结晶学与矿物学联考试题预测

1、结晶学1.晶体具有格子构造的固体。非晶体不具有格子构造的固体，2平行六面体7种；布拉维格子14种。.晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性3.晶体的对称要素1)对称面（P）Ø 最多只能有9个对称面； Ø 必须通过晶体中心，其出现的位置多垂直并平分于晶面或晶棱。2）对称轴（L）：晶体中只能出现轴次为1、2、3、4、6的对称轴。3）对称中心（C）：只有一个。4）旋转反伸轴4.对称要素的组合：Ø 定理1： Ln´L2®LnnL2Ø 定理2：Ln ´P ®LnP C (n为偶数)Ø 定理3：L

2、n ´P/ ®LnnP/5.晶体的32种对称型：1）A类对称型：原始式: L1、L2、L3、L4、L6 倒转原始式: Li4、L i6 中心式(×C):C、L3C、L4PC、L6PC轴式(×L2（）):3L2、L33L2、L44L2、L66L2 面式(×P(): P、L22P、L33P 、L44P、L66P倒转面式(×P()C): Li42L22P、L i63L23P 面轴式(×P()×L2（）) : L2PC、3L23PC、 L33L23PC、L44L25PC、L66L27PC2）B类对称型：原始式 3L24L3

3、 中心式 3L24L33PC 轴 式 3L24L36L2 面 式 3Li44L36P 面轴式 3L44L36L29PC6.单形（47种几何单形）1）低级晶族的单形（7种）：单面、平行双面、双面、斜方柱、斜方锥、斜方双锥、斜方四面体。2）中级晶族的单形（25种）柱类：三方柱、复三方柱、四方柱、复四方柱、六方柱、复六方柱 注意：晶面和交棱都平行于高次轴。上下开口。单锥类：三方单锥、复三方单锥、四方单锥、复四方单锥、六方单锥、复六方单锥 注意：出现在没有对称中心和其它水平对称要素的对称型中。所有晶面交高次轴于一点。 3）高级晶族的单形(15种)面体组：四 面 体、三角三四面体、四角三四面体、五角三四

4、面体、六 四 面 体八面体组：、八 面 体、三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体六 八 面 体立方体组：立方体、四六面体其 它：五角十二面体、菱形十二面体、偏方复十二面体8.146种结晶单形9.聚形：单形相聚的条件：只有属于同一对称型的单形才能组合成聚形。除单面、平行双面外，单形不能跨族相聚。四方晶系和三方、六方晶系不能跨晶系相聚。三、六方单形虽然能跨晶系相聚，但三方多可以和六方晶系的单形相聚，而六方晶系对称型不能出现三方晶系所特有的单形菱面体、复三方偏三角面体10.各晶族、晶系晶体对称的特点晶族晶族特点晶系对称型数量对称特点高级晶族多个高次轴等轴晶系54 L3中级晶族一个高次轴四方晶系7

5、1个L4六方晶系71个L6三方晶系51个L3低级晶族没哟高次轴斜方晶系3多于1个L2或P单斜晶系31个L2或P三斜晶系2无L2和P11.晶体定向1）选择晶轴:具有三个结晶轴（x、y、z轴）的晶系：等轴晶系、四方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系. 具有四个结晶轴（x、y、u、z轴）的晶系：三方晶系和六方晶系。2)晶体常数轴角：晶体常数：轴率: 轴单位之比，即abc 12.结 晶 符 号1）米氏符号的表示方法：晶面在三个（或四个）结晶轴上的截距系数的倒数比，并去掉比例符号，用小括号括之来表示。2）晶面指数1）三轴定向的晶系：晶面指数按X、Y、Z轴的顺序排列。如果能确定具体数字时，用阿拉伯数字表示

