矿物学总复习答案改

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1、结晶学与矿物学总复习一、名词解释（5小题，每小题4分，共20分）1、晶体：内部质点在三维空间成周期性平移重复排列而形成格子构造的固体。非晶体：内部质点在三维空间不成周期性平移重复排列的固体。准晶体：质点的排列符合短程有序有严格的位置序和自相似分形结构但不体现周期平移重复，即不存在格子构造的固体。2、矿物：矿物是自然作用中形成的天然固态单质和化合物，它具有一定的化学成分和内部结构，因而具有一定的化学性质和物理性质，在一定条件下稳定。准矿物：是具有一定化学成分的天然固体非晶质体。有机矿物、准矿物：有机矿物和有机准矿物是在外生作用和埋藏变质作用过程中形成的天然有机晶质和非晶态固体。3、面角守恒定律：

2、同种物质的晶体其对应晶面之间的夹角恒等。4、晶体常数：轴率a:b:c和轴角、称为晶体常数。晶胞参数：轴单位 a0，b0，c0和轴角、 称为晶胞参数。5、单形：由对称型中全部对称要素联系起来的一组晶面的组合聚形：有两个或两个以上的单形按照一定对称规律组合起来构成的晶体的几何多面体便是聚形。6、对称型：晶体中所有外部对称要素的集合。7、空间群：晶体内部结构所有对称要素的组合。8、平行连生：结晶取向完全一致的两个或两个以上的同种晶体连生在一起。平行连晶：具平行连生关系的晶体称平行连晶。双晶：两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生，相邻两个个体的相对应的面、棱角并非完全平行，但它们可借助对称

3、操作（反伸、旋转、反映）使两个个体重合、平行或连成一个完整单晶体。9、四种基本空间格子类型：原始格子 底心格子（ C心格子 A心格子B心格子）体心格子 面心格子10、结晶习性：在一定条件下，矿物晶体趋向于按照自己内部结构的特点自发形成某些特定的形态，这种性质称为结晶习性。11、分泌体：施振荣野火胶体溶液从岩石空洞的洞壁渗出后将胶体或晶质逐层向中心沉淀而成的。结核体：由隐晶质或胶凝物质围绕某一中心自内向外沉淀而成。12、显晶集合体：肉眼或放大镜下可以辨认单体的矿物集合体隐晶集合体：显微镜下才能辨认单体的矿物集合体。胶态集合体：在显微镜下也不能辨认的单体的矿物集合体。13、自形：（在具备充分空间和

4、挥发性组分或很强的结晶力条件下，矿物晶体能够按照自身的习性生长，发育成近乎完美的几何多面体）矿物外部几乎全部被平坦的晶面所包围，此种形态称自形。半自形：矿物表面部分被平坦的晶面所包围而部分被断面所包围时称为半自形。他形：（晶体在结晶过程中受到多种理化条件的制约）其外表面主要被不平坦的断面所包围，此种形态称为他形。14、自色：矿物本身固有的化学成分和晶体结构决定的对自然光的选择性吸收、折射和反射而表现出来的颜色。他色:矿物因含外来的带色杂质所形成的颜色。假色：是自然光照射到矿物表面或内部，受到某种物理界面（氧化膜、裂隙、包裹体等）的作用而发生干涉衍射散射等所产生的颜色。15、条痕：矿物的条痕是指

5、其粉末的颜色。16、荧光: 当停止激发后，矿物发光的持续时间小于108s 。磷光：当停止激发后，矿物发光的持续时间在108s以上。17、解理：当矿物晶体遭受超过其弹性极限的外力作用时，矿物晶体便沿着一定结晶学方向破裂成一系列光滑的平面，这种定向破裂称为解理。裂开（裂理）：当矿物晶体遭受外力作用时，有时沿着一定结晶学方向，但并非晶格本身薄弱方向破裂成平面的性质。断口：当当矿物晶体遭受超过其弹性极限的外力作用时，沿着任意方向破裂成不平整的断面，这样的破裂面成为断口。18、弹性：矿物在外力作用下发生弯曲形变，撤除外力后能自行恢复原状的性质 挠性：矿物在外力作用下发生弯曲形变，撤除外力后不能自行恢复原

