矿石学习题Word文件下载.docx
《矿石学习题Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿石学习题Word文件下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5．什么是结构基元？
空间格子和晶胞有何区别？
由于晶体中原子的排列是有规律的，可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元，这个最小单元就叫作晶胞。
晶胞就是结构单元
7．晶体的基本性质。
（1）自限性；
（2）均一性；
（3）异向性；
（4）对称性；
（5）最小内能（6）稳定性
8．晶体生长的布拉维法则。
阐述布拉维法则的内容，并加以定性论证
面网密度小的面，其面网间距也小，从而相邻面网间的引力就大，因此将优先生长。
反之，面网密度大的面，成长就慢。
各晶面间的相对生长速度与其本身面网密度的大小成反比。
生长速度快的晶面，在晶体的生长过程中，将会缩小而最终消失，实际上保留下来的晶面将是面网密度大的晶面。
面网密度越大，被保留下来的几率就越大，晶面本身的面积相应也越大。
9．影响晶体生长的主要外部因素。
涡流温度杂质粘度结晶速度
10.什么是矿物？
矿物是有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相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿物的基本组成单位。
12．现代结晶学有哪几个分支?
晶体生成学几何结晶学晶体结构学晶体化学晶体物理学
13．判断下列物质中哪些是晶体，哪些是非晶体？
哪些是矿物，哪些不是矿物？
冰糖金刚石沥青水晶
玻璃水空气方解石
14．面网密度大的面网，其面网间距也大，这种说明对不对？
试画简图加以定性的说明。
同一点阵中，面网密度大的面网，其面网间距亦大；
反之，密度小间距亦小。
15．为什么晶体具有均一性和异向性？
是否有矛盾？
晶体内部任意两个部分的化学组成和物理性质是等同的。
晶体的几何量度和物理性质与其方向性有关，即不同方向上有所差异
16．形成晶体有哪些方式？
固液气
17．成核作用分为哪几种类型？
初次成核作用，二次成核作用
18．在溶液中，过饱和度为低、中、高的情况下，晶体的生长分别以什么方式？
温度降低水分蒸发.通过化学反应
21．阐述面角守恒定律的内容。
成分和结构均相同的所有晶体，不论它们的形状和大小如何，一个晶体上的晶面夹角与另一些晶体上的相对应的晶面夹角恒等。
22．对称的概念。
晶体的对称和其它物质的对称有何本质区别？
指物体相等部分作有规律的重复。
对于晶体外形而言，就是晶面与晶面、晶棱与晶棱、角顶与角顶的有规律重复。
23．什么是晶体对称定律？
证明之。
只能出现轴次（n）为一次、二次、三次、四次和六次的对称轴，而不可能存在五次及高于六次的对称轴。
证明：
轴次n的确定:
n=360︒/αa+2acosα=macosα=（m-1）/2≤1由于平行行列的结点间距相等，m只能取整数m=3,2,1,0,-1α=0︒,60︒,90︒,120︒,180︒n=1,6,4,3,2
24．怎样划分晶族和晶系？
下列对称型各属何晶族和晶系？
L2PC单斜低级3L2PC正交低级L44L25PC四方中级
L66L27PC六方中级C三斜中级3L44L36L29PC等轴高级
L33L2三方中级L33L23PC三方中级3L24L33PC等轴高级
25．对称面、对称轴可能出露的位置。
晶体中对称面与晶面、晶棱有如下关系：
垂直并平分晶面；
垂直晶棱并通过它的中点；
晶体围绕该直线每旋转一定角度后，晶体上的相同部分便出现一次重复
26．中级晶族晶体中能否有L2或P与唯一的高次轴（L3、L4、L6）斜交？
为什么？
不能斜交，当中级晶族体中有L2时，L2与P均不多于一个，为单斜晶系；
若斜交会产生多于两个的两次对称轴，跟中级晶族只有一个高次对称轴的定义不符合
故只可垂直，不可斜交
27．能否说，当晶体中有L2而无对称中心时，此L2必为Li2，当晶体中有P与L3垂直时，此L3必为Li6？
第二章晶体外形
晶格常数：
xyz3根晶轴方向上的行列上的结点间距分别表示为ao、bo、co，称为轴长；
3根晶轴正端之间夹角α、β、γ，称为轴角，轴长和轴角统称晶格常数。
4晶体常数：
从晶体宏观形态定不出轴长，只能根据对称特点定出a0、b0、c0，这一比例称为轴率，轴率和轴角统称晶体常数。
5面角守恒定律同种矿物的晶体，其对应晶面间的角度守恒。
6面角是指晶面法线间的的夹角，其数值等于相应晶面间实际夹角的补交。