6、，如果不能确定具体数字时，用h、k、l表示。如（hkl）。2）四轴定向的晶系：晶面指数按X、Y、U、Z轴顺序排列，一般写作（hkil）。其中h+k+i=0。3）特点米氏符号中某个数为0时，表示该晶面与相应的晶轴平行。同一米氏符号中，晶面指数越大，表示晶面在相应结晶轴上的截距系数越小。13.若有n个球作最紧密堆积，则应有n个八面体空隙，2n个四面体空隙。 14.类质同像1）定义：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）为它种类似的质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构形式并不改变，这种现象称为类质同像。2）实例：镁橄榄石与铁橄榄石15.同质多像1）定义：同种化学成分的物质在不同的物理化学（

7、温度、压力、介质）条件下，形成不同结构的晶体的现象。2）实例：矿物名称前加 和 、来表示其从低温到高温的不同变体。如-石英和-石英。金刚石和石墨是C的两个同质多像变体。方解石和文石是CaCO3的2个同质多像变体。16.型变（晶变）：指在化学式属同一类型的化合物中，化学成分的规律变化而引起晶体结构形式的明显而有规律的变化的现象称为型变现象。矿物学1.矿物的光学性质1)矿物的颜色：矿物对可见光（白光）中不同波长光波吸收的结果，所呈现的颜色是吸收光波的补色。自色：自矿物本身的固有色是矿物本身所固有的颜色。如黄铜矿铜黄色；绿帘石黄绿色；磁铁矿铁黑色；孔雀石翠绿色；辰砂红色；辉锑矿铅灰色；蓝铜矿蓝色。他

8、色：矿物因含外来带色杂质所染的颜色，即由非矿物本身固有的因素所引起的颜色。如石英、刚玉（蓝宝石，红宝石）、绿柱石（海蓝宝石，祖母绿）、电气石假色：矿物表面氧化膜或其他物理因素（如裂隙等）引起的光的干涉、衍射等物理光学过程，所呈现的颜色。如锖色斑铜矿的新鲜面为铜黄色，氧化表面呈紫色，且有蓝色斑点；晕色白云母、方解石的晕色是由于解理和裂隙对光的连续反射而引起的光的干涉的结果；变色拉长石、欧泊；乳光蛋白石、月长石2.矿物的解理与断口：解理是矿物晶体在受到应力作用而超过弹性极限，能沿着晶体中一定的结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性,所破裂成的光滑平面称为解理面。是晶体异向性的表现。分五个级别：极

9、完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理。断口：矿物内部若不存在由晶体结构所控制的弱结合面网，则其受力后将沿任意方向破裂而形成各种不平整的断面,称为断口。3.矿物的硬度：指 甲2.5铜 丝3-4小刀、钢针5.5条 痕 板6.51、滑石 6、正长石2、石膏 7、石英3、方解石 8、黄玉4、萤石 9、刚玉5、磷灰石 10、金刚石4.矿物中的水类型定义实例吸附水以中性水分子H2O形式被机械地吸附于矿物颗粒表面或裂隙中，或渗入矿物集合体中的中性水分子。蛋白石 SiO2·nH2O结晶水以中性水分子H2O形式占据晶体结构中的固定的配位位置，参与组成矿物晶格的水。石膏CaSO4

10、83;2H2O化合水(结构水)以(OH)-、H+、（H3O）+离子形式，占据晶体结构中的固定的配位位置，并有确定的含量比的水。层间水存在于某些层状结构硅酸盐的结构层之间，性质介于结晶水和吸附水之间的一种水。蒙脱石沸石水主要存在于沸石族矿物晶格的空腔和通道中，性质介于结晶水和吸附水之间的一种水。沸石5.自然元素矿物：自然铜族（自然金、自然银、自然铜等）、自然铂族（包括自然铂、自然钯、自然锇、自然钌等自然金属或金属互化物矿物）、自然铋族、金刚石石墨族（碳族） 、硫族第四大类 氧化物和氢氧化物矿物 第一类 氧化物矿物 第二类 氢氧化物矿物第五大类 含氧盐矿物 第一类 碳酸盐、硝酸盐和硼酸盐矿物 第二

