有32种可能的组合，因此有32种对称类型，也称为32种晶体类型。
四。晶体的分类
根据晶体对称性的特点，晶体可以进行科学分类:
1.水晶家族:根据是否有一个高阶轴和一个或多个高阶轴，32种对称类型可分为低、中、高三种水晶家族类型。
(1)高级晶体家族:具有多个高阶对称轴。
(2)中间晶族:只有一个高阶对称轴。
(3)低级晶族:没有高阶对称轴。
2.晶系:在每个晶系中，根据对称特征分为七个晶系:
(1)低级晶系有三斜晶系(无对称轴和对称面)、单斜晶系(次轴和对称面分别不超过一个)和正交晶系(次轴或对称面超过一个)。
(2)中间晶体家族是四方(具有四次轴)、三方(具有立方轴)和六方(具有六次轴)。
(3)属于高级晶体家族:等轴晶系(具有四个立方轴)。
动词 （verb的缩写）晶体的取向
1.晶体取向
晶体取向是确定晶体中的坐标系。具体来说，就是选择坐标轴(晶轴)，确定每个坐标轴(晶轴)的单位长度(轴长)之间的比值(轴比)。
(1)晶轴:晶轴与晶体中心相交的三条直线。
(2)轴角:指晶轴正端之间的夹角。
(3)轴长:网格结构中节点之间的间距称为轴长。
2.轴线选择原则
表1列出了每个晶系的晶轴选择原则:
表1选择晶轴的原则和各晶系的晶体常数特征
1，单形和多形。
(1)单形:单形是由对称元素链接的一组晶面之和。换句话说，单形是一组可以被对称类型中所有对称元素的作用重复的晶面。因此，同一单形的所有晶面彼此相同。
(2)聚合:两个以上单形的聚合称为聚合。单形的聚合不是任意的，只有属于同一个对称形状的单形才能聚在一起，所以聚合的对称性和任何单形的对称性都是一样的。
(3)四十七个几何单形
①低级晶系单形有七种:单面、平行双面、双面、菱形柱、菱形四面体、菱形单锥、菱形双锥。
②中间晶体家族中有25种单形，可分为圆柱群、单锥群、双锥群、四方四面体和复合三角三角群、菱形和复合三角三角群、半面群等6个群。
③高级晶体家族中有15种单形，可分为三组:四面体组、八面体组和立方体组。
2.晶体的规则生长。
(1)平行共生:两个或两个以上同类晶体相互平行，每个晶体对应的晶面和晶体棱相互平行。这种共生叫做平行共生。
(2)漂浮:两种或两种以上不同种类的晶体沿一定方向有规律地连接在一起；或者同一物种的两个或两个以上的晶体结合不同的网而形成的规则共生体，称为浮晶。
(3)孪晶:孪晶是两个或两个以上同类晶体按照一定的对称规律规则生长。两个相邻个体对应的面、棱、角并不完全平行，但通过对称操作——反射、旋转或反向延伸，可以使两个个体重合或平行。
3.孪晶的特征。
(1)孪生元素
①双晶面:双晶面是虚平面。通过它的反射，两个相邻的双晶个体可以重合或平行。
②孪晶轴:孪晶轴是一条假想的直线，其中一个孪晶不动，另一个绕这条直线旋转一定角度(一般为180度)，可使两个个体重合、平行或连成一个完整的单晶。
③孪心:孪心是一个虚点。孪晶的一个个体可以通过反向延伸与另一个个体重合。孪心只出现在没有对称中心的晶体中，否则就是平行相连的。
(2)孪生的类型
按照双胞胎的方式:
①接触孪晶:孪晶在一个简单的平面内相互接触，孪晶称为接触孪晶。它可以分为简单的接触双胞胎:它由两个个体组成；多孪晶:多个片状个体以相同的孪晶法则连接，节理面相互平行。多孪晶往往可以在某些晶面或解理面上表现出多孪晶面。
②环状孪晶:多个孪晶个体以相同的孪晶律相互连接，但结合面并不相互平行，而是依次等角相交。
③交织孪生子:交织孪生子是个体相互穿插形成的孪生子。
(3)孪晶的鉴定
①大部分单晶是凸多面体，大部分双晶是凹角。
②孪晶的结合面是在晶面(包括晶面、解理面和断口)上“缝合”的。
4.晶体图案
(1)晶面条纹:在许多晶体的晶面上可以看到一系列平行或交叉的条纹，它们是沿着某一晶向严格排列的。
(2)蚀刻像:晶面上出现的具有几何形状的凹坑或凸起的小丘。
(3)印记:生长过程中多个晶体挤压产生的晶面图案。
七。晶体化学
1.密集
在晶体结构中，粒子之间倾向于尽可能相互靠近，以占据最小空空间，使它们之间的作用力达到平衡状态，从而使内能最小化，使晶体处于最稳定的状态。
2、同构
晶体结构中的某些粒子(原子、离子或分子)被其他类似的粒子所取代，只使晶格常数变化不大，但结构类型不变。这种现象叫做同构。如果刚玉纯的时候是无色的，那么当它的AL部分被Cr取代时就会变成红宝石，当它的AL部分被Fe和Ti取代时就会变成蓝宝石。
3.同质性和多重图像
化学成分相同的物质在不同的物理化学条件(温度、压力、介质)下形成不同结构的晶体的现象，称为同构。这些具有不同结构的晶体被称为这种成分的同构变体。比如金刚石和石墨的化学成分都是C，由于它们形成的物理化学条件不同，就形成了两种完全不同的矿物。
4.矿物质中的水
有些矿物含有水分，矿物的性质与其含水量有关。根据水在矿物中的存在形式及其在晶体结构中的作用，水可分为两类:一类是不参与晶格、与矿物晶体结构无关的吸附水；另一类涉及晶格或与矿物晶体结构密切相关，称为结晶水、沸石水、层间水和结构水。
(1)吸附水:是不参与晶格、与矿物晶体结构无关的中性H2O分子，渗透到矿物集合体中，机械吸附在矿物颗粒表面或裂隙上。吸附水不属于矿物的化学成分，不写入化学式。它们在矿物质中的含量随温度和湿度而变化。当温度达到100 ~ 110℃时，所有吸附水从矿物中逸出，而不破坏晶格。
(2)结晶水:以中性分子存在于矿物中，在晶格中有固定的位置，起结构单元的作用，是矿物化学成分的一部分。水分子的数量往往与矿物的其他成分成简单的比例。在不同的矿物中，结晶水和晶格的牢固程度不同，因此其逸出温度也不同。当结晶水丢失后，晶体结构被破坏，重新构建，形成新的结构。
(3)结构水:也叫结合水。是“水”以(OH)-，H，(H3O)+离子的形式参与矿物晶格，在晶格中占有固定的位置，在组成上有一定的含量比例。由于它与其他颗粒的结合力很强，所以需要高温(约600-1000℃)才能逸出。当它逃逸时，结构被完全破坏，晶体结构被重组。
