晶質體

晶質體：組成礦物的化學元素的離子、離子團或原子按一定規則重複排列而成的固體。礦物結晶過程實質上就是在一定介質、一定溫度、一定壓力等條件下，物質質點有規律排列的過程。由於質點規則排列的結果，就使晶體內部具有一定的晶體構造，稱為晶體格架。這種晶體格架相當於一定質點（離子等）在三維空間所成的無數相等的六面體緊密相連和互相平行排列的空間格子構造。如食鹽的晶體格架是按正六面體（立方體）規律排列。在空間允許的情況下，多形成幾何多面體形態。如：六方柱錐的石英，六面體的黃鐵礦等。絕大多數珠寶玉石為晶質體，少數為非晶質體。在適當的環境里，例如有使晶質體生長足夠空間，則晶質體往往表現為一定的幾何外形，即具有平整的面，稱為晶面；晶面相交稱為晶棱。這種具有良好幾何外形的晶質體，通稱為晶體。但是，大多數晶質體礦物由於缺少生長空間，許多個晶體互相干擾，不能形成良好的幾何外形。實際上，晶質體和晶體除了外表形態有區別外，內部結構並無任何區別，所以二者概念基本相同。由於生長不好，多數晶面發育不完整，形成的晶面大小不一，較粗的用肉眼和放大鏡可以看出，較細的則要藉助顯微鏡加以辨別。

自限性

晶體能自發地形成封閉的凸幾何多面體外形的特性。任何晶體在生長過程中，只要有適宜的空間條件，它們都能自發地長成規則幾何多面體。晶體為平的晶面所包圍，晶面相交成直的晶棱，晶棱相交會聚成尖的角頂。晶面、晶棱和角頂分別與格子構造中的面網、行列和結點相對應。晶體多面體形態受格子構造制約，它服從於一定的結晶學規律。

均一性

晶體內部任意兩個部分的化學組成和物理性質是等同的。

異向性

晶體的幾何量度和物理性質與其方向性有關。設在晶體任意取兩個方向n1和n2，則有

F(n1) ¹ F(n2)

即在不同方向上，晶體的幾何量度和物理性質均有所差異。

對稱性

指晶體中相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱，內部結構中的相同面網、行列或原子、離子等）或性質，能夠在不同的方向或位置上有規律重複出現的特性。

最小內能性

在相同的熱力學條件下，與同種化學成分的氣體、液體及非晶質體相比，以晶體的內能為最小。

穩定性

在相同的熱力學條件下，具有相同化學成分的晶體和非晶質體相比，晶體是穩定的，而非晶質體是不穩定的。對於化學成分相同的物質，以不同的物理狀態存在時，其中以結晶狀態最為穩定。這一性質與晶體的內能最小是吻合的。在沒有外加能量的情況下，晶體是不會自發地向其它物理狀態轉變的。

空間格子是表示晶體內部結構中質點周期性重複排列規律的幾何圖形。

空間格子的獲得：

①首先必須找出晶體結構中的相當點；

②按照一定的規則將相當點連接起來，就形成了空間格子。

基本要素

格點：

空間格子中的點，代表晶體結構中的等同點；

為幾何點，只有幾何意義；

在實際晶體中，結點的位置一定是由同種質點所佔據。

行列：

結點在直線上的排列即構成行列；

結點間距：行列上兩個相鄰結點間的距離，即最小重複周期；

同一行列中的結點間距必然是相等的；

相互平行的行列，其結點間距必定相等；

不相平行的行列，一般說其結點間距亦不相等。

面網：

結點在平面上的分佈即構成面網；

面網密度：面網上單位面積內的結點數；

面網間距：任意兩相鄰面網間的垂直距離；

相互平行的面網，其面網密度及面網間距必然相同；

互不平行的面網，其面網密度及面網間距一般不同；

面網密度大的面網其面網間距亦大，反之，密度小，間距亦小。

平行六面體：

是空間格子的最小重複單位。

研究簡史

1000多年前，認識了石英和石鹽具有規則的外 形；

7世紀中葉前，以外形研究為主；

1912年，X射線晶體衍射實驗成功，結晶學進入快速發展階段；

19世紀中葉開始對晶體內部結構探索，逐漸發展成為一門獨立的學科；

20世紀初, 內部結構的理論探索。

現代結晶學的幾個分支

1、晶體生成學：研究天然及人工晶體的發生、成長和變化的過程與機理，以及控制和影響它們的因素。

2、幾何結晶學：研究晶體外表幾何多面體的形狀及其規律性。

3、晶體結構學：研究晶體內部結構中質點排列的規律性，以及晶體結構的不完善性。

4、晶體化學：研究晶體的化學組成與晶體結構以及晶體的物理、化學性質之間關係的規律性。

5、晶體物理學：研究晶體的各項物理性質及其產生的機理。