11、类 硫酸盐、钨酸盐 、磷酸盐、 砷酸盐和矾酸盐矿物 第三类 硅酸盐矿物 第一亚类 岛状结构硅酸盐矿物 第二亚类 环状结构硅酸盐矿物 第三亚类 链状结构硅酸盐矿物 第四亚类 层状结构硅酸盐矿物 第五亚类 架状结构硅酸盐矿物 6.矿物的分类：第一大类 自然元素矿物 第一类 自然金属元素矿物 第二类 自然非金属元素矿物 第三类 自然半金属元素矿物第二大类 硫化物及其类似化合物矿物 第一类 单硫化物及其类似化合物矿物 第二类 对硫化物及其类似化合物矿物 第三类 硫盐矿物第三大类 卤化物矿物 第一类 氟化物矿物 第二类 氯化物矿物7.硫化物及其类似化合物1） 简单硫化物矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光

12、泽透明度硬度解理相对密度成因方铅矿PbS立方体或立方体+八面体粒状或致密块状铅灰色黑色金属光泽不透明2-3三组直交完全重各种热液作用闪锌矿ZnS粒状、致密块状集合体Fe含量增大，颜色：浅褐色褐色黑色淡黄色浅褐色褐色金刚光泽半金属光泽半透明不透明3.5-4（随Fe含量）六组斜交完全中黄铜矿CuFeS2致密块状集合体铜黄色，常有蓝色、紫色、褐色等斑状锖色绿黑色金属光泽不透明3-4无重2）对硫化物矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度解理相对密度成因黄铁矿FeS2立方体、五角十二面体或八面体，晶面条纹常见粒状、浸染状或致密块状浅铜黄色，黄褐色锖色绿黑色强金属光泽不透明6-6.5无重8.氧化物

13、和氢氧化物矿物1）氧化物类A2X3型刚玉族(Al2O3)AX2型金红石族(TiO2)、石英族(SiO2)AB2X4型尖晶石族MgAl2O4ABX4型黑钨矿族(Mn,Fe)WO4 矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度石英(-SiO2)六方柱1010和菱面体1011、0111等单形组成的聚形, 柱面上常有横纹。显晶：呈晶簇状、梳状、粒状、块状隐晶:石髓/玉髓、燧石、玛瑙()水晶、紫水晶、蔷薇石英、烟水晶、黄水晶、乳石英玻璃光泽，断口呈油脂光泽透明7刚玉(-Al2O3)腰鼓状、柱状、桶状，少数板状片状粒状、致密块状一般为灰色（无色透明白宝石；Cr3+红宝石；Fe2+、Ti4+蓝宝石；Co、

14、Ni、V绿宝石；Fe2+、Fe3+或细微碳质黑星石；Ni2+金宝石）玻璃光泽透明9赤铁矿(-Fe2O3)显晶质常呈板状、片状、鳞片状、粒状，隐晶质呈致密块状、鲕状、豆状集合体钢灰至铁黑色樱红色或红棕色条痕半金属光泽或土状光泽不透明5.5-6磁铁矿(FeFe2O4)八面体粒状或致密块状黑色黑色半金属光泽不透明6、强磁性铬铁矿(FeCr2O4)八面体粒状或致密块状暗褐色铁黑色褐色半金属光泽不透明5.5-6.5黑钨矿(Mn,Fe) WO4板状、短柱状粗粒状或刃片状褐黑色至铁黑色褐色，随含Fe量的增加而加深半金属光泽不透明44.59.卤化物矿物矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度解理相对密度

15、成因萤石（CaF2）立方体100、八面体111 晶粒状、块状、球粒状等白色，绿色玻璃光泽透明4 四组斜交完全解理111中主要为热液型10.含氧盐矿物1）硅酸盐矿物硅氧骨干的形式分亚类亚类 硅氧骨干形式 SiO岛状结构硅酸盐 孤立四面体 SiO44- 14 双四面体Si2O76- 13.5 环状结构硅酸盐 六方环状硅氧骨干最重要 Si6O1812- 13链状结构硅酸盐 单链结构硅氧骨干 13 双链结构硅氧骨干 12.75 层状结构硅酸盐 层状硅氧骨干 12.5 架状结构硅酸盐架状硅氧骨干(AlxSin-x)O2nx- 12硅氧四面体的联结a.桥式氧在硅氧骨干中共角顶的氧(惰性氧，达到电性中和)。

