『壹』 各晶系晶体定向及常见单形符号
1.等轴晶系
(1)对称特点皆有4L3,而且有互相垂直的3L4或3L2及3L4i共有5种对称型,常见晶体多数分布在3L44L36L29PC、3L24L33PC、3L4i4L36P三种对称型中。
(2)晶体定向以三个互相垂直的L4或L2及L4i为晶轴,晶体常数特点是a=b=c,α=β=γ=90°。
(3)常见单形及形号等轴晶系共有15种单形,最常见的单形只有6种,它们的定向及形号如图4-13所示。
图4-13 等轴晶系常见的单形定向及形号
以上六种等轴晶系的常见单形,常彼此聚合形成聚形。在自然界产出的矿物晶体中,最为常见的聚形如图4-14所示。
图4-14 等轴晶系常见聚形晶体a—方铅矿的立方体a{100}和八面体o{111}的聚形;b—萤石的菱形十二面体d{110}与立方体a{100}的聚形;c—磁铁矿的菱形十二面体d{110}与八面体o{111}的聚形;d—黄铁矿的五角十二面体e{210}和立方体a{100}的聚形;e—石榴子石的菱形十二面体d{110}与四角三八面体n{211}的聚形;f—闪锌矿的四面体p{111}与p1的聚形
2.四方晶系
(1)对称特点必有一个L4或L4i,共有7种对称型,常见晶体多数分布在L44L25PC和L4PC两种对称型中。
(2)晶体定向以L4或L4i为Z轴,以垂直L4并互相垂直的2L2或对称面的法线及晶棱方向为X、Y轴。晶体常数特点是a=b≠c,α=β=γ=90°。
(3)常见单形及形号在四方晶系中共可出现11种几何单形。最为常见的只有4种,它们的定向和形号见图4-15。在四方晶系晶体中,可以同时存在两个甚至两个以上名称相同而方位不同的单形,例如:四方柱{100}、四方柱{110}、四方柱{hk0}。四方双锥也有这种情况(图4-15)。
图4-15 四方晶系的常见单形定向和形号
最常见的四方晶系聚形晶体如图4-16所示。
图4-16 四方晶系常见聚形晶体
3.三方、六方晶系
(1)对称特点三方晶系有一个L3,六方晶系有一个L6或L6i。三方、六方晶系的常见矿物晶体,主要分布在以下对称型中:
三方晶系 L33L23PC、L33L2、L33P;六方晶系 L66L27PC。
(2)晶体定向根据对称特点,三方、六方晶系的晶体要选择四个晶轴。以唯一的高次轴(L3、L6、L6i)为Z轴,另选垂直Z轴的、彼此正端交角为120°的3L2或3P的法线或三条晶棱的方向为X、Y、U轴。四个晶轴的空间位置如图4-17所示。晶体常数特点是a=b≠c,α=β=90°,γ=120°。
晶面符号有四个指数,按X、Y、U、Z轴的顺序排列如{hkil}。前三个指数的代数和必等于零,即h+k+i=0,现证明如下:
在图4-18中,晶面MM'在X轴上的截距为P1,在Y轴上的截距为P2,在U轴上的截距为P3。作平行U轴的辅助线KM',并使OKM'为等边三角形,每边皆等于P2。由于
图4-17 三方、六方晶系的四个晶轴
图4-18 三方、六方晶系晶面符号前三个指数的代数和为零的图解
为什么对三、六方晶系晶体必须采用四轴定向?
