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矿物学导论：晶体结构、物理性质与应用 作者： [此处可填入虚构的作者姓名，例如：张文华，李明德] 出版社： [此处可填入虚构的出版社名称，例如：高等教育科学出版社] 版次： 第一版 页数： 680 开本： 16开 ISBN： 978-7-03-XXXX-X --- 丛书推荐语（可选） 本教材隶属于“现代地球科学基础系列”，旨在为地质学、材料科学、化学工程等相关专业学生提供系统而深入的矿物学知识框架。本系列其他书籍包括《沉积学原理》、《岩石热力学》、《地球化学基础》等。 --- 内容简介 《矿物学导论：晶体结构、物理性质与应用》是一部全面覆盖现代矿物学核心理论与实践的权威性教科书。本书紧密结合当前矿物学研究的前沿动态，特别是同步辐射、高压实验技术在矿物结构解析中的应用，构建了一个从微观晶体化学到宏观矿物应用的全景式知识体系。全书共分五大部分，三十章，结构严谨，逻辑清晰，旨在培养读者扎实的理论基础和敏锐的矿物识别能力。 第一部分：矿物学的基石——晶体化学与晶体结构 本部分是全书的理论核心，详细阐述了构成矿物的基本元素及其在晶体中的排列规律。 第一章：矿物学的基本概念与历史发展 追溯了矿物学自古代哲学思辨到现代科学体系的演变历程，明确了矿物的定义、分类原则（基于化学成分与晶体结构），并介绍了矿物学在资源勘探、材料科学中的基础地位。 第二章：晶体结构基础 深入讲解了晶体的基本特征、点阵、空间群理论。重点剖析了密堆积原理、配位化学在矿物结构中的体现。通过大量的实例（如硅酸盐的四面体、八面体配位），帮助读者建立三维空间想象能力。 第三章：晶体化学原理 聚焦于离子半径、电负性、电价对晶体结构稳定性的影响，详细讨论了类质同象现象的类型（包括完全类质同象、有限/无限类质同象）及其对矿物性质的制约。引入了电荷补偿机制和晶格缺陷理论，这是理解矿物反应性的关键。 第四章：晶体对称性与几何形态 系统介绍了矿物的外部形态（晶习、聚形）与内部对称性之间的内在联系。详细阐述了七大晶系的特征、元素符号表示法以及如何通过偏光显微镜观察到的双折射、光轴等光学特征与对称性的对应关系。 第二部分：矿物的物理性质及其测试方法 本部分侧重于矿物可识别性特征的量化描述和实验测定技术。 第五章：宏观物理性质 对硬度（莫氏标度及其局限性）、密度（比重）、颜色、条痕、解理与断口等传统鉴定特征进行了详尽的论述，强调了环境因素对这些性质微小变化的影响。 第六章：光学性质导论 这是矿物学实践的核心内容。详细介绍了光的性质（吸收、反射、折射）以及矿物对光的反应。重点讲解了单偏光镜下的特征（如：正交偏光下的消光、双折射率的测定、突起现象）。 第七章：偏光显微镜下的全方位观察 深入讲解了双偏光镜下的观测技术，包括最大、最小干涉色、光轴角（2V）、波状消光等复杂参数的测定流程，并提供了大量典型矿物的全套光学数据表。 第八章：现代物理解析技术在矿物学中的应用 介绍了X射线衍射（XRD）用于晶体结构精修、扫描电镜（SEM）及其能谱分析（EDS）用于元素微区分析、以及拉曼光谱用于分子振动特征识别等前沿技术，展示了现代矿物学家如何利用这些工具进行成分和结构分析。 第三部分：主要矿物族群的系统分类与特征 本部分按照化学成分对矿物进行系统性分类，是矿物学知识的主体结构。 第九章至第十四章：非硅酸盐矿物 分别聚焦于： 单质矿物： 碳、硫、贵金属（金、银）的晶体化学与工业价值。 