16、b.非桥式氧不被两个SiO44-所共用的氧(活性氧，有一个剩余负电荷，电性不中和)。铝在硅酸盐中的作用a.Al呈四次配位，代替Si4+进入络阴离子团，构成AlO45-，这种AlO45-和SiO44-一起组成的骨干叫铝硅酸盐。如，钠长石 NaAlSi3O8；b.Al呈六次配位，构成AlO6配位八面体，存在于骨干之间，这种含有络阴离子团外阳离子铝的硅酸盐叫铝的硅酸盐。例：高岭石Al4 Si4O10（OH）8；c.在一个结晶结构中，如果同时存在上述两种形式的Al时，称为铝的铝硅酸盐。例：白云母KAl2 AlSi3O10（OH）2 岛状结构硅酸盐矿物矿物名称晶形集合体矿物颜色光泽透明度硬度解

17、理相对密度成因橄榄石R2SiO4柱状或厚板状晶形粒状镁橄榄石为白、淡黄，淡绿，随Fe2+的增高至深黄，墨绿，黑玻璃光泽透明6.5-7一组中等。常见贝壳状断口中超基性、基性岩浆岩及夕卡岩、变质岩中。它是地幔岩和陨石的主要成分红柱石Al2SiO4O柱状颜色为灰色、黄色、褐色或深绿色（Mn）少数无色透明玻璃光泽透明6.5-7.5两组近直交中等中泥岩（接触热）变质作用的产物石榴石钙系铝系菱形十二面体和四角三八面体粒状块状褐色玻璃光泽透明6.5-7.5无中各种地质作用中，分钙铁石榴子石系列（钙系）和铁铝石榴子石系列（铝系）黄玉Al2SiO4(F，OH)2斜方柱、斜方双锥、平行双面粒状块状无色、黄色、乳白

18、色玻璃光泽透明8一组完全中形成于高温并有挥发组分作用环状结构硅酸盐矿物矿物名称晶形集合体矿物颜色光泽透明度硬度解理相对密度成因绿柱石Be3 Al2 Si6O18柱状、板状纯净无色透明，常见颜色有绿色、黄绿色(祖母绿)、粉红色(含Cs+) 、深蓝色(海蓝宝石)玻璃光泽透明半透明7.5-8无中电气石柱状棒状、束针状、放射状，也可呈致密块状或隐晶质块状黑色（Fe）、玫瑰色和淡蓝色（Li、Mn和Cs）、褐色和黄色（Mg）、深绿色（Cr），宝石称碧玺玻璃光泽透明半透明7-7.5无中压电性和热电性链状结构硅酸盐矿物a.辉石族链的排列（单链）：在a轴方向上，SiO4 四面体顶对顶，底面对底面排列。在b轴方向

19、上，Si2O6链以相反取向交替排列成行。M1空隙位于四面体尖对尖的地方，相对稳定； M2空隙位于四面体背对背的地方。解理沿链间连接力较弱的方向产生，即沿M2发生解理。 b.角闪石族链的排列（双链）：a轴方向，SiO44-四面体顶对顶，底面对底面排列。b轴方向，相反取向交替排列成行。链与链之间存在孔隙。解理沿链间连接力较弱的方向产生。c.矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕光泽透明度硬度解理相对密度成因普通辉石短柱状，横断面近正八边形粒状或块状绿黑色、褐黑色或黑色玻璃光泽透明5-6两组近直交完全解理，夹角为87 和93中内生作用的产物。为基性、超基性岩的主要造岩矿物，与橄榄石、斜长石等共生普通角闪石柱

