《结晶学与矿物学》习题集1

《结晶学与矿物学》习题集1一.名词解释：晶体:是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。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，在一定的物理化学条件下稳定，是固体地球和地外天体中岩石和矿物的基本组成单位，也是生物体中骨骼部分的重要组成。解理、断口：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，这种定向破裂的特征称为解理。当矿物遭受超过其弹性极限的外力作用时，沿任意方向破裂成不平整的断面，这样的破裂面称为断口。矿物的脆性与韧性：矿物受外力作用时易发生破裂的性质称为脆性。韧性—延展性：矿物受拉伸成丝或碾压成片的性质分别称为延性和展性，两种性质几乎总是共存，故合成延展性。结构水：指占据矿物晶格中确定配位位置的（OH）-、H+或（H30）+离子，以（0H）-为最常见。这种水在晶体结构中的作用等同于阴、阳离子，与其他组分有固定的量比关系。结核体：是有隐晶质或胶凝质围绕某一中心自内向外沉淀而成。条痕：是指其粉末的颜色，通常将矿物在素瓷上檫划后获得，矿物粉末表面粗糙，反射力弱，所以条痕多是穿过粉末的透射光的颜色。岛状硅酸盐：硅酸盐矿物的晶体形态主要受硅氧骨干类型和骨干外阳离子配位多面体的连接方式影响。岛状硅酸盐多具三向等长习性，但有的呈柱状、有的呈板状，岛状硅酸盐矿物结构紧密，其化学键在骨干内以共价键为主，骨干外以离子键为主，显示离子晶格特征，岛状硅酸盐矿物常具自形晶，多位无色或浅色，玻璃或金刚光泽，透明-半透明，硬度6-8，相对密度大于3，折光率都较高。硅氧骨干：硅酸盐基本构造单元［SiO4］四面体内Si-O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作用，因而成为“硅氧骨干”，岛状硅氧骨干Si：0=1:4〜1:3.5,环状1:3,单链1:3,双链1:2.75,层状1:2.5,架状1:2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,这种性质称为矿物的结晶习性。结晶习性具有三层含义：一是同种矿物单体常见的晶形；二是矿物单体在三维空间的延伸比例；三是矿物单体结晶的完好程度。晶体常数和晶胞参数：根据晶体宏观对称特点，确定的晶体坐标系统的轴率a:b:c和轴角。、B、Y称为晶体常数。在晶体的坐标系统中，轴单元a0、b0、c0和轴角。、6、丫确切地反映了晶体结构中晶胞的大小和形状,是晶体结构研究的重要参数,称为晶胞参数。对称型：是指晶体中所有外部对称要素的集合。晶面符号：是根据晶面与各结晶轴的交截关系,用简单的数学符号形式来表达它们空间方位的一种结晶学符号,用小括号表示。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称为类质同象。配位数与配位多面体：每个原子或离子周围与之最为邻近的原子或异号离子的数目称为该原子或离子的配位数。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连线所形成的几何图形称为配位多面体。同质多象：在不同的温度、压力和介质浓度等物理化学条件下,同种化学成分的物质形成不同结构晶体的现象称为同质多象。单形与聚形：单形是由对称型中全部对称要素联系起来的一组晶体的组合。聚形是由两个或两个以上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。二.填空题：.晶体分类体系中,低级晶族包括单斜、三斜、斜方晶系,中级晶族包括三方、四方、六方晶系,高级晶族包括等轴晶系。.六方晶系晶体常数特点是a=b不等于c,a=B=90度、Y=120度。3.某晶体中的一个晶面在X,Y,U（负端），Z轴的截距系数分别为2、2、1、0,该晶面符号为（11-20）,该晶面与Z轴的位置关系为平行。4.等轴晶系晶体定向时，选择晶轴的原则是三个相互垂直的L4/Li4/L2分别为a、b、c轴。5.两个以上单形可以形成聚形，但是单形的聚合不是任意的，必须是属于同一对称型的单形才能相聚。6.晶体的基本性质有自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性、稳定性。7.当配位数是6时,配位多面体的形状是八面体。当配位数是8时,配位多面体的形状是立方体。.