7对称面是一假象的平面，亦称镜面，相应的对称操作为对此平面的反映，它将图形平分为互为镜面的两个相等部分。
8对称轴是一假象的直线，相应的对称操作为围绕此直线的旋转，物体绕该直线旋转一定角度后，可使相同部分重复。
9对称心是一假象的点，所对应的对称操作为反伸，通过该点作任意直线，则在此直线上距对称中心等距离的位置上必定可以找到对应点。
10旋转反伸轴是一假象的直线，如果物体绕该直线旋转一定角度后，在对此直线上的一点进行反伸，可使相同部分重复，即所对应的操作是旋转与反伸的复合操作。
11单形是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。
12聚形：
两个或两个以上单形聚合在一起所共同圈闭的空间外形形成聚形。
13单位面为过ao、bo、co的面。
14轴率从晶体宏观形态是定不出轴长的，只能根据对称特点定出ao：
bo：
co，这一比例称为轴率.。
15米氏符号将晶面指数按顺序连写，并置于小括号内，写成（hkl）的形式，此（hkl）就是国际上通用的晶面符号
16晶面条纹是由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹，也称聚形条纹。
17矿物的颜色是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的可见光的混合色。
18矿物的条痕色是矿物粉末的颜色。
通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜。
19矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。
20解理：
矿物晶体受应力作用而超过弹性限度时，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为解理。
21矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用的能力。
22摩氏硬度计是一种刻画硬度，它是以十种具有不同硬度的矿物作为标准，构成的摩氏硬度计，其它矿物的硬度是与摩氏硬度计中的标准矿物相比较来确定的。
23布拉维法则晶体上的实际晶面平行于面网密度大的面网。
24单形符号：
将晶面指数放在大括号中表示单形符号。
晶带：
彼此间的交棱均相互平行的一组晶面之组合
平行连生由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶学方向全都相互平行的关系而组成的连生体。
内部格子构造平行、连续
晶带定律对于任一属于[uvw]晶带的晶面（hkl），必定有：
hu+kv+lw=0
晶棱符号截距系数比：
表达为[uvw]
单形一类是由等大同形的一种晶面组成
聚形另一类是由两种或两种以上的晶面所组成，
单形符号以简单的数字符号的形式来表征一个单形的所有组成晶面及其在晶体上取向的一种结晶学符号
一般形和特殊形一般形的晶面与对称要素间具有一般的关系,{hkl}，{hkil}为一般形
闭形和开形由一个单形本身的全部晶面不能围成封闭空间的单形，称为开形，否则为闭形。
单面、平行双面以及各种柱和单锥共17种单形为开形；
闭形共有30种
定形和变形若其晶面间的角度为恒定者，则属于定形，反之，即为变形。
左形和右形形状完全相同而在空间的取向正好彼此相反的两个形体，若相互间不能借助于旋转、但可借助于反映而使两者的取向达到一致，此二同形反向体即构成左形和右形。
双晶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晶体
双晶面假想面，通过它的反映，可使双晶相邻的两个个体重合或平行。
双晶轴假想直线，相邻的两个个体其中一个个体绕此直线旋转180︒后，可与另一个个体重合、平行或连成一个完整的单晶体。
双晶中心假想点，双晶的一个个体通过它的反伸，可与另一个晶体重合。
简单双晶由两个单体构成的双晶
反复双晶双晶单体按一定规律重复。
复合双晶两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶。
衍生不同种类晶体之间的规则连生
1．为什么在实际晶体上，同一单形的各个晶面性质相同?
在理想发育的晶体上同一单形的各个晶面同形等大?
实际中由于环境因素影响，在形态上存在差异，而各个晶面的性质是相同的；
理想中同一单形的晶面形状,大小,性质完全相同。
某晶面在x、y、z轴上的截距分别为2.5mm、5mm、∞，试写出该晶面的米氏符号。
4:
2:
3．{111}在等轴、四方、斜方、单斜（L2PC对称型）和三斜晶系中分别代表什么单形?
4．在47种几何单形中，下列单形能否相聚?