20、状针状柱状纤维状浅绿深绿或黑绿色玻璃光泽透明56两组斜交完全110，夹角56°和124中中酸性岩浆岩层状结构硅酸盐矿物a.四面体片和八面体片Ø 四面体片（T）：在层状硅酸盐结构中， SiO4四面体以三个角顶（桥氧）与相邻的SiO4四面体连结，形成二维延展的六方形网层。Ø 八面体片（O）：在层状硅酸盐结构中，上下两层四面体片以角顶氧及(OH)-相对，并相互以最紧密堆积的位置错开，在其间形成八面体空隙，为六次配位的Mg、Al等离子充填，配位八面体共棱连结形成八面体片。b.三八面体结构(层)和二八面体结构(层)Ø 三八面体层：在层状硅酸盐结构中，由二价阳离子占

21、据全部八面体空隙的结构层。如滑石Mg3Si4O10(OH)2。Ø 二八面体层：在层状硅酸盐结构中，由三价阳离子占据2/3八面体空隙的结构层。如叶腊石Al2Si4O10 (OH)2。c.结构单元层及其基本类型Ø TO(1:1)型：由1个四面体片(T)和1个八面体片(O)组成。八面体片(O)是由一个四面体片的角顶氧及OH-与另一层OH-组成。如高岭石Al4Si4O10 (OH)8。 Ø TOT(2:1)型：由2个四面体片夹一层八面体片组成。如滑石。d.层间域主要结构类型Ø 高岭石型-TO型 结构层中性，层间分子键结构层间为分子键，连接力弱，所以硬度低(11.

22、5),薄片具挠性，易剥开。Ø 滑石型-TOT型 结构层中性，层间分子键结构层间为分子键，连接力弱，所以硬度低(11.5),薄片具挠性，易剥开。Ø 云母型-TOT·A·TOT。结构层间为离子键，连接力较强，所以硬度较高(23)，薄片具弹性，不易剥开。Ø 绿泥石型 -TOT·O·TOT，即变21，也有人称为1:1。OMg(OH)6八面体层与TOT交替排列。e.矿物名称晶形集合体矿物颜色光泽透明度硬度解理白云母假六方板状、短柱状或片状片状无色透明，含杂质者微具浅黄、浅绿等色玻璃光泽，解理面上珍珠光泽透明2.53一组001极完全解理

23、黑云母假六方板状、短柱状片状鳞片状黑色、深褐色玻璃光泽，解理面上珍珠光泽透明一组001极完全解理蛭石片状或鳞片状晶形的假像褐黄褐色，有时带绿色珍珠光泽11.5001一组完全解理蛇纹石Mg6Si4O10(OH)8显微叶片状、鳞片状，致密块状或凝胶状隐晶质深绿、黑绿、黄绿色，常有青、绿色斑纹似蛇皮状块状呈油脂或蜡状光泽，纤维状者呈丝绢光泽2.53.5滑石Mg3Si4O10(OH)2块状、鳞片状、放射状浅黄、浅红、浅绿等的白色，玻璃光泽透明1001解理完全架状结构硅酸盐矿物a.长石族： Ø 碱性长石亚族：透长石（高温无序，单斜）、正长石（单斜，部分有序）、微斜长石（三斜，完全无序）；条纹长

24、石（正、反条纹长石）；钠长石。Ø 斜长石亚族:钠 奥 中 拉 培 钙b.矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕光泽透明度硬度解理相对密度成因正长石短柱状，卡氏双晶常见肉红色为主（含K），次为灰白色玻璃光泽透明66.5两组直交完全（90°）中与石英、黑云母共生，产于浅色岩中斜长石板柱状，聚片双晶常见白色、灰色为主，肉红色偶见玻璃光泽透明66.5两组近直交完全（86°）中普通辉石、橄榄石共生，产于深色岩硅酸盐各亚类矿物的对比岛状环状单链双链层状架状阳离子Mg、Fe、Ti、ZrMg、Fe、Nb、Ta、BeCa、Mg、Al、FeCa、Mg、Al、FeFe、Mg、Al、K、NaK、Na、Ca、Ba络阴离子团SiO44- -SinO3n2n-Si2O64-Si4O11 6-Si4O10 4-AlxSin-xO2nx-附加阴离子及H2O