| 开课平台 | 爱课程（中国大学MOOC） |
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| 开课高校 | 中国地质大学（武汉） |
| 开课教师 | 赵珊茸、钟玉芳、殷科、刘嵘 |
| 学科专业 | 理学地质学类 |
| 开课时间 | 2025/02/17 - 2025/06/08 |
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| 课程周期 | 16 周 |
| 开课状态 | 开课中 |
| 每周学时 | - |
“结晶学及矿物学”课程是地质、资源、材料、珠宝等专业的专业基础课，应用面广。
“结晶学”以晶体为研究对象，主要研究晶体的宏观形态与微观结构的对称规律，这些对称规律构成了“晶体的对称理论”，这是一套逻辑严密、空间思维强的数学理论体系。所以结晶学具有理论性强、空间性强、抽象思维强的特点。
“矿物学”以矿物晶体（即由地质作用形成的天然晶体）为研究对象，主要研究矿物的成分、结构、形态、物理性质、成因。矿物学的研究内容比较具体、零散，要求感性认识与归纳分类。“矿物学”是地球科学的重要基础。
通过学习这门课程，你可以掌握晶体对称理论知识，包括：晶体的内部本质-晶体对称-晶体定向-单形与聚形，了解晶体宏观形态与内部结构的关系；理解晶体中原子离子成键与形成晶体结构的规律；掌握矿物的成分 、结构 、形态 、物理性质 、成因等的基础知识，以及矿物的成分与结构对矿物物理性质的影响，矿物成分 、结构 、物理性质随形成条件的变化规律；学会鉴定50-60种常见矿物。
| \n 章 | \n \n 知识点 | \n \n 教学重点 | \n \n 授课教师 | \n
| \n 上篇：结晶学，理论课20学时，42个知识点；实习课20学时。 | \n |||
| \n 第1章 \n | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>一、\x3C!--[endif]--\>晶体与空间格子 \x3C!--[if !supportLists]--\>二、\x3C!--[endif]--\>空间格子要素 \x3C!--[if !supportLists]--\>三、\x3C!--[endif]--\>晶体的基本性质 | \n \n 晶体的定义，空间格子的概念，从晶体结构中画出空间格子的方法；空间格子要素及其性质，面网密度与面网间距的关系。晶体的基本性质及其与格子构造的关系。 | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第2章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>四、\x3C!--[endif]--\>面角守恒定律与晶体测量 \x3C!--[if !supportLists]--\>五、\x3C!--[endif]--\>晶体的极射赤平投影 \x3C!--[if !supportLists]--\>六、\x3C!--[endif]--\>吴氏网及其应用 实习一晶体测量与投影 | \n \n 面角守恒定律及其意义；晶体测量的方法；极射赤平投影的空间过程，方位角与极距角的含义；吴氏网的应用。 | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第3章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>七、\x3C!--[endif]--\>晶体的宏观对称要素和对称操作 \x3C!--[if !supportLists]--\>八、\x3C!--[endif]--\>晶体的对称特点与晶体的对称定 律 实习二晶体的对称（一） \x3C!--[if !supportLists]--\>九、\x3C!--[endif]--\>对称要素组合定理 \x3C!--[if !supportLists]--\>十、\x3C!--[endif]--\>对称型及其推导 \x3C!--[if !supportLists]--\>十一、\x3C!--[endif]--\>晶体的对称分类 实习三 晶体的对称（二） | \n \n 晶体对称的特点；对称面、对称轴、对称中心和旋转反伸轴的含义与操作，在模型上找对称要素,确定对称型；晶体的对称定律；对称要素组合定理，用组合定理判断对称型对否；晶体对称分类体系。 \n | \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第4章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>十二、\x3C!--[endif]--\>晶体的定向 \x3C!--[if !supportLists]--\>十三、\x3C!--[endif]--\>对称型的国际符号 \x3C!--[if !supportLists]--\>十四、\x3C!--[endif]--\>晶面符号与晶棱符号 \x3C!--[if !supportLists]--\>十五、\x3C!--[endif]--\>整数定律与晶带定律 实习四 晶体的定向、国际符号 | \n \n 晶体定向的原则、各晶系晶体定向方法和晶体常数特点；在模型上进行晶体定向；对称型的国际符号及其与对称型的一般符号（全面符号）的转换；晶面符号、晶棱符号的书写方法，整数定律及其证明；晶带定律的含义。 | \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第5章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>十六、\x3C!--[endif]--\>单形和聚形的概念 \x3C!--[if !supportLists]--\>十七、\x3C!--[endif]--\>单形的推导 \x3C!--[if !supportLists]--\>十八、\x3C!--[endif]--\>单形符号 \x3C!