结晶学及矿物学试题及答案

考试课程名称：结晶学学时:40学时

考试方式：开卷、团卷、笔试、口试、其它

考试内容：

一、填空题（每空0.5分，共10分）

1.晶体的对称不仅表达在上，同时也表达在上。

2.中级晶族中，I?与高次轴的关系为。

3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系,

6mm为晶系。

4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m,其中F表示，d表示，根据其空间群符

号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。

5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。

6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。

7.最严密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。

二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单项选择）

1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更

多？（）

A、大晶体的B、小晶体的C、一样多D、以上均错误

2.类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：0

A、离子类型和键型B、原子或离子半径C、温度D、压力

3.具有LJ和L「的晶体的共同点是：（）

A、有I?B、无PC、无CD、有垂直的P

4.关于布拉维法则说法不正确的选项是：0

A、实际晶体的晶而往往平行于面网密度大的面网

B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要

C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快

D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢

5.可以与四面体相聚的单形有（）

A、四面体B、立方体C、八面体D、四方柱E、斜方双锥

6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有()性质:

A、自限性B、均一性C、异向性D、对称性

7.下面说法中正确的有：0

A、准晶体具有近程规律B、非晶体具有远程规律

C、准晶体具有远程规律D、非晶体具有近程规律

8.木晶面在木、Y、Z轴」.截距相等，该晶面可能的晶面符号有()

A、(hhl)B、(hkl)C、(1011)D、(hh^l)

9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有()

A、基圆上B、直径上C、大圆弧上D、小圆弧上

10.关于有序-无序现象说法正确的有()

A、有序无序是•种特殊的类质同象B、形成的温度越高晶体越有序

C、形成的温度越高晶体越无序D、有序-无序是一种特殊的同质多象

三、名词解释(5个，每个2分，共10分)

1.平行六面体2.晶体对称定律3.空间群4.双晶律5.多型

四、问答题(29分)

1.石盐(NaCl)品体的空间群为Fm3m,请在石盐晶体构造平面示意图(以下图a,

b)中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。

它们的形态一样吗？为什么？(6分)

2.简述同质多象的概念、同质多象转变的类型，并举例说明。(8分)

3.判断以下晶面与晶面，晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系〔平行、垂直

或斜交)：18分)

1)等轴晶系和斜方晶系晶体:(001)与[001],(010)与[010],(111)与

[111],(110)与(010)o

2)三、六方晶系晶体:(1010)与(0001),(1010)与(1120),(1010)

