《结晶学与矿物学》期末复习题.doc

　　 《结晶学与矿物学》复习题
　一． 名词解释并举例：
1晶体与非晶质体
晶体：内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。或 具有格子状构造的固体
非晶质体：内部质点在三维空间不呈规律性重复排列的固体。或：不具有格子状构造的固体
2聚形纹与聚片双晶纹；
聚形纹—由不同单形交替生长形成的，仅见于晶体表面，分布服从晶体的对称性。如水晶的晶面条纹
聚片双晶纹—双晶结合面的痕迹，晶体内外均可见
3面角守恒定律与布拉为法则
面角守恒定律：成分和结构均相同的所有晶体，对应晶面夹角恒等。如不同形态的石英，其对应晶面的夹角相等
布拉为法则：实际晶体的晶面常常平行于面网密度最大的面网。
4类质同象与同质多象
类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象，如菱锰矿中的镁被铁代替，结构形式不变
同质多象：同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象。
如CaCO3在不同条件下可以形成方解石和文石
5双晶与平行连生
双晶：由两个互不平行的同种单体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生体。如钠长石的聚片双晶
平行连生： 由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面以及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体。平行连生也称平行连晶。如萤石立方体的平行连生
6层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构
在四面体片与八面体片相匹配中，[SiO4]四面体所组成的六方环范围内有三个八面体与之相适应。当这三个八面体中心位置为二价离子（如Mg2+）占据时，所形成的结构为三八面体型结构；如Mg3[Si4O10](OH)2。若其中充填的为三价离子（如Al3+），则这三个八面体位置将只有两个离子充填，有一个是空着的，这种结构称为二八面体型结构。如Al2[Si4O10](OH)2
7点群与空间群
点群 ——晶体外部对称要素的组合。（对称型） 32种
空间群 ——晶体内部结构所有对称要素的组合。 230种
8解理与裂开
矿物受外力（敲打、挤压等）作用后，沿着一定的结晶方向发生破裂，并能裂出光滑平面的性质称解理。 这些平面称解理面 。如方铅矿的立方体完全解理
裂开：晶体在受应力作用下，有时可沿着晶格中除解理以外的特定方向面网发生破裂的非固有特性。如刚玉晶体上的{1011}裂理

9单形与聚形
单形:由对称要素联系起来的一组晶面的总 合.如四方柱
聚形：由两个或两个以上的单形聚合而成的晶形。如立方体和菱形十二面体及其聚形
　　二。 填空题：
1。晶体生长的基本理论是 层生长理论 ， 螺旋生长理论 。

　　2。实际晶体的晶面常平行 面网密度最大的面网。 的面网。电气石的色带反映该晶体按 层生长 机制生长。

　　3。晶体的基本性质主要有： 自限性 ， 对称性 ，异向性， 稳定性 ， 均一性 ， 最小内能性 。

　　4。{110}单形在等轴晶系中为 菱形十二面体 单形， 在四方晶系中

　　为 四方柱 单形，在斜方晶系中为 斜方柱 单形。

　　5。六方晶系的晶体常数特点是 a=b¹c， a= b =90° ， g =120° 。

　　6。石英的晶体常数特点是 a=b¹c ， a= b =90° ， g =120° 。

7。写出 4 种基本的晶体格子类型：原始格子，底心格子，体心格子 ，面心格子 。

8。根据对称要素组合规律，Li6 → L3 +P， Ln×L2┴ → Ln nL2 ，

　　 Ln×P∥→ Ln n P 。

　　9。最常见的等大球体紧密堆积方式是 六方最紧密 堆积和 立方最紧密 堆积。

　　10。自然金属元素矿物中原子的堆积方式为 六方最紧密 堆积或 立方最紧密 堆积

　　11。常见的特殊光泽有 珍珠光泽 ， 土状光泽 ， 丝绢光泽 ， 油脂光泽 。
　　12。石棉包括 和 两类。(角闪石、蛇纹石)

　　13。[SiO4]在晶体结构中只能共 角顶 ，不能共 棱 和共 面 。

　　14．Al2SiO5 的同质多象变体有 红柱石 ， 蓝晶石 ，矽线石 。

　 15。举出4 种常见的双晶类型：接触双晶 ，穿插（贯穿）双晶 ，聚片双晶 ， 环状（轮式）双晶 。
　　16。 在 石 榴 石 {110} 晶 体 中 ， 组 成 [001] 晶 带 的 晶 面

