結(jié)構(gòu)礦物學(xué)

前言

礦物是自然作用所形成的晶質(zhì)固體。如果說礦物學(xué)是以礦物為研究對象的一門自然科學(xué)，那么作為礦物學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)性分支，結(jié)構(gòu)礦物學(xué)（structural mineralogy），則側(cè)重于研究礦物的晶體結(jié)構(gòu)及其相關(guān)問題，這一點(diǎn)也是廣大礦物學(xué)家的共識。然而，出乎大多數(shù)人意料的是，我們很難在當(dāng)今礦物學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的教科書中找到對結(jié)構(gòu)礦物學(xué)概念和基本原理的細(xì)致描述。究其深層次的原因，我們認(rèn)為礦物的結(jié)構(gòu)問題還沒有完全引起眾多涉及晶體結(jié)構(gòu)的科學(xué)家們的關(guān)注，其重要性尚沒有被深刻認(rèn)識到。1912年德國學(xué)者勞厄（1879-1960）成功地進(jìn)行了礦物晶體的x射線衍射實(shí)驗(yàn)，從而開啟礦物晶體結(jié)構(gòu)測定的先河。自那時(shí)起，大量礦物的結(jié)構(gòu)被揭示出來，礦物結(jié)構(gòu)的研究從宏觀進(jìn)入到微觀的新階段。經(jīng)過近百年的積累，幾乎所有的礦物種都具有了實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如何對這4000余個(gè)礦物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類整理并探索和發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，是結(jié)構(gòu)礦物學(xué)的研究內(nèi)容，也是一項(xiàng)帶有探索性的艱巨任務(wù)。而實(shí)際上，這樣的內(nèi)容或多或少也被相關(guān)學(xué)科和礦物學(xué)家所涉及。如我們耳熟能詳?shù)膶W(xué)科“晶體化學(xué)”，就是研究晶體的化學(xué)組成以及晶體結(jié)構(gòu)之間內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)科，雖然其更強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵、原子或離子或分子之間的成鍵方式，以及其對質(zhì)點(diǎn)排布和配位形式的制約等（事實(shí)上，這些內(nèi)容也是傳統(tǒng)晶體化學(xué)或結(jié)晶化學(xué)教科的基本內(nèi)容），但這種類似的結(jié)構(gòu)方面的工作為結(jié)構(gòu)礦物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

本書分為通論和各論兩部分。通論部分主要介紹結(jié)構(gòu)礦物學(xué)的基本原理，包括晶體結(jié)構(gòu)分類、晶體結(jié)構(gòu)的表達(dá)、晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、晶體結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)的關(guān)系等；各論部分按照晶體結(jié)構(gòu)分類的順序，以圖示和文字描述結(jié)合的形式，對各類礦物中具有代表性的約200種典型晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)剖析和描述。    本書可作為高等院校和研究機(jī)構(gòu)地質(zhì)、材料、冶金、物理和化學(xué)等學(xué)科的研究生教材和教學(xué)參考書，也可供相關(guān)學(xué)科的研究人員參考。

書籍目錄

1　結(jié)構(gòu)礦物學(xué)與礦物的結(jié)構(gòu)分類  1．1　礦物結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)礦物學(xué)  1．2　礦物晶體化學(xué)分類  1．3　礦物的結(jié)構(gòu)分類  1．4　本書采用的礦物分類體系2　礦物結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵和配位多面體  2．1　化學(xué)鍵和晶格類型    2．1．1  離子鍵和離子晶體    2．1．2　共價(jià)鍵和共價(jià)晶體    2．1．3　金屬鍵和金屬晶體    2．1．4  范德華鍵和分子晶體    2．1．5  氫鍵和氫鍵型晶體  2．2　密堆積原理    2．2．1  等大球的密堆積    2．2．2  等大球密堆積的空隙    2．2．3  等大球密堆積的空間利用率    2．2．4  密堆積結(jié)構(gòu)的對稱性    2．2．5　不等大球體的密堆積  2．3　配位數(shù)和配位多面體3　晶體結(jié)構(gòu)的表達(dá)  3．1　晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)  3．2　晶體結(jié)構(gòu)的基型    3．2．1  配位基型    3．2．2  島狀基型    3．2．3　鏈狀基型    3．2．4　層狀基型    3．2．5　架狀基型  3．3　晶體結(jié)構(gòu)的相似性    3．3．1　等型結(jié)構(gòu)    3．3．2　反結(jié)構(gòu)    3．3．3　衍生結(jié)構(gòu)　……

章節(jié)摘錄

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《結(jié)構(gòu)礦物學(xué)》由北京大學(xué)出版社出版。

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