六方柱与菱面体，五角十二面体与立方体，三方双锥与六方柱，斜方柱与四方双锥。
5．等轴晶系晶体某晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、4c，试写出该晶面的米氏符号。
1/2a:
1/3b:
1/4c
6．四方晶系晶体，a=3Å
，c=6Å
，某晶面在x、y、z轴上的截距分别为3Å
、3Å
、6Å
，试写出该晶面的米氏符号。
若截距分别为6Å
、6Å
，及3Å
、3Å
，则其晶面米氏符号又为什么？
7．{110}在等轴、四方、斜方、单斜（L2PC对称型）和三斜晶系中分别代表什么单形?
8．{100}在等轴、四方、斜方、单斜（L2PC对称型）和三斜晶系中分别代表什么单形?
3.{111}、{100}和{110}在等轴、四方、斜方、单斜（L2PC）和三斜晶系中分别代表什么单形？
4.{10
1}、{11
0}和{11
1}在三方和六方晶系中各代表什么单形？
5.简述整数定律的内容。
如果以平行于三根不共面晶棱的直线作为坐标轴，则晶体上任意二晶面在三个坐标轴上所截截距的比值之比为一简单整数比。
1.晶体定向的原则，各晶系晶体定向和晶体几何常数的特点
适宜的晶棱方向作为结晶轴符合晶体本身的对称适宜的对称元素作为结晶轴尽量使得晶轴之间夹角为90︒
2.为什么四方和三、六方晶系晶体的轴单位具有a=bc的特征？
四方晶系；
L4或Li4为Z轴，以垂直Z轴，并互相垂直的L2或P的法线为X、Y轴；
三六方晶系以L3或L6或Li6为Z轴，以垂直Z轴并彼此交角120︒的L2或P法线为X、Y、U
6证明四轴定向的晶面符号中h+k+i=0。
定义同三轴定向，指数的排列顺序依次为X、Y、U和Z轴，轴率为1:
1:
C，C=c/a，
用（hkil）的形式表达h:
k:
i:
l=1/OX:
1/OY:
1/OU:
1/OZ由于X、Y和U轴相交120︒，不难证明：
h+k+i=0
6.晶面（21
5）是否肯定在c轴上的截距最短？
对于三个水平结晶轴来说，是否肯定在d轴上的截距最短？
8.求同时属于[102]和[112]晶带的晶面之符号。
1.1.-1
9.已知晶带[
1
]，确定（0
1）和（130）晶面是否属于该晶带？
不属于
第三章矿物的晶体化学
立方最紧密堆积在晶体结构中，质点间趋向于尽可能地相互靠近，形成最紧密堆积，以达到内能最小，而使晶体处于最稳定状态。
六方最紧密堆积
离子半径在晶体中，质点保持一定的间距，各自有一个不可侵犯的范围，这个范围看作是球形的，它的半径被称为原子或离子的有效半径。
四面体空隙N个等大球体作最紧密堆积时，产生N个八面体空隙和2N个四面体空隙。
八面体空隙不等大的球体进行堆积时，较大的球成最紧密堆积，而较小的球则依自身体积的大小填入其中的八面体空隙或四面体空隙中，形成不等大球体的紧密堆积。
配位多面体以一个原子或离子为中心，将其周围与之成配位关系的原子或离子的中心联接起来，所获得的多面体称为
晶格类型离子原子分子金属
类质同象晶体结构中某种质点被它种类似的质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式不变，
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
有序与无序结构若这些不同的质点在其中全部随机分布，相互间没有一定的规则时，则称为无序结构。
若这些不同的质点有选择地分别占据其中的不同位置，相互间呈有规则地分布时，这种结构称为有序结构；
多型：
是一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。
2．完全类质同象系列的两端元矿物，它们的晶体结构为什么必定是等结构的?
反之，两种等结构的化合物是否都能形成类质同象混晶?
为什么?