　　有 （110） ， （110） ， （110） ， （110） 。

　　17．软玉的主要矿物成分是 透闪石 ， 阳起石 。

　　18．翡翠的主要矿物成分是 硬玉 ，属 硅酸盐 族矿物。

　　19．岫岩玉的主要矿物成分是 蛇纹石 。

　　20．举出4种主要的硫化物矿物名称和化学式 PbS（方铅矿） ， 黄铁矿（FeS2） ， As2S3 （雌黄 ） ， ZnS（闪锌矿） 。

　　21．2H 代表 多型 符号， Fd3m代表 空间群的国际 符号， [311]代表 晶带 符号， m3 代表 对成型的国际 符号。

　　22．某矿物对称型为 3L24L33PC，其晶面在 X轴和 Y 轴上的截距系数分别为1 和 2，

与 Z轴平行，其单形符号为 {210} ，单形名称为 五角十二面体 ，该矿物可能是 黄铁矿 。

　　23．褐色闪锌矿一般呈 半金属光泽 光泽，黄玉的断口一般呈 油脂 光泽，纤维石
膏一般呈 丝绢 光泽，石英常见 贝壳状 断口。

　 24。普通角闪石和普通辉石的{110}解理夹角分别为 93° 和 56° ， 其差异是由于前者为 ，后者为 。

　　25． 黄玉以其特征的 与石英相区别。 （一组完全解理）

　 26． 鲕状赤铁矿和镜铁矿的化学成分为 Fe2O3 ， 后者形态为 片 状。

27。白云母八面体片中的阳离子为 Al ，层间域成分为 K 。

　　三。选择题：
　　1。 蓝晶石的二硬性反映晶体的C
　　A。 非均一性 B。 可变性 C。 异向性 D。 自限性

　　2。 白云母属于C
　　A。 硅酸盐 B。 铝的硅酸盐 C。 铝的铝硅酸盐 D。铝硅酸盐
　　3。 在等轴晶系中，晶面（100）与晶面（011）呈B
　　A。 斜交 B。 垂直 C。 平行 D。不确定
　　4。 玛瑙是一种B
　　A。 结核体 B。 分泌体 C。 细分散多矿物集合体 D。非晶质体
　　5。 八面体的配位数是B
　　A。 8 B。 6 C。 4 D。 10
　　5。 L2PC 晶类中（001）与 Z 轴一定是A
　　A。 斜交的 B。 平行的 C。 垂直的 D。 不确定
　　6。 根据晶体形态鉴定歪晶最可靠的依据是B
　　A。 晶面数 B。 面角 C。 晶面花纹 D。晶体习性
　　7。 四面体只能出现的晶系为A
　　A。 等轴晶系 B。四方晶系 C。 斜方晶系 D。 三方晶系
　　8。 孔雀石属于C
　　A。 硅酸盐 B。 硫酸盐 C。 碳酸盐 D。 卤化物
　　9。 刚玉中平行{0001}方向的平行破裂面为A
　　A。 裂开面 B。 解理面 C。 一般破裂面 D。节理面
　　10。 三方和六方晶系中， 晶面与 X和 Y 轴成等角度相交的单形的形号是B
　　A。 {1010} B。 {1120} C。 {1100} D。 {0110}
　　11。 蛋白石的变彩颜色属于C
　　A。 自色 B。 他色 C。 假色 D。 变色
　　12。 蛋白石属于D
　　A．分泌体 B。结核体 C。晶质体 D。非晶质体
　　13。 石英的对称型为B
　　A。 L33P B。 L33L2 C。 L33L23PC D。 L3
　　14。 电气石属于C
　　A。 氧化物 B。 硼酸盐 C。 硅酸盐 D。 卤化物
　　15。电气石晶体柱面聚形纵纹由两种单形组成，它们是（B ）
　　A。 三方柱与六方柱 B。 三方柱与复三方柱
　　C。 六方柱与复六方柱 D。 复三方柱与复六方柱
　16．电气石的对称型为（ C ） 。
　　A。 L33L2　　B。 L33L23PC C。 L33P D。 L3
　　17。黄铁矿的主要用途是B
　　A。铁矿石 B。硫矿石 C。既是铁矿石又是硫矿石 D。都不是
　　18。尖晶石双晶律双晶面平行于C
　　A。 {100} B。 {110} C。 {111} D。 {210}
　　19。下列单形中属开形的为C
　　A。 偏方复十二面体 B。 立方体 C。 斜方柱 D。 菱面体
　　20。单斜晶系中晶面（010）与Z 轴之间（A ） 。
　　A。平行 B。 垂直 C。 斜交 D。 不确定
　　21。 属于 NaCl 型结构的矿物为B
　　A。 金刚石 B。 方铅矿 C。 金红石 D。 蛇纹石
　　22。 蛇纹石的晶体化学式为B
　　A。 MgAl2O4 B。 Mg6[Si4O10]（OH）8 C。 Al2[SiO4]（F，OH）2
　　D。 （Mg，Fe）2[Si2O6]
　　23。叶腊石的晶体化学式为（B ） 。
　　A。 Mg6[Si4O10]（OH）8 B。 Al2[Si4O10]（OH）2
　　C。 Mg3[Si4O10]（OH）2 D。 Al4[Si4O10]（OH）8
　　24。黄玉的晶体化学式为C
　　A。 MgAl2O4 B。 Mg6[Si4O10]（OH）8 C。 Al2[SiO4]（F，OH）2