6、状的性质19、摩斯硬度计十种矿物：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石（滑石方解荧磷长，石英黄玉刚金刚）20、配位数：原子或离子周围与之最为临近的原子或异号离子的数目配位多面体：任意原子或离子周围与之呈配位关系的原子或异号离子的中心联线形成的几何多面体。21、结构水：指占据矿物晶格中确定配位位置的（OH）、H+或（H3O）+离子。结晶水：在矿物中占据特定晶格配位位置的分子水。22、类质同象：晶体形成时，其结构中本应全部由某种原子或离子占有的等效位置，部分地被它种类似的质点所代替，晶格常数发生不大的变化而结构形式不变的现象。同质多象：在不同物理化学条件下，同种化学成

7、分的物质形成不同结构的晶体的现象。23、硅氧骨干： SiO4四面体内SiO键强远大于氧与其他阳离子的键强，这些硅酸根络阴离子在硅酸盐矿物中起着骨架的作用，因而称为硅氧骨干。24、层状硅酸盐的TOT型结构：由两个四面体片（T片）夹一个八面体（O片）组成的2:1型TO型结构：由一个四面体片（T片）与八面体（O片）组成的1:1型25、（1）层状硅酸盐的二八面体型结构：八面体片(O)中八面体空隙由两个三价阳离子充填。（2）层状硅酸盐的三八面体型结构：八面体片（O片）中八面体空隙由三个二价阳离子占据。二、选择题（共10小题，每题1分，共10分）三、填空题（共7小题，每空1分，共20分）四、判断题 （共1

8、0小题，每题分，共10分）五、简答（共5小题，每题6分，共30分）1、晶体的基本性质有哪些？并分别加以解释。（1）自限性：是晶体在合适条件下生长时总能自发地形成具有一定凹几何多面体外形的性质。（2）对称性：晶体中的相同部分或性质不同的方向或位置上有规律地重复出现的性质。（3）均一性：同一晶体的任何部位其性质是完全相同的。（4）异向性：晶体的性质因观察方向的不同而表现出差异的特性。（5）最小内能性：在相同的热力学条件下，较之于同种化学成分的气体、液体、及非晶体而言，晶体的内能最小。（6）稳定性：对于化学组成相同但处于不同物态下的物质而言，晶体最为稳定。2、简述对称要素的组合规律。定理1. LnL

9、2 LnnL2 定理2. Ln（偶）PLnPC 定理3. LnPLnnP 3、简述各晶系晶体定向时选择晶轴的原则。等轴：3L4 或 3Li4X、Y、Z 轴；无L4或Li4时：3L2X、Y、Z 轴四方：L4或Li4 Z轴, 相互垂直的2L2或2P的法线X、Y 轴。无L2及P时：X、Y轴平行晶棱选取三、六方：L3，L6，Li6Z轴，以垂直z轴彼此以120 相交（正端间）的L2或P的法线X、Y、U 轴。 无L2及P时： X、Y、U 轴平行晶棱选取斜方：3L2X、Y、Z轴；L22P中：L2Z轴, 2P的法线X、Y 轴单斜：L2或P的法线Y 轴，垂直Y轴的主要晶棱X、Z 轴三斜：以不在同一平面内的三个主

10、要晶棱方向为X、Y、Z轴4、试述各晶族晶系晶体常数特点。等轴： a=b=c,=90 四方： a=b c, =90 三、六方： a=b c,= =90， =120 斜方：a b c,=90 单斜： a b c,=90，90 三斜： a b c, 90 5、矿物中的水赋存状态有哪几种，分别加以解释并举例。1）吸附水：机械的吸附于矿物颗粒表面或裂隙中的分子水（H2O）称为吸附水。如蛋白石SiO2.nH2O2）层间水：特指存在于层状硅酸盐结构单元层间的分子水（H2O）。如蒙脱石。3）沸石水：特指存在于沸石族矿物结构孔道中的分子水（H2O）如钠沸石4）结晶水：指在矿物中占据特定晶格配位位置的分子水（H2