与(1011),(0001)与(1120)o

〃结晶学〃(40学时)试题参考答案

一、填空题

1.几何外形、物理性质

2.垂直

3.等轴、三方、斜方、六方

4.而心格子、金刚心滑移面、等轴、3L^LW9PC

5.卡斯巴、钠长斯律聚片

6.离子键、共价键、金属键、分子键、氢键

7.金属、离子

二、选择题

l.B2.B3.C4.C5.AB6.ACD7.ACD8.ABD9.ABC10.CD

三、名词解释

1.平行六面体：空间格子中最小的重复单位，由两两相互平行的六个面围限起来

的。

2.晶体对称定律：晶体中只存在1次、2次、3次、4次和6次对称轴，不会出

现5次以及6次以上的对称轴。

3.空间群：晶体内部构造中，对称要素的组合。由于它们不交于一点，且能够用

数学的群来表示，顾称为空间群。

4.双晶律：双晶结合的规律，通常用双晶要素和双晶结合面来表示。

5.多型：一种元素或化合物以两种或两种以，的层状构造存在的现象，不同层状

构造之间单元层是一样的，仅仅是层的堆垛方式不同

四、问答题

1.答：（平面格子见以下图）一样。因为空间格子是反映晶体的格子构造规律性

的几何图形。同一种晶体它的规律性是一样的，与选取的对象无关。因此，按照

不同研究对象所画的平面格子一样。

2.答：同质多像是指化学成分一样的物质，在不同的物理化学条件下，形成构造

不同的假设千种晶体的现象。

其转变类型根据变体间相互转换关系可以分为：

1）双变性转变，即两变体之间的转变是双向的，其转变过程快速且是可逆的。

如：a-石英"（--*0-石英

2）单变性转变，两变体之间的转变是单向的，其转变过程缓慢，且只在升温

过程中发生。

如：。-石英f住-鳞石英f。一方石英

其转变类型根据不同变体间的构造关系来看，可以分为：

1)重建式转变，转变时晶体构造发生了彻底改组，包括键性、配位态及堆积

方式等的变化，再重新建立起新变体的构造。

如：金刚石和石墨间的转变

2)移位式转变，不涉及键的破坏和重建，只是构造中原子或离子稍作位移，

键角有所改变，相当于整个构造发生了一定的变形。

如：(X-石英和尸石英之间的转变

3)有序-无序转变，同种物质晶体构造的无序态与有序态之间的转变。

如：黄铜矿(CuFeS2)晶体中Fe?-和Cu"之间的有序态和无序态的转变

3.答：等轴晶系：垂直、垂直、垂直、斜交

斜方晶系：垂直、垂直、斜交、斜交

三、六方晶系：垂直、斜交、斜交、垂直

4.答：1)4,7

2)1

3)2,3,5,6,8,9

4)3,4

5)5,8

6)2,5,8

7)9

考试课程名称：矿物学学时:40学时

考试方式：开卷、闭卷、塞式、口试、其它

考试内容：

一、名词解释(每个2分，共10分，答案写在答题纸上)

1.晶体习性2.克拉克值3.假像4.条痕5,铝硅酸盐

二、填空题(每空0.5分，共12分)

1、地壳中化学元素分布最多的8种元素为，因此，地壳中和大类矿物分布最广。

2.白云石CaMg[C0j和镁方解石(Ca,Mg)[CO/中的C『和卜或悯的关系分别为

和。

3.矿物中的水分为、却等三种根本类型，蛋白石（Si02-nH20）中的水为水，水

镁石（Mg（0H）2）中的水为水。

4.组成软玉的主要矿物为和。

5.具有正尖晶石型构造的矿物有，具有反尖晶石型构造的矿物有。

6.正长石常见双晶，斜长石常见双晶。

7.ALSi（%有、和等三种同质多相变体，其中为铝的铝硅酸盐。

8.具有TOT型构造单元层的矿物有和，具有TO型构造单元层的矿物有和。

三、选择题（每个1分，共14分。前7个为单项选择）

1、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：0

A、惰性气体型B、铜型C、过渡型D、以上均可

2、珍珠光泽常常出现在下面那些部位：0

A、解理面上B、断口上C、裂开面I:D、晶面上

3、绿柱石呈现绿色是因为：0

A、含有色素离子B、色心C、含有杂质包裹体D、干预效应

4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：0

A、共生B、伴生C、世代D、假像

5、在K[AlSiQj的三种有序-无序变体中，透长石对应：（）

A、完全无序态13、完全有序态C、局部有序态D、均有可能

6、聚片双晶纹出现在：0

A、晶面上B、解理面上C、断口上D、以上均可

7、高温石英转变成低温石英后仍保存其原来的六方双锥的外形，此种现象称为:

