Giáo trình tinh thể học đại cương

Trang 2

CS đc,

“*“ĐẠẤI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trang 3

LOI NOI DAU

Giáo trình nay được biên soạn để cung cếp cho sinh uiên

thuộc ngành Địa chất những hiến thức cơ bản uễ Tình thể học,

những hiểu biết bước đầu cho các mơn học Địa chất như Quang

học tỉnh thể, Khống uột học

Trong lúc biên soạn giáo trình chúng tơi cố gắng liên hệ

thực tế that nhiều bằng những thí dụ trên tính thể khống vat

cĩ thể tìm gặp ngoời tụ nhiên

Phân lớn giáo trình là những bài giảng của chúng tơi tại

Trường Đại học Khoa học Tụ nhiên - Đại học Quốc gia Thành

phố Hỗ Chí Minh trong những năm qua

Giáo trình đề cập đến những phân chính như: Trạng thái tinh thể; Ký hiệu tinh thể, Tính đối xứng; Các đặc tính uột lý, hĩa học cũng như tia X dang cho tinh thé hoc

Vì thời gian biên soạn cĩ hạn nên giáo trình chắc hẳn cịn những khiếm khuyết, chúng tơi rất mong bạn đọc phê bình va

đĩng gĩp ý kiến để xây dựng giáo trình này thêm hồn chỉnh Chúng tơi thành thật cám ơn sự hỗ trợ uị giúp đỡ nhiệt tình của các đơng nghiệp trong Khoa Địa chất; nhất là các đồng

nghiệp Trên Đại Thắng, Huỳnh Thị Ngọc Bích thuộc Bộ mơn Khống thạch

Đặc biệt trong lân xuất bản này cĩ sự đĩng gĩp uơ cùng quý báu trong uiệc biên soạn, sắp xếp tư liệu của cựu sinh uiên Khoa

Địa chất Đồn Thị Anh Vũ, tác gid xin chân thành câm tạ

Trang 4

MUC LUC Lời nĩi đầu 3 Phần 1: MỞ ĐẦU Chương 1: NỘI DỤNG VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TINH THỂ HỌC 11 1 Nội dung của Tình thể học và quan hệ với các khoa học khác 11

2 Lịch sử phát triển của Tinh thể học 13

Chương 2: NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU VỀ TINH THỂ HỌC 17 1 Vật tinh thé và vật vơ định hình 17 2 Những tính chất cơ bản của tỉnh thể 20 3 Mạng tỉnh thể và ơ cơ bản 23 Chương 3: SỰ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA TINH THỂ 27 1 Sự phát sinh và hình thành của tỉnh thể 27 2 Yếu tố ảnh hưởng đến hình dạng kết tỉnh 32

3 Sự hịa tan của tinh thé 35

4 Hiện tượng phá hủy và tái sinh của tỉnh thể 36

Phản 2: HÌNH HỌC TINH THỂ

Chương 4: ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN GĨC CỬA TINH THỂ 39

1 Định luật bảo tồn gĩc cia tinh thé 39

2 Dụng cụ đo gĩc tỉnh thể - giác kế 41

3 Giác kế phản chiếu 42

4 Hình chiếu khơng gian và tọa độ cầu 45

Trang 5

Chương 5: BO! XUNG CUA TINH THE I Khái niệm về đối xứng tinh thé

IL Các yếu tố đối xứng trong tinh thể

A: Đối xứng hình học trên tỉnh thể thực 1 Đối xứng trực tiếp

2 Đối xứng nghịch

3 Độ đối xứng tổng-quát 4 Phép biến đổi đối xứng

B Đối xứng trong mang tinh thể: 1 Trúc xoắn

2 Mặt ảnh trượt

II Các định lý về tổ hợp các yếu tố đối xứng

IV Đối xứng của 7 hệ tỉnh thể A Đối xứng & 7 6 co ban: 1 Hé ba nghiéng 2 Hệ một nghiêng 3 Hệ trực thoi 4 Hệ ba phưởng 5 Hệ bốn phương 6 Hệ sầu phương 7 Hệ lập phương B Chứng minh 32 lớp đối xứng ở tỉnh thể

1 Phương đơn — phương cân đối

2 Chứng minh 27 lớp đối:xứng cĩ phương đơn.D

Trang 6

CHUONG 6: KY HIEU TINH THE HOC 1 Ký hiệu mặt tỉnh thể (hkl) trên tỉnh thể thực 1 2 Định luật Háy Áp dụng định luật Haũy tìm ký hiệu mặt tỉnh thể (hkl) Tinh (hkl) theo trị số gĩc trong của mặt tinh thể với 3 trục xyz II Ký hiệu mạng và phương mạng, i oP © NS Toa độ va đơn vị đo Ký hiệu mặt tỉnh thể

ý hiệu phương tinh thể

Quan hệ giữa phương và mặt tỉnh thể

Ký hiệu mặt và phương trong hệ sáu phương Các chỉ số Miller Bravais Chương 7 : HINH DANG TINH THE 1 Dạng tỉnh thể tự nhiên - Phương pháp vạt mặt A Mat vat trén một đỉnh của hình lập phương 1 2 Mặt vạt qua đỉnh cắt đều 3 cạnh Mặt vạt qua đỉnh cắt đều 2 cạnh, cạnh cịn lại dài hơn Mặt vạt qua đỉnh cắt đều 2 cạnh, cạnh cịn lại ngắn hơn