11、O）如石膏CaSO4.H2O5）结构水：指占据矿物晶格中确定配位位置的（OH）、H+或（H3O）+如高岭石。6、矿物的颜色、条痕、光泽、透明度之间有何关系?颜色非金属色金属色条痕白色白彩色 深彩色黑色 光泽玻璃金刚半金属金属透明度透明 半透明不透明7、简述硅氧骨干的几种主要类型及典型矿物。（每种骨干一个矿物就行）岛状硅氧骨干 如橄榄石 石榴子石红柱石 蓝晶石环状硅氧骨干 绿柱石 电气石链状硅氧骨干 普通辉石 硅灰石 普通角闪石层状硅氧骨干 蛇纹石 高岭石 滑石 白云母 黑云母 蒙脱石 蛭石架状硅氧骨干 正长石 透长石 斜长石8、简述氧化物矿物的晶体化学和形态物性特征，并举例。（1）化学成分：阴

12、离子主要是氧离子和氢氧根离子，少数矿物有附加阴离子氟离子和氯离子，阳离子主要为惰性气体型离子和过渡型离子。（2）晶体结构许多矿物氧离子呈最紧密堆积，阳离子充填在其八面体和四面体空隙中；有大阳离子时，大阳离子与氧一起呈紧密堆积，小阳离子充填空隙。（3）化学键：以离子键为主，随阳离子电价增加，从惰气型向过渡型和铜型转变而共价键性增强，少数为分子键。（4）形态：常可形成完好晶形（4）光学性质：惰气型离子Mg、Al、Si等的氧化物常为无色或浅色，半透明至透明，以玻璃光泽为主； 过渡型离子如Fe、Mn、Cr等元素的氧化物呈深色或暗色，不透明至微透明，半金属光泽。（5）解理：仅少数发育中等至不完全解理。（

13、6）硬度：一般都比较大（大于5.5）如石英为7刚玉为9。（7）相对密度：变化较大，主要受其阳离子大小变化，如石英仅为2.65，而锡石为7。9、从形态、物理性质、产状等方面对比阐述正长石与斜长石的肉眼鉴定特征。正长石：晶面或解理面上无密集聚片双晶纹，但可见反光程度不同的两部分（卡斯巴双晶的两单体）；两组解理交角为90；颜色为肉红色或白色；产于浅色岩（花岗岩、正长岩等），常与石英、黑云母等共生。斜长石：晶面或解理面上常见密集的聚片双晶纹；两组解理，交角86；颜色为白色或灰色；产于深色岩（辉长岩、橄榄岩等），常与普通辉石橄榄岩等共生。10、叙述下列各组矿物属于何大类、类、亚类及其肉眼鉴别特征。 A

14、电气石、绿柱石、磷灰石电气石：含氧盐矿物大类，硅酸盐矿物类，环状硅酸盐矿物亚类。柱状，两端晶面不同，柱面上常出现纵纹，横断面呈球面三角形；呈黑色、玫瑰色淡蓝色褐色黄色深绿色。玻璃光泽；无解理。绿柱石：含氧盐矿物大类，硅酸盐矿物类，环状硅酸盐矿物亚类。长柱状或板状，柱面常有纵纹；常见绿、黄绿、碧绿、蓝、粉红等色；玻璃光泽，透明至半透明，解理不完全。磷灰石：含氧盐矿物大类，磷酸盐矿物类，链状磷酸盐矿物亚类。六方，柱状、板状，无色，常含杂质而呈浅绿色、黄绿色、褐红色、浅紫色，含有机质者呈灰黑色，玻璃光泽，透明，断口油脂光泽。B 石英、重晶石、斜长石、方解石、萤石、黄玉石英：氧化物矿物大类，氧化矿物类