因为三、六方晶体都是以旋转120°或60°重复的,对于这样的对称特点,如果仍采用三轴定向,就必然会出现同一单形上的晶面与晶轴的相交关系不一致,表现为各晶面符号的指数绝对值和不相等,这样就无法确定单形符号了。以六方柱单形的三轴和四轴定向对比为例说明(图4-19和图4-20)。
图4-19 六方柱单形三轴定向时六个柱面的晶面符号
图4-20 六方柱单形四轴定向时六个柱面的晶面符号
如图4-19所示,六方柱单形按三轴定向时,从晶面与晶轴的实际相交关系和晶面符号看出,晶面①、③、④、⑥与晶轴的相交关系为:与一个晶轴相交,与两个晶轴平行;但晶面②、⑤与晶轴的相交关系为:与两个晶轴相交,与一个晶轴平行。显然,出现了同一单形上的各晶面与晶轴的相交关系不一致,这就与前述单形的性质不符。为解决这一矛盾现象,只需在X轴和Y轴的正向夹角(120°)的角平分线上加一个水平放置的辅助晶轴(U轴),矛盾即迎刃而解(如图4-20所示)。显然,U轴作为辅助晶轴依附于X轴和Y轴存在。
(3)常见单形及形号三方、六方晶系中可出现18种单形,但常见者只有7种,它们的定向及形号如图4-21。与四方晶系相似,在同一矿物晶体上亦可出现形状相同而方位不同的单形,如六方柱 、六方柱 、六方柱 等(图4-21)。
最常见的三方、六方晶系的聚形晶体如图4-22所示。
4.斜方晶系
(1)对称特点没有高次对称轴,L2或P的数目多于一个,共有3种对称型,常见晶体多分布于3L23PC对称型中。
(2)晶体定向对3L23PC而言,以互相垂直的3L2为X、Y、Z轴。对L22P对称型,则以L2为Z轴,2P的法线为X、Y轴。晶体常数特点是a≠b≠c,α=β=γ=90°。
图4-21 三方及六方晶系的常见单形定向及形号
图4-22 三方、六方晶系常见聚形晶体
(3)常见单形及形号斜方晶系可出现7种单形,最常见的只有3种,它们的定向及形号如图4-23所示。
最常见的斜方晶系的聚形晶体如图4-24所示。
5.单斜晶系
(1)对称特点没有高次对称轴,L2或P的数目不超过一个;共有3个对称型,常见晶体多分布在L2PC对称型中。
(2)晶体定向以L2或P的法线为Y轴,以垂直Y轴的二晶棱方向为X、Z轴。晶体常数特点是a≠b≠c,α=γ=90°,β>90°
(3)常见单形及形号单斜晶系可出现四种单形,最常见的只有平行双面与斜方柱两种,它们的定向及形号如图4-25所示。
图4-23 斜方晶系常见单形的定向及形号
图4-24 斜方晶系常见聚形晶体
图4-25 单斜晶系常见单形定向及其形号
最常见的单斜晶系的聚形晶体如图4-26所示。
6.三斜晶系
(1)对称特点无对称轴和对称面,共有两个对称型,常见晶体多分布于C对称型中。
(2)晶体定向选三个近于相互垂直的晶棱方向为X、Y、Z轴。晶体常数的特点是:a≠b≠c;α≠β≠γ≠90°。
(3)常见单形及形号三斜晶系只能出现单面和平行双面两种单形,以平行双面最为常见,因方位不同,其形号可为{001}、{010}、{100}、{110}、{011}、{101}、{111}等。
图4-26 单斜晶系常见聚形晶体 三斜晶系常见聚形晶体如图4-27所示。
图4-27 三斜晶系常见聚形晶体
『贰』 拓扑学,q维单形一共多少个面。q维单形具体见图片
q维单型性质之一是没有3点共线和4点共面,故每3点都能构成不同的面,所以就是从q个点中选3个点的组合,即q(q-1)(q-2)/(1×2×3)=(q^2-3q+2)/6
『叁』 平面构成作品图
平面构成 构成的含义
平面构成是视觉元素在二次元的平面上,按照美的视觉效果,力学的原理,进行编排和组合,它是以理性和逻辑推理来创造形象 研究形象与形象之间的排列的方法。是理性与感性相结合的产物。
平面构成的框架一切用于平面构成中的可见的视觉元素,通称形象,基本形即是最基本的形象;限制和管辖基本形在平面构成中的各种不同的编排,即是骨格。基本形有“正”有“负”,构成中亦可互相转化;基本形相遇时,又可以产生分离、接触、复叠、透叠、联合、减缺、差叠、重合等几种关系。骨格可以分为:在视觉上起作用的有作用骨格和在视觉上不起作用的无作用骨格,以及有规律性骨格(即重复、近似、渐变、发射等骨格)和非规律性骨格(即密集、对比等骨格)。基本形与骨格的上述这些特性,将相互影响、相互制约、相互作用而构成千变万化的构成图案(如下图,就是由基本形通过重复、接触、差叠等构成的)
平面构成是设计的基础
平面构成主要是运用点、线、面和律动组成结构严谨,富有极强的抽象性和形式感。又具有多方面的实用特点和创造力的设计作品,与具象表现形式相比较,它更具有广泛性。是在实际设计运用之前必须要学会运用的视觉的艺术语言,进行视觉方面的创造,了解造型观念,训练培养各种熟练的构成技巧和表现方法,培养审美观及美的修养和感觉,提高创作活动和造型能力,活跃构思。
平面构成的骨架:规律性,半规律性,无规律性,单一骨架,复合骨架,无作用骨架,有作用骨架
种类:重复构成,变异,渐变,发射,肌理,近似构成,密集构成,分割构成,特异构成,空间构成,矛盾空间,对比构成,平衡构成
1. 平面构成的基本格式(基本格式大体分为:90度排列格式、45度排列格式、弧线排列格式、折线排列格式)
2. 重复构成形式(以一个基本单形为主体在基本格式内重复排列,排列时可作方向、位置变化,具有很强的形式美感)
-简单重复构成
-多元重复
3. 近似构成形式(有相似之处形体之间的构成,寓“变化”于“统一”之中是近似构成的特征,在设计中,一般采用基本形体之间的相加或相减来求得近似的基本形)