若两种质点可以任意比例相互取代，则称为完全的类质同象，它们可以形成一个连续的类质同象系列。
不一定，形成类质同象混晶还包括内因离子半径店家类型还有外因温度压力组分浓度的影响
4．写出下列化学成分的同质多象矿物的名称及形成条件:
（1）C；
（2）Al2SiO5；
（3）KAlSi3O8；
钾长石
5．举例说明类质同象概念、条件及其研究意义。
晶体结构中某种质点被它种类似的质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式不变，这种现象称为类质同象。
条件：
内因（离子或原子半径，离子的店家，离子的类型）外因（温度，压力，组分浓度）。
意义：
他是引起矿物化学成分的一个主要原因。
研究类质同相的规律，对寻找某些矿种和合理的综合利用各种矿产资源，有着极为重要的作用。
也有助于了解成矿环境。
8．四种晶格类型中，哪些类型的结构中质点趋向于紧密排列，哪些类型不作紧密排列？
原因何在？
金属键、离子键使晶格具有最紧密堆积，为了保持电性中和，异号离子保持一定的数量比例；
质点间的电子密度很小，对光的吸收较小，光子易通过，表现为透明或半透明、低折射率和反射率、非金属光泽、不导电等；
共价键、分子键晶体结构的紧密程度比离子晶格低，配位数也小。
9．N个等大球体最紧密堆积会产生什么类型的空隙？
各有多少个？
哪种空隙大，哪种空隙较小？
N个等大球体作最紧密堆积时，产生N个八面体空隙和2N个四面体空隙。
10．何谓配位数？
当说某种阳离子位于立方体、八面体、四面体或正三角形配位多面体中，此阳离子的配位数分别是多少？
在晶体结构中，原子或离子是按照一定方式与周围的原子或离子相接触的，每个原子或离子周围最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。
8、6、4、3。
11．黄铁矿的晶形有时呈立方体，有时呈五角十二面体，这是同质多象吗？
何谓同质多象？
是同质多象；
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，称为同质多象
12．类质同象的概念。
类质同象分哪些类型？
方铅矿和石盐都能形成立方体，能叫类质同象吗？
完全的类质同象、不完全的类质同象。
不能、
13．异价类质同象中相互代替的离子电价不同，如何才能保持电荷平衡？
在异价类质同象代替时，为了保持晶格中电价平衡，相互代替的离子之总电荷必须相等。
1.两对异价离子同时代替；
（2）电价较高的离子与数量较多的低价离子相互代替。
（3）较高价阳离子代替较低价阳离子时，过剩的正电荷为较高价的阴离子代替较低价的阴离子后面多余的负电荷所补偿。
15．影响类质同象的因素有哪些？
按内因和外因分别阐述。
内因：
离子或原子的半径、离子的电价。
离子的类型；
外因：
温度、压力、组分浓度
第四章矿物的化学成分
矿物由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质，它们具有均匀且相对固定的化学组成和确定的晶体结构；
它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
矿物种矿物种是指具有相同的化学组成和晶体结构的一种矿物。
胶体胶体是一种物质的微粒（10Å
~1000Å
）分散在另一种物质之中，所形成的不均匀的细分散系。
胶体矿物;
地壳中的水胶凝体矿物，绝大部分都形成于表生作用中，表生作用中形成的胶体矿物，
丰度丰度是元素在地壳中的平均含量
吸附水不参加晶格，渗入矿物集合体，为矿物颗粒或裂隙表面机械吸附的中性的水分子
结晶水以中性水分子存在于矿物中，在晶格中具有固定的位置，有结构单元的作用，是矿物成分的一部分。
结构水化合水。
是以（OH-）、H+、（H3O+）离子形式参加矿物晶格的“水”。
沸石水中性水分子，主要存在于沸石族矿物结构孔道内，位置不固定，水的含量随温度、压力和湿度而变化
层间水：
存在于某些层状结构硅酸盐的结构层之间的中性水分子
2．举例说明水在矿物中的作用，不同形式的水在晶体化学中的表示方法
水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都与水有关。
根据矿物中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作用，分为两类：
一类是不参加晶格的，与矿物晶体结构无关，统称吸附水。
另一类是参加晶格或与矿物晶体结构密切相关的，包括结晶水、沸石水、层间水和结构水。
结构水写在化学式的最后；
结晶水用圆括号括起来，写在与之相联系的阳离子后面；
