七大晶系详细图解

已知晶体的形态已经超过了四万种，但是万物都会有规律，晶体自然也是有的。它们都是按七种结晶方式模式发育的， 即七大晶系。 

晶体即是一种以三维方向发育的的几何体， 为了表示三维空间， 分别用三、 四跟人为添加的轴来表示晶体的长宽高以及中心。三条轴分别用 X、Y、Z（U）（Z  轴也可叫做 “主轴”）来表示，而为了更好表示轴之间的度数，我们用 α、β、γ来表示轴角。就这样出现了七种不同的晶系模式：立方晶系（也称等轴晶系） 、四方晶系、三方晶系、六方晶系、正交晶系（也称斜方晶系） 、单斜晶系、三斜晶系。其中又按照对称程度又分为高级晶族、中级晶族、低级晶族。高级晶族中只有一个立方晶系；中级  晶族有六方、四方、三方三个晶系；低级晶族有正交、单斜、三斜三个晶系。

一、 立方晶系

立方晶系的三个轴的长度是一样的， 即 X=Y=Z ，且互相垂直， 即 α=β=γ=9，0°对称性最强。具有 4 个立方体对角线方向三重轴特征对称元素的晶体归属立方晶系。属于立方晶系的有：面心立方晶胞、体心立方晶胞、简单立方晶胞。这个晶   系的晶体并不是只有狭义的正方体一种形状， 四面体、八面体、 十二面体形状的晶体都属于立方晶系。 它们从不同角度看高低宽窄都差不太多， 相对晶面和相邻晶面都相似，横截面和竖截面一样。最典型立方晶系的晶体为：氯化钠。

二、 四方晶系

四方晶系四方晶系的三条晶轴互相垂直， 即 α=β=γ=9。0°其中两个水平轴 （ X轴、Y 轴）长度一样，  Z 轴的长度可长可短，通俗的说：四方晶系的晶体大多是四棱的柱状体，有的是长柱体，有的是短柱体，即其晶胞必具有四方柱的形状。

横截面为正方形， 四个柱面是对称的， 即相邻和相对的柱面都是一样的， 但和顶端不对称。所有主晶面交角都是   90。特征对称元素为四重轴。如果   Z 轴发育， 它就是长柱状甚至针状；如果两个横轴（ X 轴、Y 轴）发育大于  Z 轴，那么晶体就会呈现四方板状，最有代表的就是磷酸二氢钠和硫酸镍 β了。

常见的四方晶系的晶体模型图：

注：柱体的棱角发育成窄小晶面，此种晶体又叫 “复四方 ”——四个主柱面，四个小柱面。

晶体实物图：

三、斜方晶系

斜方晶系的晶体中三个轴的长短完全不相等，它们的交角仍然是互为 90 度垂直。即  X≠Y≠Z。Z 轴和Y轴相互垂直 90°。X 轴与Y轴垂直，但是不与 Z轴垂直，即 α=γ=90 ° β>90°与正方晶系直观相比，区别就是： x 轴、 y 轴长短不一样。如果围绕  z 轴旋转，四方晶系旋转九十度即可使 x 轴 y 轴重合，旋转一周使x  轴  y  轴重合四次（使另两轴重合的次数多于两次，该轴称 “高次轴 ”），四方晶系有一个高次轴，也叫 “主轴”。斜方晶系围绕 z 轴旋转，需 180 度才可使 x 轴 y 轴重合，旋转一周只重合两次，属低次轴。也就是说，斜方晶系的对称性比四方 晶系要低。 特征对称元素是二重对称轴或对称面。 其实， 斜方晶系的晶体如果围绕 x 轴或 y 轴旋转， 情况与围绕 z 轴旋转相同。换句话说，斜方晶系没有高次轴，或曰没有理论上的主轴。 从模型上看， 四方晶系的 x 轴和 y 轴所指向的晶面完全都是对称相同的，斜方晶系的 x 轴和 y 轴所指向的晶面却是各自相等的。

常见斜方晶系模型图：

斜方晶系晶体两个轴（如    x 轴、y 轴）构成的平面，即晶体横截面是长方形，也 可以是菱形，或者两者的复合形，如下图：

晶体实物图：

四、单斜晶体

单斜晶系的三个晶轴长短皆不一样，即      X≠Y≠Z。Z 轴和 Y 轴相互垂直  90°。 X 轴与 Y  轴垂直，但是不与   Z 轴垂直，即  α=γ=9，0°β >90。°作一个形象的比喻：把斜方晶系模型顺着 z 轴方向推压一下，使前后的晶面上、下错位，这就是单斜晶系的模型。如果围绕 z 轴旋转 180 度，可以使 y 轴指向的晶面对称；而围绕 x 轴旋转。则不能产生任何晶面的重合对称（除非旋转一周，但无意义） 。通俗地说：斜方晶系晶体的两个晶面可以通过 y 轴旋转 180 度达到重合， 而左右晶面和前后晶面却不能通过旋转达到重合，它们只能顺 y 轴和 x 轴平移才能达到重合。所谓“单斜”，可以联想为：晶体有一个轴所顶的面是斜的。单斜晶系只有一个对    称轴和对称面， 无高次对称轴和斜方晶系相比， 它的对称程度又低了一级， 特征对称元素是二重对称轴或对称面。

五、三斜晶体

三斜晶系的 “三斜”，指的是三根晶轴的交角都不是九十度直角，它们所指向   的三对晶面全是钝角和锐角角构成的平行四边形 （菱形），相互间没有垂直交角。

即 X≠Y≠Z, α≠β≠γ。≠作个90形°象比喻：把一个砖头形的长方块朝着一个角的方    向斜推压， 形成一个全是菱形面的立方体， 这就是三斜晶系的模型。 三斜晶系的晶轴长短不一，斜角相交，没有晶轴能作重合对称的旋转，前后、左右、上下的    三组晶面只能顺晶轴作平移重合（平面对称） ，不含任何轴次高于 1 的对称轴， 在七大晶系中，三斜晶系的对称性最低。三斜晶系的晶体给人的感觉多是 “拧、扁、歪、斜 ”的，特征对称元素为一重对称轴。

六、三方 /六方晶系

三方晶系和六方晶系有许多相似之处， 一些矿物专著和科普书刊往往将二者 合并在一起， 或干脆就称晶体有六大晶系。 与前面讲的五个晶系最大的不同是三方/六方晶系的晶轴有四根，即一根主轴（ z 轴）三根水平横轴（ x、y、u 轴）。竖轴与三根横轴的交角皆为 90 度垂直，三根横轴间的夹角为 120 度（六方晶系为 60 度，也可说成三横轴前端交角 120 度。）。

即三方：X=Y=U≠Z, α=β=90°, γ=120°

六方： X=Y=U≠Z, α=β=γ<120°≠90°如果围绕 z 轴旋转一周，三方晶系晶体的横轴可以重合三次，六方晶系晶体的横轴则重合六次，故，三方 /六方晶系晶体的对称度都高，  z轴是高次轴，也就是主轴。特征对称元素为三重对称轴。三方晶系常见的晶体有三棱柱状、三角片状等，有时呈六棱柱、六角片状（复三方、复    三角面）及它们的各种聚形；六方晶系晶体常见有六棱柱状、六方板（片）状以    及它们的各种聚形，偶然会出现十二棱柱体（复六方柱） 。有时候三方 /六方晶系会出现菱形六面体晶型，较容易同三斜晶系的晶体混同。

常见的三方 /六方晶系模型图：

晶体实物图：

七大晶系典型概要示意图：

布拉菲七大晶系特征图表：