0

A、蚀像B、假像C、副像D、类质同像

8、二向延长性晶体的形态可以描述为：（）

A、柱状B、板状C、鳞片状D、纤维状

9、关于褐铁矿描述正确的有：（）

A、是一种矿物B、是混合物

C、可用于炼铁D、是铁矿石的风化产物

10、具有金刚光泽的矿物，它的透明度可以是：（）

A、透明B、不透明C、半透明D、以上均可

11、下面矿物中，石英的异种有：（）

A、水晶B、玛瑙C、燧石D、芙蓉石

12、硬度中等的矿物有：0

A、石膏B、正长石C、磷灰石D、方解石

13、具有NaCl型衍生陶造的矿物有：（）

A、黄铁矿B、橄榄石C、方解石D、重晶石

14、以下矿物中，属于化学计量矿物的有：0

A、铁闪锌矿B、磁黄铁矿C、黄铁矿D、黄铜矿

四、问答题（共24分）

1.从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。（7分）

2.以下图是云母型晶体的构造示意图，请在图中标出以下构造单元：

a.四面体片b.八面体片c.构造单元层d.层间域

并请指出云母型晶体的构造单元层类型。（5分）

3.闪锌矿有深色和浅色之分，同时其他光学性质相应地也各有所不同，请解释其

原因所在。（6分）

4.斜方辉石与单斜辉石矿物的解理面符号不同，解理夹角是否一样？为什么？请

简单图示说明。（6分）

“矿物学〃（40学时）参考答案

一、名词解释

1.晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常营生长出的习见形态，称为晶体

习性。

2.克拉克值：元素在地壳中平均的百分含量，通常有质量克拉克值和原子克拉克

值两种表示方法。

4.条痕：矿物粉末的颜色。是鉴定矿物的重要依据之一。

5.铝硅酸盐：在硅酸盐类中，AM以四次配位的形式，进入到［SiO］四面体中，

替代一局部Si",这种硅酸盐称为铝硅酸盐。

二、填空题

1.0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg氧化物和氢氧化物含氧盐

2.复盐中两种固定占位的阳离子类质同象

3.吸附水结晶水构造（化合）水吸附构造（化合I

4.透闪石阳起石

5.尖晶石（铭铁矿）磁铁矿

6.卡斯巴钠长石律聚片

7.红柱石蓝晶石矽线石矽线石

8.滑石（云母）叶腊石（绿泥石）高岭石蛇纹石

三、选择题

1-5BAAAA

6-10DCBCBCDAC

11-14ABCDCDACACD

四、问答题

1.答：金刚石和石墨的化学成分一样，但它们的晶体构造和晶格类型有较大差异,

从而导致了它们宏观形态和物理性质上存在很大的差异。金刚石的空间格子为立

方面心格子，晶格中质点以共价键联结，是典型的原子晶格晶体。其物理性质显

示原子晶格的特点：硬度高，光泽强，具脆性，不导电。石瞿的空间格子为三方

或六方格子，层状构造，层内具共价键一金属键，层间为分子键。表现在物理性

质上为晶体具明显的异向性，具｛0001｝极完全解理（层状构造导致），硬度低

（分子键引起），金属光泽，电的良导体（金属键存在）。

2.答：构造单元层是指层状矿物的晶体构造中最小的重复单元。云母构造单元层

的类型是T0T型。层状硅酸盐的四个根木构造见以下图所示。

3.答：这是由于闪锌矿化学成分不同而导致的差异。在自然界中，闪锌矿（ZnS）

中的Z/比拟容易被Fe"替代，形成类质同像混晶。当替代程度较少时，Z/与

S?一以共价键连接。租物显示出原子晶格晶体的光学性质，例如：较浅的颜色，同

时条痕也很浅，矿物透明，并且是金刚光泽。当替代程度较大时，F/与S?之间

的化学键作用显现，这两种元素间的化学键向金属键过渡，从而导致矿物显示出

一定金属晶格晶体的光学性质，例如：颜色变深，条痕变深，半透明甚至不透明，

半金属光泽等。

4.答：斜方辉石的解理面符号为｛210｝,单斜辉石的解理面符号为｛110｝。但它们

的夹角一样。这是因为两个辉石亚族的矿物的构造形式一样，产生解理的原因一