4. 渐变构成形式(把基本形体按大小、方向、虚实、色彩等关系进行渐次变化排列的构成形式)
-形的大小、方向渐变
-形状的渐变
-疏密的渐变
-虚实的渐变
-色彩的渐变
5. 发射构成形式(以一点或多点为中心,呈向周围发射、扩散等视觉效果,具有较强的动感及节奏感)
-一点式发射构成形态
-多点式发射构成形态
-旋转式发射构成形态
6. 空间构成形式(利用透视学中的视点、灭点、视平线等原理所求得的平面上的空间形态)
-点的疏密形成的立体空间
-线的变化形成的立体空间
-重叠而形成的空间
-透视法则形成的空间(以透视法中近大远小、近实远虚等关系来进行表现的)
-矛盾空间的构成(错觉空间构成):以变动立体空间形的视点、灭点而构成的不合理空间,“反转空间”是矛盾空间的重要表现形式之一
7 .特异构成形式(在一种较为有规律的形态中进行小部分的变异,以突破某种较为规范的单调的构成形式,特异构成的因素有形状、大小、位置、方向及色彩等,局部变化的比例不能变化过大,否则会影响整体与局部变化的对比效果)
8. 分割构成形式
-等形分割(形式较为严谨)
-等量分割(只求比例的一致,不需求得型的统一
-自由分割(特点灵活、自由)
9. 肌理形态构成(肌理指客观自然物所具有的表面形态,是各种物体性质表面特征),制作更多的肌理图案:
滴色法 水色法 水墨法 吹色法 蜡色法 撕贴法
压印法 干笔法 木纹法 叶脉法 拓印法 盐与水色法
『肆』 世界自然遗产的图片简单一下,景色
中国于1985年12月12日成为联合国教科文组织世界遗产委员会成员国。 截止2014年6月25日第38届世界遗产大会结束,中国共计拥有47项世界遗产。其中世界文化遗产33项,世界自然遗产10项,文化和自然双重遗产4项。遗产总数名列世界第2位,仅次于意大利的50项。
世界自然遗产(10项)
1.黄龙风景名胜区(四川,1992.12)
天山属全球七大山系之一,是世界温带干旱地区最大的山脉链,也是全球最大的东西走向的独立山脉。它包括海拔5445m的博格达主峰的极高山永久冰雪带及向北依次递延的高山、台原草被带、中山峡谷森林带、低山草原带、戈壁、沙漠带等十分明显的自然景观垂直带谱,景观性质是以完整的植物垂直景观带和雪山冰川、高山湖泊为主要特征,以远古瑶池神话及宗教和民族风情为文化内涵,其景观资源在世界范围具有极其重要的观赏和科考价值。
『伍』 大自然的启示手抄报图片简单又漂亮
五彩的蝴蝶锦色粲然,如重月纹凤蝶,褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翅在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的裨益。在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍安然无惹,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109。28’,锐角70。32’完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪,早已广泛用于航海事业中。
蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,井利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时。此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了大量研究,英国一飞机制造公司从其垂直起跳的方式受到启发,成功制造出了一种几乎能垂直起落的鹞式飞机。现代电视技术根据昆虫单复眼的构造特点,造出了大屏幕彩电,又可将一台台小彩电荧光屏组成一个大画面,且可在同一屏幕上任意位置框出某几个特定的小画面,既可播映相同的画面,又可播映不同的画面。科学家根据昆虫复眼的结构特点研制成功的多孔径光学系统装置,更易于搜索到目标,已在国外一些重要武器系统中应用。根据某些水生昆虫的组成复眼的单眼之间相互抑制的原理,制成的侧抑制电子模型,用于各类摄影系统,拍出的照片可增强图像边缘反差和突出轮廓,还可用来提高雷达的显示灵敏度,也可用于文字和图片识别系统的预处理工作。美国利用昆虫复眼加工信息及定向导航原理,研制了具有很大实用价值的仿昆虫复眼寻的末制导导引头的工程模型。日本利用昆虫形态及特性开发研制了六足机器人等工学机器和建筑物的新构造方式。
1。由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
2。从萤火虫到人工冷光;
3。电鱼与伏特电池;
4。水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
5。人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
6。根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
7。模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。
8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。
9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