硫化物与硫盐矿物： 重点讨论硫化物的晶体结构（闪锌矿型、黄铁矿型）及其在选矿中的重要性。 氧化物与氢氧化物： 阐述刚玉、尖晶石、赤铁矿等重要氧化物的晶体结构稳定性与用途。 卤化物与碳酸盐矿物： 详述方解石群、白云石群的结构差异及其在地球化学循环中的作用。 硫酸盐与磷酸盐矿物： 讨论硫酸盐的结晶水影响及其在沉积环境中的沉淀机制。 第十五章至第二十章：硅酸盐矿物的精细结构与分类 硅酸盐矿物因其复杂性和普遍性占据了核心地位。 岛状、链状硅酸盐： 详细剖析了橄榄石、辉石、角闪石的结构单元、羟基位置和特征晶习。 层状硅酸盐： 重点解析云母群、高岭石族（1:1型、2:1型）的层间键合力、膨胀性与离子交换能力，这对土壤学和粘土矿物学至关重要。 架状硅酸盐： 深入讨论了石英的四面体架结构、铝硅酸盐（长石、似长石）的有序-无序现象及其对熔融性能的影响。 第四部分：矿物的生成、变异与稳定场 本部分将矿物学与矿物形成环境、地球动力学相结合。 第二十一章：晶体生长动力学 探讨了从溶液中成核、生长到最终形态确定的过程，包括过饱和度、生长速率对晶习的影响。 第二十二章：矿物相图与热力学基础 应用相律、相图（如伪二元剖面）来预测特定温度压力条件下矿物的共存关系，重点分析了岩浆作用和变质作用中的分带现象。 第二十三章：变质矿物学基础 介绍了变质岩中特定矿物组合（如榴辉岩相、蓝片岩相的标志矿物）的形成条件，以及矿物变迁（如绿泥石向黑云母的转化）的反应线。 第二十四章：岩浆矿物学 侧重于岩浆冷却过程中的分异结晶序列（如鲍文反应序列）及其对岩石组成的控制。 第五部分：矿物学的应用前沿 本书最后一部分将理论知识与实际工程应用紧密结合。 第二十五章：矿物在材料科学中的应用 探讨了刚玉、石英、电气石等矿物作为功能材料（如压电材料、半导体、耐火材料）的性能要求和结构优化。 第二十六章：环境矿物学与污染物迁移 分析了粘土矿物、铁锰氧化物对重金属离子和有机污染物的吸附、络合机制，以及矿物风化过程中的地球化学循环。 第二十七章：矿产资源评价与勘查中的矿物学 阐述了在矿石矿物（如硫化矿、脉石矿物）的粒度、嵌布关系、定向性对选矿效率的影响，以及利用特定矿物组合指示找矿靶区的方法。 第二十八章：工程地质中的岩土矿物学 讨论了膨胀性粘土矿物（如蒙脱石）对工程结构稳定性的潜在威胁，以及水泥熟料中主要矿物相（如硅酸三钙、硅酸二钙）的形成与水化反应。 第二十九章：宇宙矿物学导论 简要介绍了陨石中发现的极端环境矿物（如高温高压相），及其对太阳系早期演化的启示。 第三十章：矿物学实验技术综合与案例分析 提供了数个综合性的野外采样、室内测试（结合偏光镜、XRD、EDS数据）的分析案例，引导学生将所学知识系统应用于实际问题的解决。 适读人群 本书适用于地质学、资源勘查工程、材料科学与工程、化学工程、环境科学等专业的本科生高年级及研究生作为教材或参考书。同时，对于从事矿物鉴定、岩石加工、或矿产资源评估的专业技术人员，本书也是一本极具价值的工具书。 --- 本书特色： 1. 结构严谨： 从晶体结构理论基础逐步过渡到复杂矿物群的划分与应用，逻辑链条完整。 2. 图文并茂： 包含超过500张高清显微照片、晶体结构示意图和相图，确保抽象概念的可视化。 3. 强调实践： 对偏光显微镜操作和现代分析技术（XRD/SEM）的原理和数据解读进行了深入讲解，突出矿物学的实践性。 4. 前沿融合： 融入了高压物理矿物学、纳米矿物学等新兴研究领域的内容，保持知识的时效性。
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