样，因此产生的解理形态、夹角和等级均应相似。它们的解理面符号不同的原因

是斜方辉石的团（1.822-1.824nm）刚好是单斜辉石a0（0.970-0.982nm）的两倍,

而b。和G值均非常相似,从而导致解理符号分别为｛2而｝和｛110｝（见以下图示）。

考试课程名称：结晶学及矿物学学时:60学时

考试方式：开卷、团卷、窘式、口试、其它

考试内容：

一、填空题（每空0.5分，共17分）

1.晶体的根本性质有、、、、和。

2.结晶学中，｛hkl｝是符号，（hkl）是符号，［hkl］是符号。

3.空间群国际符号P42/mnm中，P表示、4?表示、n表示、m表示、属于晶系。

4.矿物中的水，据其存在形式及在构造中的作用分为、、、和。

5.等大球最严密堆积有和两种根本形式，球体之间存在和两种空隙类型。

6.按最外层电子构型。通常将阳离子划分为、和等三种离子类型。

7.矿物的颜色，据其产生的原因通常可分为、利三种。

8.根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种根本类型：、、。

9.正长石常见的双晶是，斜长石的双晶是。

二、名词解释：（每个2分，共10分）

1.T0T型构造2.对称型3.尖晶石型构造4.矿物的硬度5.类

质同像

四、问答题（25分）

1、举例说明矿物解理产生的原因。（6分）

2、以Si为原始几何点，找出它的相当点，画出空间格子的平面格子（A图）：

以。为原始几何点，找出它的相当点，画出相应的空间格子的平面格子（B图）。

这两种情况下画出的平面格子一样吗？为什么？（6分）

3、试从晶体化学的角度解释ALSiOs的同质多象现象，并分析它们所代表的温度

压力条件？（7分）

4、层间域是什么？层间域中的内容会影响矿物的哪些特性？（6分）

〃结晶学及矿物学〃（60学时）试题参考答案

一、填空题

I白限性、均匀性、本称件、各向异性、最小内能性、稳定性

2.单形、晶面、晶棱/晶带

3.原始格子、四次中性螺旋轴、对原线滑移面、对称面、四方

4.吸附水、结晶水、构造水、层间水、沸石水

5.立方最严密堆积、六方最严密堆积、四面体、八面体

6.惰性气体型、铜型、过渡型

7.自色,他色、假色

8.一向延长型、二向延长型、三向延长型

9.卡斯巴双晶、聚片双晶

二、名词解释

TOT型构造：层状硅酸盐的一种根本构造单元层，它是由两层四面体层和一层八

面体层构成。其中T代表四面体层，。代表八面体层。

对称型：宏观晶体中，所有对称要素的组合。例加：立方体的对称型为

尖晶石型构造：是型氧化物的一种构造。（T作立方最严密堆积，A2'充填

1/8的四面体空隙，B力充填1/2的八面体空隙的构造。尖晶石就具有这种构造。

矿物的硬度：是指矿物抵抗外界刻划、挤压等作月的能力。摩氏硬度是一种常用

的矿物的硬度描述方法。

类质同像：是指晶体构造中，*种质点被相似的质点所替代，键型和晶格类型不

变，只是在晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。

三、将以下单形符号所表示的几何单形名称填入表中

符号

{100}{110}{111}

晶系

四方晶系四方柱四方柱四方双锥/单锥

等轴晶系立方体菱形十二面体八面体/四面体

四、问答题

1.答：解理的产生严格受其晶体内部构造因素（晶格、化学键类型及其强度和分

相）的控制，常沿面网间化学键力最弱的面网产生。下面按照晶格类型，将解理

产生的原因分别描述如下：

1）在原子晶格中，各方向的化学键力均等，解理面〃面网密度最大的面网。

例如：金刚石晶体的解理沿｛111｝产生。

2）离子晶格，囚静电作用，解理沿由异号离子组成的、且面网间距大的电性

中和面网产生，例如：石盐的解理沿｛100｝产生；或者，解理面〃两层同号离子

层相邻的面网，例如：萤石的解理沿｛111｝产生。

3）多键型的分子晶珞，解理面〃由分子键联结的面网，例如：石墨