层间水用圆括号括起来写在可交换的阳离子的后面；
沸石水写在化学式的最后，用圆点分开
6．按矿物的化学成分分类，矿物分为几大类，各有什么特点？
单质－由同种元素的原子自相结合组成。
化合物－由两种或两种以上不同的化学元素的原子组成。
又可分为：
简单化合物：
由一种阳离子和一种阴离子组成。
NaCl、PbS
单盐化合物：
由一种阳离子和一种络阴离子组成。
Ca[CO3]、Mg[SiO4]
复化合物（复盐）：
由两种以上阳离子与同种（络）阴离子组成。
CuFeS2、CaMg[CO3]
7．矿物种的概念。
金刚石和石墨的化学成分都是C，它们是否属于同一个矿物种？
-石英和-石英是否属于同一个矿物种？
褐铁矿和铝土矿是独立的矿物种吗？
矿物种是指具有相同的化学组成和晶体结构的一种矿物。
不属于同一矿种，他们的化学式相同，但是结构却不同；
似的，他们是可逆的，属于同一物种的不同亚种；
似的
8．矿物按晶体化学分为哪几大类？
大类：
化合物类型；
类：
阴离子或络阴离子种类；
亚类：
络阴离子结构类型；
族：
晶体结构型式（化学组成类似结构类型相同）；
亚族：
阳离子种类；
种：
一定的晶体结构和一定的化学成分；
亚种：
化学组成／物性／形态等方面的差异
9．矿物的命名可以依据很多因素。
黄铜矿的命名依据什么？
石榴子石的命名依据什么？
方铅矿、方解石、香花石、高岭石的命名分别依据什么？
黄铜矿（CuFeS2、铜黄色）：
结合成分及物性；
石榴子石（四角三八面体或菱形十二面体状似石榴子：
依据形态；
方铅矿（PbS、立方体晶形及解理）：
形态与成分；
方解石（具菱面体解理）：
依据物性；
香花石（发现于我国香花岭）：
地名；
高岭石（以江西高岭产者最著名；
10．在矿物的名称中：
矿、石、砂、玉、华、矾分别有什么含义？
矿具有金属光泽或从中提炼金属黄铜矿
石非金属光泽的矿物方解石正长石
砂以细小颗粒产出的矿物辰砂硼砂
玉宝玉石石料刚玉黄玉
华地表次生的并呈松散状的矿物钴华钼华
矾易溶于水的硫酸盐明矾胆矾
11．同一种矿物的理想晶体形态和实际（天然）晶体有何异同？
在结晶学中，主要讨论的是理想晶体。
所谓理想晶体，是指它的内部结构严格地服从空间格子规律，外形应为规则的几何多面体，面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。
实际上晶体在其生长过程中或晶体长成之后，总是不可避免地要受到外界复杂因素的种种影响，致使晶体不能按理想形态发育；
此外，晶体在形成之后，还可能受到溶蚀和破坏。
因而，实际晶体和理想晶体相比，相差很远，不能表现出理想晶体所具有的全部特征。
第五章矿物的物理性质
颜色颜色Ê
Ç
对光选择性吸收的结果
自色：
矿物本身固有的成分结构所决定的颜色
他色：
由杂质、气液包裹体所引起的颜色
假色：
是因物理光学效应而产生的颜色
体色物体内部所表现出来的颜色
表色即反射色，只有物体的反射光所呈现的颜色，不透明矿物因吸收非常强，因而表现都是表面色
变彩是由于衍射现象而呈色的
锖色：
是由于光的干涉作用引起的
条痕条痕是矿物在条痕板上擦划后留下的痕迹（实际上是矿物的粉末）的颜色
透明度矿物允许可见光透过的程度，称为矿物的透明度
油脂光泽：
颜色浅、具有玻璃光泽或金刚光泽的矿物，在不平坦断面上呈现的如同油脂面上见到的那种光泽。
如石英，断口为油脂光泽。
树脂光泽：
颜色黄－黄褐、具金刚光泽的矿物，如闪锌矿、雄黄等，在不平坦面上，可以见到象松香等树脂平面所呈现的那样的光泽。
丝绢光泽：
在透明、具玻璃光泽且个体细小呈纤维状集合体或解理完全的矿物，如石棉、纤维石膏等，具有象蚕丝或丝织品那样的光泽。
珍珠光泽：
解理发育的浅色透明矿物，如白云母、滑石等，在它们的解理面上所看到的那种象贝壳凹面上呈现的那种柔和而多彩的光泽。
解理矿物晶体在外力作用下，沿着一定的结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有性质
裂开矿物受外力作用，有时可沿着一定的结晶学方向裂成平面的非固有性质，称为裂理或裂开
硬度是指矿物抵抗某种外来机械作用力（如刻划、压入或研磨）侵入能力。
断口具极不完全解理的矿物，尤其是没有解理的晶质和非晶质矿物，她们受外力打击后，都会发生无一定方向的破裂，其破裂面就是断口
热电性是指某些矿物晶体，当受热或冷却时，能激起矿物晶体表面荷电的现象
压电性是指某些矿物晶体，当受到定向压力或张力作用时，能激起晶体表面荷电的现象。
磁性（强磁性，弱磁性，无磁性）矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引或排斥的性质
升级会员 