　　D。 （Mg，Fe）2[Si2O6]
　　25。滑石的晶体化学式为C
　　A。 Mg6[Si4O10]（OH）8 B。 Al2[Si4O10]（OH）2
　　C。 Mg3[Si4O10]（OH）2 D。 Al4[Si4O10]（OH）8
　　26。下列物质中属于晶体的为（A ） 。
　　A。 高岭石 B。 玻璃 C。 蛋白石 D。 琥珀
　　27。普通辉石属于（A ） 。（A）
　　A。 单斜晶系 B。 三斜晶系 C。 斜方晶系 D。 四方晶系
　　28。下列常具有裂理的矿物为（ C ） 。（C）
　　A。 石英 B。 萤石 C。 磁铁矿 D。 黄铁矿
　　39。具有铜型结构的矿物为（ B ） 。
　A。黄铜矿 B。 自然金 C。 石榴石 D。 萤石
　　30。软玉的主要组成矿物属于（ B ） 。
　　A。 单链硅酸盐 B。 双链硅酸盐 C。 岛状硅酸盐 D。层状硅酸盐
　　31。方解石的解理组数为（ C ） 。
　　A。 一组 B。 二组 C。 三组 D。 四
　　32。矿物的自形晶反映晶体的D
　　A。 均一性 B。 稳定性 C。 异向性 D。 自限性
　　33。磷灰石晶体中， 晶面与 Y 轴和 X轴等角度相交的单形形号可能是B
　　A。 {1010} B。 {1120} C。 {1100} D。 {0110}
　　34。角闪石中 Si的配位数是C
　　A。 8 B。 6 C。 4 D。 10
　　35。方铅矿自形晶所属的晶类名称是 C （C）
　　A。 五角十二面体晶类 B。 偏方复十二面体晶类
　　C。 六八面体晶类 D。 立方体晶类
　　36。蓝铜矿属于C
　　A。 硅酸盐 B。 硫酸盐 C。 碳酸盐 D。 卤化物
　　37。石英的结构类型为D
　　A。 岛状 B。 链状 C。 层状 D。 架状
　　38。锆石属于C
　　A。 氧化物 B。 硼酸盐 C。 硅酸盐 D。 卤化物
　　39。卡斯巴双晶律结合面主要平行于C
　　A。 {100} B。 {110} C。 {010} D。 {210}
　　40。下列单形中属开形的为C
　　A。 偏方复十二面体 B。 八面体 C。 斜方单锥 D。 菱面体
　　41。 属于层状结构的矿物为D
　　A。 金刚石 B。 方铅矿 C。 金红石 D。 蛇纹石
　　42。 四面体的配位数是C
　　A。 8 B。 6 C。 4 D。 10
　　43。 黄铁矿与黄铜矿的主要区别是C
　　A。 解理 B。 光泽 C。 硬度 D。 透明度
　　44。 黄玉属于C
　　A。 氧化物矿物 B。 硼酸盐矿物 C。 硅酸盐矿物 D。 卤化物矿物
　　45。下列具解理的矿物为B
　　A。 石英 B。 萤石 C。 磁铁矿 D。 黄铁矿
　　四。简答题：
　　1。 判读晶体化学式
　　Ca2 Na （Mg， Fe）4 （Al， Fe3+） [（Si， Al）4 O11] 2 （OH）2
（矿物名称， 阴离子团特点， 阳离子占位特点， 画出示意图）
普通角闪石双链状结构硅酸盐矿物,以4个[SiO4]四面体为重复单位，部分Si由Al取代记为络阴离子[（Si， Al）4 O11]7-，OH-以结构水的形式参加矿物晶格。链与链之间存在的空隙，由A、B、C类阳离子充填。其中Mg2+，Fe2+呈类质同象替代，Fe3+，Al3+也呈类质同象替代
2。 举例说明不同晶体结构类型与矿物形态和物性的关系。
具金属键的矿物一般呈金属色、金属光泽或半金属光泽、不透明。良导体高延展性；硬度低。高密度
2）具共价键的矿物一般呈无色及彩色、高硬度、高熔点，不导电，金刚光泽或玻璃光泽、透明。
3）具离子键或分子键的矿物，无色或淡色，玻璃光泽、透明。不导电
　　3。 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。 电气石， 绿柱石， 磷灰石；
　　B。 石英，重晶石，方解石， 萤石，黄玉。
C。 黄铁矿，辉锑矿，辉铋矿
电气石：玻璃光泽，断口松脂光泽，半透明至透明。无解理。
绿柱石：玻璃光泽，解理不完全。摩氏硬度7.5-8，比重2.6-2.9。
磷灰石：六方晶系，六方柱晶形
石英: 贝壳状断口、无解理, 硬度 7
重晶石: 板状，三组完全解理.密度大。
方解石: 三方晶系：3m,晶形：随温度变化三组完全菱面体解理{1011} ，遇冷稀盐酸剧烈起泡
萤石: 颜色多样，有无色、白色、黄色、绿色、蓝色、紫色、紫黑色及黑色。玻璃光泽，解理{111}完全（í111ý面网方向具相邻的同号离子层）。硬度4，呈脆性
黄玉: 一般为油脂光泽，有时为蜡状光泽。半透明至不透明。硬度6-6.5，密度2.9-3.1g/cm3。断口参差状。
黄铁矿: 浅铜黄色，条痕绿黑色，金属光泽，无解理，硬度较大：6-6.5
辉锑矿: 解理面上有横纹（聚片双晶纹）
辉铋矿: 解理面上无横纹
4。简述硅酸盐矿物结构类型与形态和物性的关系并举例说明。