Mặt vạt qua đỉnh cất khơng đều 3 cạnh

Trang 7

II Hình dạng tỉnh thể 116 A Giới thiệu hình đơn, hình ghép, hình tương phan 116 B Khảo sút hình đơn ở các hệ 118 1 Hình đơn của các hệ hạng thấp 118

2 Hình đơn của các hệ hạng trung 120 3 Hình đơn của các hệ hạng cao 126 IH Hợp tỉnh: song tỉnh, đa hợp tỉnh 129 A Đại cương 129 1 Định nghĩa 129 2 Phân loại hợp tỉnh 130 3 Nguyên nhân hợp tỉnh của tỉnh thể 131 B Một số hợp tình thơng thường ở các lớp tinh thể uờ các luột hợp tỉnh 132 1 Hệ lập phương 138 2 Hệ bốn phương 139 3 Hệ ba phương và hệ sáu phương 133 4 Hệ trực thoi 135 5 Hệ một nghiêng 136 6 Hé ba nghiéng 137 Phần 3: HĨA HỌC TINH THỂ

CHƯƠNG 8: HỐ TINH THỂ 141

1, Những khái niệm cơ bản về hĩa tỉnh thể 142

A Cấu tạo căn bản uà sự kết hợp các nguyên tử 142

1 Nguyên tử 142

Trang 8

wo Sự quan trọng của cách nối ion đối với tỉnh thể Cấu trúc tỉnh thể bw * Cau tric silicate Cấu trúc đảo Cấu trúc đảo kép Cấu trúc vịng Cấu trúc chuỗi Cấu trúc lá a Cấu trúc khung H Thay thế đồng hình II Đa hình

CHƯƠNG 9: MƯỜI BỐN Ơ MẠNG BRAVAIS

1L Các kiểu mạng - Mười bốn kiểu mạng Bravais

II Các kiểu mạng tỉnh thể thường gặp 1 Mạng lập phương thể tâm 2 Mạng lập phương diện tâm 3 Mạng sáu phương xếp chặt II Một số kiểu mang tinh thé khác 1 Mạng kim cương 2 Mạng graphite 3 Mạng tỉnh thể của hợp chất hĩa học

liên kết ion kiểu AB

4 Mạng tỉnh thể của hợp chất hĩa học ion kiểu ABạ

CHƯƠNG 10: TIA X TRONG TINH THỂ HỌC

1 Đại cương về tia X trong phạm vi tinh thể học

If Bản chất của tỉa X

Trang 9

A Quang phổ 190 1 Quang phổ liên tục 190 2 Quang phổ bức xạ đặc biệt 192 1V Tác dụng tương hỗ giữa tia X và vật chất 194

(hấp thu, khuếch tán, nhiễu xạ )

B Các phương pháp thực nghiệm nhiễu xạ

tia X trên tỉnh thể 206

I Đại cương 206

IH Phương pháp Debye va Scherrer 206

III Phương pháp tình thể quay 224

IV Phuong ph4p Laue 227 PHẦN 4: - VẬT LÝ TINH THỂ Chương 11: MỘT SỐ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ CỦA TINH THỂ 229 I Tinh co học và điện học 230 1 Độ cứng 230 2 Tính cát khai và đường vỡ 231 3 Tính dẻo của tỉnh thể 232 4 Tính dẫn điện và tích điện 232

II Đại cương về quang học tỉnh thể 233 1 Anh sáng tự nhiên, ánh sáng phân cực 233

2 Chiết suất và tính lưỡng chiết 235

3 Mặt quang suất 237

4 Nguyén tac kinh hién vi phan cực 240

PHỤ LỤC: BẰNG PHÂN LOẠI KHỐNG VẬT 241

Sách tham khảo chính 266

Trang 10

SÁCH THAM KHẢO CHÍNH

BERRY, L.G & Mason, B., 1959, Mineralogy — Concepts — Descriptions — Determinations, San Francisco and London, W

H Freeman and Company

BÍCH, Hà Ngọc „1970, Giáo trình Quang tuyến tỉnh thể, Khoa

học Đại học đường Sài Gịn (Lưu hành nội bộ)

BÌNH, Nguyễn Văn , 1974, Giáo trình Tỉnh thể học, Đại học

Mỏ, Hà Nội

BLOSS, F D., 1971; Crystallography And Crystal Chemistry -

An Introduction Holt, Rinehart and Winston, Inc USA

DUGNG, Lé Céng., 1975, Kim loai hoc vat lý (Phân Tinh thé

hoc), Ha N6i

KHANG, Quang Hán và nnk., 1979, Tinh thé hoc dai cương-

Nxb ĐH&THCN Hà Nội

PHILLIPS, F.C.,1949, A” Introduction To Crystallography

Longmans, Green and Co Ltd London

PHILLIPS, Wm R.,1971, Mineral Optic Principles

And

Trang 11

SACH TRỢ oy

DÀNH CHO SV ĐHQG TP HC