15、，架状氧化矿物亚类。颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色。玻璃光泽；断口油脂光泽。无解理，贝壳状断口。六方柱和菱面体等单形之聚形，柱面有横纹。重晶石：含氧盐矿物大类，硫酸盐矿物类，岛状硫酸盐矿物亚类。板状晶形，三组解理，其中一组为90；纯净的为无色透明，一般为白色、灰白色、浅黄、淡褐色；玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。斜长石：含氧盐矿物大类，硅酸盐矿物类，架状硅酸盐矿物亚类。（见上题9） 方解石：含氧盐矿物大类，碳酸盐矿物类，岛状碳酸盐矿物亚类。有菱面体解理，聚片双晶纹可平行菱面体解理面的棱；无色或白色，含杂质者呈褐黑、浅黄、浅红、蓝绿等色调；玻璃光泽。萤石：卤化矿物大类，氟化矿物类，配位型氟化矿

16、物亚类。立方体八面体等等轴晶系聚形；有4组完全解理；颜色多样，玻璃光泽。黄玉：含氧盐矿物大类，硅酸盐矿物类，岛状硅酸盐矿物亚类。柱状，菱形横断面，柱面常有纵纹，完全解理；颜色多样，玻璃光泽，透明。 C 角闪石、辉石、正长石角闪石: 含氧盐矿物大类，硅酸盐矿物类，链状硅酸盐矿物亚类。晶体呈较长的柱状或针状，横断面呈假六边形或菱形，集合体常呈柱状或纤维状；柱面解理完全，夹角56和124；常带不同色调的绿色，浅绿深绿或黑绿色，玻璃光泽。 辉石：含氧盐矿物大类，硅酸盐矿物类，环状硅酸盐矿物亚类。晶体常为短柱状，横断面近正八边形；柱面解理完全，夹角为87；绿黑、褐黑、黑色，玻璃光泽。 正长石：含氧盐矿物

17、大类，硅酸盐矿物类，架状硅酸盐矿物亚类。（见上题9）11、肉眼区别下列一组矿物，写出步骤、方法。 A方解石、白云石、钾长石、重晶石、萤石、石英1）钾长石常为肉红色。2）用小刀刻，只有石英的硬度大于小刀。3）重晶石相对密度较大，常为白色；萤石相对密度较小，有四组完全解理。4）将余下的两种矿物滴加稀盐酸，有剧烈反映的是方解石，不剧烈的是白云石。 B黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿、铬铁矿(1)磁性：强磁性的为磁铁矿，弱磁性的为磁黄铁矿、铬铁矿；褐色条痕者为铬铁矿，灰黑色条痕者为雌黄铁矿。（2）暗铜红色且有暗蓝紫色锖色的为斑铜矿（3）硬度（黄铁矿硬度大于黄铜矿）、颜色（浅铜黄色的为黄铁矿，深

18、黄铜黄色为黄铜矿）六、论述（共1小题，每题10分，共10分）1、对比氧化物矿物大类和硫化物矿物大类的晶体化学和形态物理特征，并举例。氧化物矿物大类（见题8）硫化矿物大类（1）化学成分：阴离子主要是S及少量Se、Te、Sb、Bi等，阳离子主要为周期表右方的铜型离子及靠近铜型离子一边的过渡型离子等。（2）晶体结构：阴离子做最紧密堆积，阳离子充填于四面体或八面体空隙中。（3）化学键：既非典型的离子键，又非典型的共价键，而具有离子键、共价键和金属键过度的复杂性质。岛链层架状结构的矿物具有多种化学键。（4）形态：大多数成分简单对称程度高的硫化物（单硫化物和复硫化物）可呈自形或半自形，成分复杂对称程度较低