--[if !supportLists]--\>十九、\x3C!--[endif]--\>结晶单形与几何单形 \x3C!--[if !supportLists]--\>二十、\x3C!--[endif]--\>单形的分类 \x3C!--[if !supportLists]--\>二十一、\x3C!--[endif]--\>聚形分析 实习五 认识重点单形 实习六 等轴、四方晶系聚形分析 实习七 三方、六方晶系聚形分析 实习八 低级晶族聚形分析 | \n \n 单形的概念及推导方法；20种左右重点单形的形态与名称，及其在各晶系的分布；几何单形与结晶单形的区别；聚形的概念及单形相聚的条件，各晶系聚形分析的步骤和方法。 \n | \n \n \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 结晶学阶段总结（含群论的初步应用）：课堂讨论与网上讨论 | \n |||
| \n 第7章 | \n \n 二十二、平行六面体的选择 二十三、平行六面体的形状、大小与 格子类型 二十四、十四种布拉维格子 二十五、晶体内部结构的对称要素 二十六、空间群 二十七、等效点系 二十八、宏观与微观对称对比总结 实习九 晶体内部结构的对称要素 | \n \n 平行六面体的选择原则与方法；四种格子类型（P、C、I、F）；只有十四种空间（布拉维）格子的原因；空间群的国际符号；宏观形态对称与微观结构对称的相对关系。 | \n \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第8章 | \n \n 二十九、晶体生长理论简介 三十、晶体生长实验方法 三十一、影响晶体生长形态的内因 | \n \n 晶体生长的成核理论；科塞尔理论（层生长理论）模型、螺旋生长理论模型；布拉维法则、周期性键链理论。 \n | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第9章 | \n \n 三十二、平行连晶 三十三、双晶（孪晶） 三十四、浮生与交生 | \n \n 双晶的概念，双晶轴、双晶面及其与对称轴、对称面的区别；双晶接合面的概念，双晶律的含义；双晶的识别方法；双晶的成因类型；平行连晶、浮生与交生的概念。 | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第10章 | \n \n 三十五、等大球最紧密堆积原理 三十六、配位数与配位多面体 三十七、化学键与晶格类型 三十八、典型结构分析 三十九、类质同像 四十、同质多像 四十一、多型 四十二、有序-无序 实习十 典型结构分析 | \n \n 最紧密堆积原理及其意义，六方和立方最紧密堆积及其中的四面体空隙和八面体空隙；配位数和配位多面体的概念；化学键及晶格类型对晶体物理性质的影响；鲍林法则前3条及其在晶体结构分析中的某些应用；类质同象、同质多象、多型和有序--无序结构的概念与类型、影响因素等。 \n | \n \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 下篇：矿物学，理论课20学时，34个知识点；实习课20学时 | \n |||
| \n 第11章 | \n \n 一、矿物及矿物学 | \n \n 矿物的概念；矿物学的发展及与其他科学的关系。 \n | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第12章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>二、\x3C!--[endif]--\>元素的克拉克值及离子类型与矿 物种类的关系 \x3C!--[if !supportLists]--\>三、\x3C!--[endif]--\>矿物化学成分变化的影响因素 \x3C!--[if !supportLists]--\>四、\x3C!--[endif]--\>矿物中的水 \x3C!--[if !supportLists]--\>五、\x3C!--[endif]--\>矿物的晶体化学式及其计算 | \n \n 地壳中化学元素的丰度及离子类型在矿物学中的意义；矿物化学成分的变化；矿物中“水”的类型；矿物晶体化学式的书写原则及其含义；矿物晶体化学式的计算方法。 \n | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第13章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>六、\x3C!--[endif]--\>矿物单晶体形态 \x3C!--[if !supportLists]--\>七、\x3C!--[endif]--\>矿物集合体形态 \n \n \n \n | \n \n \n 单体形态与成分、结构的关系，晶面花纹的一些名词的含义；多晶集合体的形成方式；各种形态类型的划分；描述不同类型的形态（单体形态、显晶集合体、隐晶及胶态集合体）的各种名词术语。 \n | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 实习一 矿物的形态 | \n \n 赵珊茸、刘嵘 | \n ||
| \n 第14章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>八、\x3C!--[endif]--\>矿物的颜色 \x3C!--[if !supportLists]--\>九、\x3C!--[endif]--\>矿物的条痕、光泽、透明度、发 光性 \x3C!--[if !supportLists]--\>十、\x3C!--[endif]--\>矿物的解理、裂开、断口 \x3C!--[if !supportLists]--\>十一、\x3C!--[endif]--\>矿物的硬度、脆性-延展性、弹 性-挠性 \x3C!--[if !supportLists]--\>十二、\x3C!--[endif]--\>矿物的相对密度、磁性、压电 性、热释电性 \n | \n \n 矿物的颜色（自色、他色和假色）、条痕、光泽和透明度的概念、描述方法；自色和他色的成色机理；矿物解理、裂开、断口、硬度、相对密度的概念，理解其产生的原因，单形符号描述解理的方法；解理、裂开、断口、硬度、相对密度的分级或分类，及其观察描述方法。 \n | \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 实习二 矿物的光学性质 实习三 矿物的解理、裂开、断口 实习四 矿物的硬度、相对密度等 \n | \n \n 赵珊茸、刘嵘 | \n ||