11。船桨模仿的是鱼的鳍。
12。锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。
13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
人类的发明——来自动物的灵感 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。科学家根据火野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
仿生与高科技 现代的雷达,一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 …科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。
前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅王的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅王”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时。
科学家模仿昆虫制造了太空机器人。
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。
英国科学家在仿生学启发下,正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成,模仿肌肉活动,推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇,用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。
1666年前后,牛顿在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。假期里,他常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来……
一个苹果的偶然落地
蝇眼照相机的由来
昆虫的复眼是由千万个小眼组成的,由于小眼之间的相互抑制,使眼具有突出影像的边框、增大清晰度的功能。人们仿效苍蝇腹眼中小眼的蜂窝型结构制成了用于科研的“蝇眼照相机”,一次就能拍摄1329张照片, 其分辩率达4千条线。
大自然的启示是:蝇眼照相机的由来:昆虫的复眼是由千万个小眼组成的!
『陆』 自然界只有47种单形 晶体,这是为什么是不是有数学上的证明
只知五种正多面体可证,不知47种几何单形晶体也可证 ,楼上粘贴个P啊,既然楼主能提出这个问题,还能不知道你那点东西啊
『柒』 求设计大神,用自然单形即几何图形有创意画出青蛙,树,太阳,眼睛各3个
是很简单,两分钟搞定~
『捌』 自然界只有47种单形 晶体,这是为什么是不是有数学上的证明
你好!
只知五种正多面体可证,不知47种几何单形晶体也可证
,楼上粘贴个P啊,既然楼主能提出这个问题,还能不知道你那点东西啊
如有疑问,请追问。
『玖』 谁有各种石头的图及介绍的资料急用
钟乳石
中文名称: 钟乳石
来源: 本品为碳酸盐类矿物方解石族方解石。主含碳酸钙。
产地 产于广东、广西、湖北、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、山西等地。常生于山岩洞穴中。
采收加工 全年可采,从岩洞中将其敲下,洗净。
药材性状 本品呈圆锥形或圆柱形,上部略细,下部略粗,顶端钝圆,底部平而有断痕,长5~20厘米,直径2~7厘米;表面凹凸不平,有瘤状突起,土灰色、灰白色或棕黄色。体重,质坚硬,砸断面略平整,浅橙黄色,放射状结晶排列成多层,环状;结晶常显亮光,中央有一圆孔。气无,味微咸。以质坚重、断面透明、发亮者为佳。
性味和功用 甘,温。归肺、胃、肾经。温肺,壮阳,通乳,制酸。于寒痰咳喘,阴虚冷喘,腰酸冷痛,产后乳汁不通,胃痛泛酸。常用量10~l5克。
功用: 归肺、胃、肾经。温肺,壮阳,通乳,制酸。于寒痰咳喘,阴虚冷喘,腰酸冷痛,产后乳汁不通,胃痛泛酸。常用量10~l5克。
性味: 甘,温
雨花石
雨花石是一种纯天然玛瑙,也称观赏石,幸运石,被誉为天赐国宝,中华一绝。主要产于南京市六合区,神奇的雨花石被人们欣赏和收藏已有上千年历史,海内外众多人士把它视为吉祥和友谊的象征。雨花石是一种天然玛瑙石,也称观赏石、幸运石,被誉为天赐国宝、中华一绝,主要产于南京市六合区一带。神奇的雨花石被人们欣赏和收藏,已有上千年历史,海内外众多人士把它视为吉祥和友谊的象征
太湖石、景观石(品种繁多,可直接到山区选材)
太湖石久享“千古名石”之盛名,它在中国四大传统名石中最能体现“瘦、皱、漏、透”这一古典赏石标准,有较高的观赏价值和收藏价值。
太湖石产于江浙交界的太湖地区,亦称洞庭石。
太湖石有水旱两种,“旱太湖”产于湖周围山地,枯而不润,棱角粗犷,难有婉转之美。自然质朴,无矫揉造作之嫌,石体肌理、结构、外形具有其自身独特的自然美,长期摩挲,包浆历历,温润古雅。
“水太湖”产于湖中,十分稀贵,目前一般看不到它的踪影。因石体久经湖水的侵蚀,形成形状各异的孔洞,俗称“弹子窝”,扭转回环,妙趣横生。孔洞缠连,通灵剔透,委婉俏丽,含蓄内敛,流露出透风漏目的美姿,其文静优雅的造型令人遐思。
什么是古生物化石?