19、的硫化物多呈他形。（4）光学性质：大多数为金属色、深色条痕、金属光泽而不透明，仅少数具有金刚光泽而半透明（如雄黄、雌黄、辰砂闪锌矿等）（5）解理：岛状的不发育（如黄铁矿），环状（如雄黄）、链状（如辉锑矿）、层状（如雌黄）和部分配位型（如方铅矿、闪锌矿）发育解理（6）硬度：硬度变化较大，如雄黄和雌黄硬度仅为12，而黄铁矿硬度为66.5（7）相对密度：由于阳离子多具有较大原子量，阴离子做最紧密堆积，故相对密度较大，一般在46之间。少数可达8以上。2、判读晶体化学式KAl2AlSi3O10(OH)2（矿物所属大类、类和亚类，矿物名称，阴离子团特点，阳离子占位特点）含氧盐矿物大类、硅酸盐矿物大类、层状

20、硅酸盐亚类，白云母。Al呈四次配位置换硅氧四面体中的Si进入络阴离子与Si、O构成硅氧骨干，形成铝硅酸盐；氢氧根离子：在单元层中；Al又在硅氧骨干之外呈6次配位，形成的铝硅酸盐；K离子充填在层间域中。3、简述硅酸盐矿物的结构类型与形态物性的关系并举例说明。（自己简化答案）1、硅酸盐矿物的晶体形态取决于硅氧骨干的形式和其他阳离子配位多面体。具孤立SiO4四面体骨干的硅酸盐在形态上常表现为三向等长，呈粒状，如橄榄石。具环状硅氧骨干的硅酸盐晶体常呈柱状习性，柱的延长方向垂直于环状硅氧骨干的平面，如绿柱石。具链状硅氧骨干的硅酸盐晶体常呈柱状或针状晶体，晶体延长方向平行链状硅氧骨干延长的方向，如辉石。具

21、层状硅氧骨干的硅酸盐晶体呈板状、片状、鳞片状，延展方向平行于硅氧骨干层，如云母。具架状硅氧骨干的硅酸盐，其形态决定于架内化学键的分布情况，常平行于比较坚强的链形成柱状晶形，如长石。2、硅酸盐矿物的硬度与阳离子的电荷、离子半径以及配位数有关。随着阳离子电荷的增高和半径的减小，硬度逐渐增高；对于同一种阳离子来讲，配位数越低，硬度越小。 一般说来，具岛状硅氧骨干的硅酸盐硬度很高，如黄玉；具环状和链状硅氧骨干的硅酸盐硬度稍小；而具层状硅氧骨干的硅酸盐矿物硬度最小，因为层间是以分子键或以半径极大的低价阳离子联系的缘故，如云母硬度小于指甲；具架状硅氧骨干的硅酸盐矿物硬度较高，如斜长石硬度大于小刀。2、硅酸

22、盐矿物的硬度与阳离子的电荷、离子半径以及配位数有关。随着阳离子电荷的增高和半径的减小，硬度逐渐增高；对于同一种阳离子来讲，配位数越低，硬度越小。 一般说来，具岛状硅氧骨干的硅酸盐硬度很高，如黄玉；具环状和链状硅氧骨干的硅酸盐硬度稍小；而具层状硅氧骨干的硅酸盐矿物硬度最小，因为层间是以分子键或以半径极大的低价阳离子联系的缘故，如云母硬度小于指甲；具架状硅氧骨干的硅酸盐矿物硬度较高，如斜长石硬度大于小刀。3、硅酸盐矿物的解理也与硅氧骨干的形式有关。具岛状硅氧骨干者一般解理不发育，如橄榄石。具环状硅氧骨干的硅酸盐一般解理发育也不好，如电气石。具链状硅氧骨干者常平行于链延长的方向产生解理，如辉石、角闪石等。具层状硅氧骨干者常平行于层面有极完全解理，如滑石。具架状硅氧骨干者，解理决定于架中化学键的分布，如长石有平行于a轴的两组解理，因为长石架状硅氧骨干中有平行于a轴的较坚强的链。4、硅酸盐矿物的比重与硅氧骨干的形式也有关，结构越紧密，比重越大。具岛状硅氧骨干者结构紧密，一般比重较大，如橄榄石。具环状和链状硅氧骨干的硅酸盐比重中等，如电气石。具层状硅氧骨干者层间有层间域，结构不太紧密，密度稍小，如云母。具架状硅氧骨干者，结构中有很大的空隙，密度最小。