| \n 弟15章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>十三、\x3C!--[endif]--\>形成矿物的地质作用 \x3C!--[if !supportLists]--\>十四、\x3C!--[endif]--\>矿物的成因信息 \x3C!--[if !supportLists]--\>十五、\x3C!--[endif]--\>矿物的变化 | \n \n 形成矿物的地质作用；矿物组合、共生及伴生、世代和生成顺序、标型矿物和矿物标型特征、假像和副像等概念和含义。 \n | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第16章 | \n \n 十六、矿物的研究方法简介 | \n \n 无重点 | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第17章 | \n \n 十七、矿物的分类和命名 | \n \n 矿物的晶体化学分类体系及其划分依据；矿物种、亚种、异种（或变种）的概念。 \n | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第18章 | \n \n 十八、自然元素大类 | \n \n 自然元素大类矿物的晶体化学特点；自然金属元素类矿物的共性。 重点矿物：自然金、金刚石、石墨 次重点矿物：自然硫 \n | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第19章 | \n \n \x3C!--[if !supportLists]--\>十九、\x3C!--[endif]--\>硫化物及类似化合物大类（1） \x3C!--[if !supportLists]--\>二十、\x3C!--[endif]--\>硫化物及类似化合物大类（2） | \n \n 硫化物矿物的晶体化学特点，物理性质与成因；简单硫化物与复硫化物的区别。 重点矿物：方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿 次重点矿物：磁黄铁矿、辉锑矿、雌黄、雄黄、辉铜矿、斑铜矿 \n | \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 实习五 自然元素与硫化物矿物 | \n \n 赵珊茸、边秋娟 | \n ||
| \n 第20章 | \n \n 二十一、氧化物和氢氧化物大类（1） 二十二、氧化物和氢氧化物大类（2） 二十三、氧化物和氢氧化物大类（3） \n | \n \n 氧化物与氢氧化物矿物的晶体化学特点，物理性质与成因，及其与硫化物矿物的区别；SiO2各同质多像变体；正尖晶石结构与反尖晶石结构。 重点矿物：赤铁矿、石英、蛋白石、磁铁矿、铝土矿、褐铁矿、硬锰矿 次重点矿物：刚玉、尖晶石、铬铁矿 \n | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 实习六 氧化物和氢氧化物矿物 | \n \n 赵珊茸、边秋娟 | \n ||
| \n 第21章 | \n \n 二十四、含氧盐大类硅酸盐类-概述（1） 二十五、含氧盐大类硅酸盐类-概述（2） \n 二十六、岛-环状硅酸盐亚类（1） 二十七、岛-环状硅酸盐亚类（2） \n \n 二十八、链状硅酸盐亚类 \n \n 二十九、层状硅酸盐亚类 \n 三十、架状硅酸盐亚类 \n | \n \n 硅氧骨干形式，惰性氧与活性氧的数目；硅氧骨干对晶体结构、离子堆积、类质同像、形态、物理性质等的影响；铝的双重性；[AlO4]与[SiO4]的对比；[AlO4]在各种硅氧骨干中的含量变化。 辉石族（单链状）与闪石族（双链状）在成分、结构、形态、物理性质、成因上的对比；层状硅酸盐矿物的晶体化学特征（四面体片、八面体片、结构单元层、三八面体型-二八面体型、层间域、多型、混层矿物）；长石族矿物的分类与命名,有序度、三斜度的含义。 重点矿物：橄榄石、石榴子石、红柱石、蓝晶石、绿柱石、普通辉石、普通角闪石、阳起石、白云母、黑云母、高岭石、蛇纹石、绿泥石、钾长石、斜长石。 次重点矿物：锆石、十字石、电气石、透辉石、透闪石、夕线石、滑石、沸石族。 | \n \n \n \n \n \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n \n | \n \n 实习七 岛状硅酸盐矿物 实习八 链状硅酸盐矿物 \n | \n \n 赵珊茸、钟玉芳 | \n |
| \n 实习九 层状硅酸盐矿物 实习十 架状硅酸盐矿物 | \n \n 赵珊茸、余淳梅 | \n ||
| \n 第22章 | \n \n 三十一、含氧盐大类碳酸盐类 三十二、含氧盐大类硫酸盐类 三十三、含氧盐大类磷酸盐、钨酸盐、 硼酸盐 | \n \n 碳酸盐矿物的共性；碳酸盐矿物中的型变现象。 重点矿物：方解石、白云石。 次重点矿物：孔雀石、蓝铜矿、文石、重晶石、石膏、硬石膏。 | \n \n \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 第23章 | \n \n 三十四、卤化物大类 | \n \n 卤化物矿物的一些典型结构。 重点矿物：萤石。 | \n \n 赵珊茸 | \n
| \n 实习十一 其他含氧盐与卤化物矿物 | \n \n 赵珊茸、余淳梅 | \n ||