矿物学复习题.doc

矿物学 , , , 矿物：由地质作用或宇宙作用所形成的，具有一定的化学成分和内部结构。在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物。是岩石和矿石的基本组成单位几何结晶光学部分晶体：内部结构具有周期重复性，即具有格子构造的物体格子构造：晶体结构的周期重复规律，可用空间格子表示空间格子：表示晶体结构周期重复规律的简单几何图，要画出空间格子，就一定要找到相当点相当点：两个条件：1.性质相同 2.周围环境相同晶体的基本性质：自限性 均一性 异向性 对称性 最小内能性 稳定性用格子构造规律解释晶体基本性质自限性：每种晶体都有各自的构造，不同的构造形成的形状不同均一性：因为晶体是具有格子构造的物体，同一晶体的各个部分质点的分布是相同的，所以同一晶体的各个部分的性质是一样的对称性：在晶体的格子构造中，某些特定方向的质点排列是一样的最小内能性：晶体是具有格子构造的物体，其内部质点做规律排列，这种规律的排列是质点间的引力与斥力达到平衡，使晶体各个部分处于内能最低的结果稳定性：由于晶体具有最小的内能，所以处于相对稳定的状态对称要素：在进行对称操作所应用的辅助几何要素 对称面P 对称轴L 对称中心C 旋转反伸Lin晶体的对称分类：3晶族 7晶系 32晶类低级晶族：三斜晶系，单斜晶系，斜方晶系（无高次轴）中级晶族：四方晶系，三方晶系，六方晶系（只有一个高次轴）高级晶族：等轴晶系（有多个高次轴）单形：由对称要素联系起来的一组晶面的组合聚形：两个以上的单形聚合在一起，这些单行共同圈闭的空间外形形成聚形晶体定向和晶面符号，晶棱符号，单形符号为重点，详见笔记 书P3540双晶：两个或两个以上的同种晶体按照一定的对称关系相互取向连生，各单体间格子构造是不连续的（即为不同单体）双晶要素：双晶中相邻单体之间存在的对称要素双晶面：两个单体之间的一个假想平面，一般用晶面符号表示双晶轴：一般为二次轴，以垂直某个晶面或平行某个晶面的方向来表示双晶中心：很少用到双晶接合面：两相邻单体之间的界面，可以是平面也可以是不规则曲面，并形成缝合线双晶类型：1.接触双晶：简单接触双晶，聚片双井，环状双晶，复合双晶2贯穿双晶矿物晶体化学部分.球体最紧密堆积原理：立方最紧密堆积原理ABCABCABC型 六方最紧密堆积原理ABABAB型化学键与晶格类型：共价键原子晶格 金属键金属晶格 离子键离子晶格 分子键分子晶格（详见书P59表格）类质同像：在晶体结构中某粒子被其他类似的离子代替，但不引起键性和晶体结构式发生质变的现象类质同像类型：完全类质同像系列 不完全类质同像系列影响类质同像因素外因：温度：高温易发生；压力：高压不易发生；组分浓度：周围环境某离子浓度越高越容易代替而进入晶格同质多像：同种化学成分的物质，在不同的条件下形成不同结构的晶体的现象几种同质多像变体矿物：金刚石和石墨是C的方解石和文石是CaCO3的副像：一种变体继承了另一种变体的晶形的现象晶体化学式：也叫结构式，既能表明矿物中各组分的种类及其数量比和结合方式，又能反映出它们在晶格中的相互关系及其存在形式结构式书写规则：1.阳离子在前，阴离子或络阴离子在后，络阴离子用方括号 2.对复合化物，阳离子按碱性由强到弱，价态从低到高排列 3.附加阴离子写在阴离子或络阴离子后 4.矿物中的水分子写在化学式的最末位，并用圆点将其与其他组分分开 5.