从布拉维法则可知,晶体常常被面网密度大的晶面所包围。.六方最紧密堆积和立方最紧密堆积是等大球最紧密堆积方式中最常见的两种堆积方式。.常见的特殊光泽有油脂光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、沥青光泽。12.可作宝石的氧化物类矿物刚玉、绿松宝石、尖晶石、石英、蛋白石。.硅酸盐类矿物的晶体结构可以看作是Si和O组成[SiO4]4-四面体络阴离子，其他阳离子把这些[SiO4]四面体联系在一起，形成一定的结构型。.普通辉石和普通角闪石的主要区别是前者呈短柱状后者呈柱状、纤维状集合体,前者解理夹角87度,后者解理夹角124度或56度、前者断面近八面形,后者断面菱形、前者灰褐色、绿黑色,后者深绿-绿黑色。.橄榄石的晶体化学式为（Mg,Fe）2[SiO4]。.用简易刻划法测定矿物硬度时,指甲硬度为2.5；小刀的硬度为5.5；玻璃的硬度为7。.红柱石的集合体形态常为柱状或放射状。.一般来说,矿物的光泽分金属、半金属、金刚、玻璃。.可作宝石的硅酸盐类矿物有石榴子石、绿柱石（祖母绿、海蓝宝石）、橄榄石、红柱石、蓝晶石、黄玉、绿帘石、电气石（碧玺）、硬玉（翡翠）、透闪石和阳起石（软玉）、蛇纹石（岫玉）、黝帘石和斜长石（南阳玉）。20．黄铜矿和黄铁矿的主要区别是黄铜矿深黄铜色，黄铁矿浅铜黄色、黄铜矿硬度3-4，黄铁矿6-6.5。21.刚玉和水晶的晶体化学式分别为A12O3、SiO2。22．石英和方解石的主要区别是解理、硬度、与盐酸反应、晶形柱状与块状。23.方铅矿发育平行｛100｝完全解理。24．碳酸盐类矿物滴加盐酸后会有起泡现象发生。三.选择题：1．玛瑙属于（C）A结晶体 B钟乳状体 C分泌体 D结核体2.电气石属于（C）A硫化物 B氧化物 C环状硅酸盐 D链状硅酸盐3.石膏Ca〔SO4〕・2H2O中的水属于（C）A结构水 B层间水 C结晶水 D吸附水4.下列形态用于描述显晶质集合体的是（C）A钟乳状 B分泌体 C柱状 D鲕状或豆状5.下列矿物硬度小于小刀的是（B）A水晶 B方解石 C橄榄石 D黄玉6.蓝晶石的二硬性反映晶体的（C）A.均一性B.可变性C.异向性C.自限性7.刚玉的化学式是（B）A.A12O3•SiO2B.A12O3C.AL[AlSiO5]D.Al2[SiO4]O8.下列哪些矿物在紫外光照射下发荧光（B）A.方铅矿B.白钨矿C.石榴子石 D.橄榄石9石榴子石单体形态属于（C）A.柱状 B.针状C.粒状D.粒状集合体10.绿柱石属于（A）

A.环状硅酸盐矿物B.A.环状硅酸盐矿物B.链状硅酸盐矿物C.层状硅酸盐矿物D.架状硅酸盐矿物11.斜方四面体可能出现在（C）A.四方晶系B.等轴晶系 C.斜方晶系 口.三方晶系12.LPC晶类中（001）晶面与Z轴一定是（A）A.斜交的B.平行的C.垂直的D.不确定13.能够和八面体形成聚形的单形是（A）A.立方体B.四方柱C.斜方柱D.平行双面14.斜方柱可以出现的对称型是（A）A.LPCB.L3L3PCC.L4L5PC D.3L4L3PC15.下列单形中，属于开形的是（A）23242232A.六方柱B.菱形十二面体 C.斜方双锥 D.菱面体16.对称型LPC和L2P的晶体在晶体定向时L分别代表（C）A.全是Z轴B.Z轴和Y轴 C.Y轴和Z轴 D.X轴和Y轴17.下列物质属于晶体的是（B）A.玻璃 B.石英 C.松香 D.琥珀18.对称型3L24L33PC属于（D）A.斜方晶系 8.三方晶系 C.单斜晶系 D.等轴晶系19.八面体晶形中，某晶面与三个轴均相交，且指数全为正数，该晶面的晶面符号是（C） A.{101} B.（110） C.（111） D.{210}20.根据结晶多面体中可能存在的外部对称要素及其组合规律，晶体中可能出现的对称型有：（C）A.47种 B.132种 C.32种 D.230种四.简答题简述双晶形成的可能方式。简述链状硅酸盐矿物的晶体结构特征和形态、物理性质的关系，并举例说明。3.简述氧化物类矿物化学组成、晶体化学、形态、物理性质等特点。4.简述影响解理发育的主要因素。5.简述氧化物的晶体化学特征和物理性质特征，并举例说明。6.简述硅酸盐矿物硅氧骨干与形态物性的关系。7.简述条痕、光泽和透明度之间的关系。8.简述对称要素的组合规律。9.简述各晶系晶体定向时选择晶轴的原则。10.简述晶面符号的推导及书写规则。叙述层生长理论的主要内容，并举例说明。叙述单斜晶系、斜方晶系、三方晶系四方晶系、六方晶系和等轴晶系的划分依据，各晶系的晶体常数或晶胞参数特点。