古生物化石是指人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和
活动遗迹,包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它是地球
历史的见证,是研究生物起源和进化等的科学依据。古生物化石不同于文物,
它是重要的地质遗迹,是我国宝贵的、不可再生的自然遗产。
古生物化石的综合价值
化石为国内乃至国际研究动植物生活习性、繁殖方式及当时的生态环境,
提供十分珍贵的实物证据;化石对研究地质时期古地理、古气候、地球的演变
、生物的进化等具有不可估量的价值;化石为探索地球上生物的大批死亡、灭
绝事件研究,提供罕见的实体;有些特殊、特形化石其本身或经加工具有极高
的美学欣赏价值和收藏价值,因此,在一定意义上,它也是一种重要的地质旅
游资源和旅游商品资源。
金刚石
由纯碳(C)组成的等轴晶系矿物。商品名称钻石。常见晶形为八面体、菱形十二面体,其次是立方体和前两种单形的聚晶,晶面常弯曲。与石墨同是碳元素的同质多象变体 。其晶体的原子结构为每个碳原子都与相邻的4个距离相等的碳原子形成共价键。这种紧密结合,密集牢固连结的晶体结构,使其与石墨大不相同,且具特殊的物理、光学特性。莫氏硬度为10,是自然界已知的最硬的物质。质纯者无色透明,一般略带淡黄、淡褐等色,偶见淡绿、红色、粉红、绿色、蓝色、紫色和黑色,有的可通过粒子轰击而改色。具标准的金刚光泽,折光率高达2.40~2.48,在紫外线或X射线照射下发天蓝色或紫色荧光。比重3.47~3.56。有的金刚石具有良好的半导体性,导热系数比铜高数倍。透明色美的是贵重的宝石(钻石)的原料 ,因其具很高的硬度 、辉度和火彩(具强色散性)在宝石中是无与伦比的,最受人们欢迎的宝石,其中透明无色或蓝色者价值最高。评价钻石的主要依据是重量、颜色、洁净度和切工四大要素。金刚石在自然界产出的特点之一是粒度细小,常见的多是重0.25克拉(1克拉等于0.2克)以下的颗粒,大小1克拉的钻石成品属于大钻,数量非常稀少。钻石以无色极透明为上品。世界有关国家均定有颜色等级系统,如中国分类法是以数字表示,85色以上的金刚石才能琢磨为钻石,99~100色则属于超特级。关于钻石的洁净度,是依钻石在10倍放大镜下观察是否存在瑕疵(杂质、解理等缺陷)及瑕疵程度为依据,划分为6个等级。至于钻石的切工亦十分讲究,需要充分利用宝石的自然条件,最大限度地展示钻石原料之美,尽量消除或掩蔽缺陷。标准钻石型在一般情况下有58个刻面。除少量宝石级晶体外,金刚石一般用作精细研磨材料、高硬度切割工具、钻头、拉丝模、高温半导体和红外光谱仪部件等。1960年以来还大量生产了用作磨料的人造金刚石。天然金刚石主要以粒状产于金伯利岩岩筒或钾镁煌斑岩脉中,但占90%产量的金刚石矿尤其是宝石级的产于上述岩石风化冲积成因的砂矿床中。南非金伯利地区,扎伊尔,澳大利亚西部,俄罗斯雅库特,美国阿拉斯加,巴西米纳斯吉拉斯等地为著名产地。中国辽宁 、山东、湖南、贵州等地也有产出。世界最大的金刚石产于巴西卡帕达迪亚,重3148克拉(属工业用)。最大的钻石产于南非,重3106克拉。中国发现的最大的金刚石为常林钻石 ,重158.786克拉。