成类质同像替代关系的离子用小括号括起，由含量多到少排列，并用逗号隔开矿物中的水：主要有吸附水，结晶水，结构水三种基本类型和层间水，沸石水两种过渡型吸附水：吸附于矿物表面和裂隙中，或渗入矿物集合体中的中性水分子，不参加晶格，失去后也不会破坏晶格，含量不定如汽态水，温存水，液态水，胶体水，固态水，薄膜水，毛细管水 有一种特殊类型 胶体水，如蛋白石SiO2nH2O结晶水：以H2O的形式存在于矿物晶格中一定位置上的水，是该矿物固有组分之一，含量一定，出现于大半径络阴离子的含氧盐矿物中，用于增大阳离子半径，失水温度一般在200500度，失水后变成新矿物结构水：尤以氢氧根离子为主，主要存在于氢氧化物和层状硅酸盐中，失水温度一般在6001000度，失水后结构完全被破坏沸石水：主要存在于沸石族矿物晶格中宽大的空腔和通道内在的水层间水：存在于某些层状结构硅酸盐，如粘土矿物，数目不定，失水后晶格并不破坏，但晶胞参数减小，还可以再吸水矿物的形态矿物单体形态 根据晶体习性描述一向延长性：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状，针状和纤维状二向延长性：晶体沿两个方向相对更发育，呈板状，片状，鳞片状和叶片状三向等长性：晶体沿三个方向发育大致相等，呈粒状或等轴状此外还有短柱状，板柱状，厚板状（斜长石，正长石）等过渡型矿物集合体形态显晶质集合体：长柱状，针状，片状，鳞片状，叶片状，粒状 常见特殊形态的集合体：纤维状集合体，放射状集合体，晶簇隐晶质及胶态集合体：分泌体（晶腺 平均直径大于1cm 杏仁体小于1cm）结核，鲕状及豆状集合体，钟乳状集合体，块状，土状，粉末状矿物的物理性质 光学 力学光学：1.矿物的颜色：矿物对入射的白色可见光中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色 2.矿物的条痕：矿物粉末的颜色（条痕能消除假色，减弱他色，突出自色，比矿物颜色更稳定）3.透明度：矿物允许可见光透过的程度 分三级：透明：无色，白色，浅色；半透明：深彩色；不透明：黑色或金属色 4.光泽：矿物表面对可见光的反射能力（金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、树脂光泽、沥青光泽、珍珠光泽、丝绢光泽（纤维状石膏，石棉中常见）、蜡状光泽、土状光泽）力学：1.解理：受外力作用而沿一定结晶光学方向破裂成一系列光滑平面，5个等级：极完全解理（解理面平整光滑）完全解理（解理面显著而平滑）中等解理（解理面不太连续，常呈阶梯状）不完全解理（仅断续可见小而不平整的平面）极不完全解理（即无解理）2.裂开：产生取决于杂质的夹层及机械双晶等结构以外的非固有因素，裂开只见于某些矿物的某些晶面上3.断口：矿物内部若不存在由晶体结构所控制的弱结合面网，则受力后将沿任意方向破裂成不平整的断面，有贝壳状断口（石英）锯齿状断口（自然金属元素矿物）平坦状断口（块状矿物）参差状端口（粒状矿物）土状断口（土状矿物）纤维状断口 解理和断口产生的难易程度互相消长，断口可能出现在矿物单晶体上或同种矿物集合体上 4.