岛、环
链状
层状
架状
1. 形态
粒状、柱状
长、短柱状
片状
板状
2.解理
无解理
平行链方向的两组柱状解理
一组极完全解理
按强键方向形成两组、三组
3.密度
岛状——链状——环状—— 层状——架状的顺序降低
4.硬度
岛状——环状——架状——链状—— 层状的顺序降低

石榴子石 硬玉 高岭石 钠长石
5。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性特征。
硫化物的成分:阴离子S2- [S2]2- [AsS3]3-、[SbS3]3-
阳离子:铜型离子为主,过渡型离子(靠近铜型离子一边的)。Cu, Pb, Zn, Ag, Hg, Fe, Co, Ni
硫化物晶格类型: 晶格：既非典型的原子晶格也非典型的金属晶格；
硫化物物理性质：向金属键过渡者：金属光泽、金属色、不透明、黑色条痕，如PbS,FeS2
向共价键过渡者：金刚光泽、非金属彩色、半透明、彩色条痕，如AsS、As2S3、HgS、ZnS。
硫化物的硬度一般较低,只有对硫化物如FeS2的硬度高（因为S-S为共价键，使Fe-S、S-S间距缩短）。 硫化物的密度一般较大，因为组成本类的阳离子原子量大，并且阴离子常做最紧密堆积。
氧化物的成分：阴离子O2- 阳离子主要是惰气型和过渡型离子
氧化物的晶格类型：晶格：具原子晶格特征和金属晶格特征的离子晶格；
氧化物物理性质：过渡型阳离子：半金属光泽、金属色、不透明、如磁铁矿Fe3O4,赤铁矿 Fe2O3
惰气型阳离子：玻璃光泽、透明、条痕无色，如刚玉Al2O3 、石英SiO2、尖晶石MgAl2O4 。
氧化物的硬度一般较高（〉小刀，是因为O2-最紧密堆积，且共价键成分多），密度一般较大（阴离子常做最紧密堆积，只有架状结构的SiO2密度低）。
6。简述硅氧骨干的几种主要类型及典型矿物，并写出相应矿物的晶体化学式。
岛状硅氧骨干：锆石 Zr[SiO4]
环状硅氧骨干：绿柱石Be3Al2[Si6O18]
链状硅氧骨干：硬玉：NaAl[Si2O6]
层状硅氧骨干：白云母：K {Al2[AlSi3O10](OH)2}
架状硅氧骨干：钠长石（Ab） ：Na[AlSi3O8]
7。类质同象的概念、条件与意义，举例说明。
晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象
条件
1) 原子和离子半径:相近Fe2+，Mg2+
2)离子电价:代替前后要平衡
3）离子类型和化学键： Ca2+,Hg 2+
4）外因：温度、压力、组分浓度
意义
1）矿物晶体成分变化的主要原因
了解稀有元素的赋存状态
反映矿物的形成条件
　　8。 判读晶体化学式
　　K{Al2[Al Si3 O10] （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）
矿物名称：白云母
为层状硅酸盐， TOT型、二八面体结构，络阴离子团为[AlSi3O10]，团内的Al代替Si,配位数为4。团外的Al与四面体片中的活性氧组成配位八面体，配位数为6。K离子位于结构单元层的层间。阳离子占位见图。

四面体片[(Si,Al)O4]——————

八面体片[AlO4(OH)2]——————

K————————————