矿物的硬度：矿物抵抗外来机械作用（如刻划、压入或研磨）的能力，硬度具有异向性矿物的命名和分类级序 划分依据 例大类 化合物类型 含氧盐大类类 阴离子或络阴离子种类 硅酸盐类亚类 络阴离子结构 架状硅酸盐亚类族 晶体结构型和阳离子性质 长石族亚族 阳离子种类 碱性长石亚族种 一定的晶体结构和化学成分 正长石亚种 晶体结构相同，成分或物理性质，形态相异 冰长石矿物晶体化学分类：自然元素矿物大类硫化物及其类似化合物大类氧化物和氢氧化物大类含氧盐大类卤化物大类硅酸盐类矿物按硅氧骨干形式分：岛状结构硅酸盐，环状结构硅酸盐，链状结构硅酸盐，层状结构硅酸盐，架装结构硅酸盐部分矿物标本特征黄铁矿：浅黄铜色，强金属光泽，长具完好立方体或五角十二面体晶形方铅矿：铅灰色，强金属光泽，条痕灰黑，立方体晶形，比重很大辉钼矿：片状或鳞片状集合体，铅灰色，条痕亮灰，金属光泽，硬度1，有一组极完全解理，薄片具有挠性，具滑腻感萤石：无色透明，白色条痕，玻璃光泽，硬度4，粒状集合体乳石英：无色透明，硬度7，无解理，断面油脂光泽，六方双锥单体镜铁矿：条痕为樱红色软锰矿：放射状集合体，黑色，条痕为黑，不透明，可污手褐铁矿：黄褐色，条痕红褐色，土状光泽，硬度大，比重大橄榄石：斜方晶系，粒状集合体，橄榄绿色，玻璃光泽，解理性差，贝壳状断口，硬度6.5红柱石：又叫菊花石，长柱状，透明，玻璃光泽，中等解理，硬度大于6.5，有各向异性石榴子石：玻璃光泽，断口油脂光泽，无解理，性脆，深红或红褐色，硬度大于6.5普通角闪石：短柱状，柱状或针状集合体，蓝绿色，玻璃光泽，解理完全，夹角56普通辉石：长柱状，粒状或块状集合体，褐绿色，玻璃光泽，解理中等，解理角87阳起石：有直立棱角硅灰石：板状结构，纤维状或放射状集合体，灰白色，玻璃光泽，解理面上为珍珠光泽，纤维状者为丝绢光泽，硬度4.55，比重小蛇纹石：鳞片状或致密块状集合体，块状的有珍珠光泽，纤维的丝绢光泽，具有滑腻感滑石：致密块状，鳞片状，放射状集合体，玻璃光泽，薄片具有挠性，具有滑腻感绿泥石：鳞片状集合体，玻璃光泽，具有挠性高岭石：致密块体，土状光泽，疏松正长石：肉红色或灰白色，短柱状或厚板状，粒状集合体，玻璃光泽白榴石：炉灰色，晶面暗淡无光，新鲜断口玻璃光泽或油脂光泽，极不完全解理斜长石：灰白色至无色，玻璃光泽，解理完全文石：与方解石为同质多像变体，板状，无色透明，白色条痕，断口油脂光泽，不完全平行解理，贝壳状断口菱锰矿：新鲜晶体呈粉红色，粒状，致密块状集合体，完全解理，平行菱面体石膏：白色，有一组完全解理，丝绢光泽，块状或板状结构，可用指甲刻动重晶石：厚板状，泥浆加重剂，玻璃光泽钨锰铁矿：厚板状或柱状，红褐色至黑色，条痕黄褐色，树脂光泽，有完全解理，性脆，硬度44.5，比重大白云石：粒状或致密块状集合体，灰白色，玻璃光泽，菱面体结构方解石：无色或白色，菱面体晶形，三组完全解理，与HCl剧烈反应区别下列矿物：1.黄铜矿，黄铁矿，磁黄铁矿 :黄铜矿为黄铜色，致密块状或粒状集合体，条痕黑色，不透明，金属光泽，无解理，硬度34，有导电性；磁黄铁矿：古铜色，条痕为黑，不透明，金属光泽，不完全解理，裂开发育，比重，硬度大于黄铜矿；黄铁矿：浅黄铜色，条痕为黑，不透明，金属光泽，硬度，比重大于磁黄铁矿，有弱导电性2.方铅矿，辉锑矿，辉钼矿 :方铅矿：粒状集合体，铅灰色，条痕灰黑色，金属光泽，硬度23，有导电性，比重大；辉锑矿：放射状集合体，柱状或针状，铅灰色，条痕黑色，不透明，金属光泽，硬度2，解理完全；辉钼矿：六方板状，细小鳞片状，铅灰色，条痕亮灰色，金属光泽，不透明，硬度1，极完全解理，有滑腻感，可污手3.乳石英与蛋白石 :乳石英：乳白色，块状结构，硬度7，玻璃光泽；蛋白石：非晶质，致密块状，钟乳状等，无色或白色，玻璃光泽或蜡状光泽，硬度小于小刀，4.赤铁矿，镜铁矿，硬锰矿 ：硬锰矿：钟乳状，颜色，条痕均为黑，半金属土状光泽，硬度4-6;赤铁矿：片状或板状，有鳞片状，肾状等集合体，条痕樱红色，性脆，无解理5.红柱石，符山石，硅灰石 ：红柱石：放射状或柱