《結晶學與礦物學》習題集1一.名詞解釋：晶體:是內部質點在三維空間成周期性平移重復排列而形成格子構造的固體。礦物：是自然作用中形成的天然固態單質和化合物，它具有一定的化學成分和內部結構，因而具有一定的化學性質和物理性質，在一定的物理化學條件下穩定，是固體地球和地外天體中巖石和礦物的基本組成單位，也是生物體中骨骼部分的重要組成。解理、斷口：當礦物晶體遭受超過其彈性極限的外力作用時，礦物晶體便沿著一定結晶學方向破裂成一系列光滑的平面，這種定向破裂的特征稱為解理。當礦物遭受超過其彈性極限的外力作用時，沿任意方向破裂成不平整的斷面，這樣的破裂面稱為斷口。礦物的脆性與韌性：礦物受外力作用時易發生破裂的性質稱為脆性。韌性—延展性：礦物受拉伸成絲或碾壓成片的性質分別稱為延性和展性，兩種性質幾乎總是共存，故合成延展性。結構水：指占據礦物晶格中確定配位位置的（OH）-、H+或（H30）+離子，以（0H）-為最常見。這種水在晶體結構中的作用等同于陰、陽離子，與其他組分有固定的量比關系。結核體：是有隱晶質或膠凝質圍繞某一中心自內向外沉淀而成。條痕：是指其粉末的顏色，通常將礦物在素瓷上檫劃后獲得，礦物粉末表面粗糙，反射力弱，所以條痕多是穿過粉末的透射光的顏色。島狀硅酸鹽：硅酸鹽礦物的晶體形態主要受硅氧骨干類型和骨干外陽離子配位多面體的連接方式影響。島狀硅酸鹽多具三向等長習性，但有的呈柱狀、有的呈板狀，島狀硅酸鹽礦物結構緊密，其化學鍵在骨干內以共價鍵為主，骨干外以離子鍵為主，顯示離子晶格特征，島狀硅酸鹽礦物常具自形晶，多位無色或淺色，玻璃或金剛光澤，透明-半透明，硬度6-8，相對密度大于3，折光率都較高。硅氧骨干：硅酸鹽基本構造單元［SiO4］四面體內Si-O鍵強遠大于氧與其他陽離子的鍵強，這些硅酸根絡陰離子在硅酸鹽礦物中起著骨架作用，因而成為“硅氧骨干”，島狀硅氧骨干Si：0=1:4?1:3.5,環狀1:3,單鏈1:3,雙鏈1:2.75,層狀1:2.5,架狀1:2結晶習性：在一定條件下，礦物晶體趨向于按照自己內部結構的特點自發形成某些特定的形態,這種性質稱為礦物的結晶習性。結晶習性具有三層含義：一是同種礦物單體常見的晶形；二是礦物單體在三維空間的延伸比例；三是礦物單體結晶的完好程度。晶體常數和晶胞參數：根據晶體宏觀對稱特點，確定的晶體坐標系統的軸率a:b:c和軸角。、B、Y稱為晶體常數。在晶體的坐標系統中，軸單元a0、b0、c0和軸角。、6、丫確切地反映了晶體結構中晶胞的大小和形狀,是晶體結構研究的重要參數,稱為晶胞參數。對稱型：是指晶體中所有外部對稱要素的集合。晶面符號：是根據晶面與各結晶軸的交截關系,用簡單的數學符號形式來表達它們空間方位的一種結晶學符號,用小括號表示。類質同象：晶體形成時,其結構中本應全部由某種原子或離子占有的等效位置部分地被它種類似的質點所代替,晶格常數發生不大的變化而結構形式不變的現象稱為類質同象。配位數與配位多面體：每個原子或離子周圍與之最為鄰近的原子或異號離子的數目稱為該原子或離子的配位數。任意原子或離子周圍與之呈配位關系的原子或異號離子的中心連線所形成的幾何圖形稱為配位多面體。同質多象：在不同的溫度、壓力和介質濃度等物理化學條件下,同種化學成分的物質形成不同結構晶體的現象稱為同質多象。單形與聚形：單形是由對稱型中全部對稱要素聯系起來的一組晶體的組合。聚形是由兩個或兩個以上單形按照一定對稱規律組合起來構成的晶體的幾何多面體。二.填空題：.晶體分類體系中,低級晶族包括單斜、三斜、斜方晶系,中級晶族包括三方、四方、六方晶系,高級晶族包括等軸晶系。.六方晶系晶體常數特點是a=b不等于c,a=B=90度、Y=120度。3.某晶體中的一個晶面在X,Y,U（負端），Z軸的截距系數分別為2、2、1、0,該晶面符號為（11-20）,該晶面與Z軸的位置關系為平行。4.等軸晶系晶體定向時，選擇晶軸的原則是三個相互垂直的L4/Li4/L2分別為a、b、c軸。5.兩個以上單形可以形成聚形，但是單形的聚合不是任意的，必須是屬于同一對稱型的單形才能相聚。6.晶體的基本性質有自限性、均一性、異向性、對稱性、最小內能性、穩定性。7.當配位數是6時,配位多面體的形狀是八面體。當配位數是8時,配位多面體的形狀是立方體。.從布拉維法則可知,晶體常常被面網密度大的晶面所包圍。.六方最緊密堆積和立方最緊密堆積是等大球最緊密堆積方式中最常見的兩種堆積方式。.常見的特殊光澤有油脂光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、瀝青光澤。12.可作寶石的氧化物類礦物剛玉、綠松寶石、尖晶石、石英、蛋白石。.硅酸鹽類礦物的晶體結構可以看作是Si和O組成[SiO4]4-四面體絡陰離子，其他陽離子把這些[SiO4]四面體聯系在一起，形成一定的結構型。.普通輝石和普通角閃石的主要區別是前者呈短柱狀后者呈柱狀、纖維狀集合體,前者解理夾角87度,后者解理夾角124度或56度、前者斷面近八面形,后者斷面菱形、前者灰褐色、綠黑色,后者深綠-綠黑色。.橄欖石的晶體化學式為（Mg,Fe）2[SiO4]。.用簡易刻劃法測定礦物硬度時,指甲硬度為2.5；小刀的硬度為5.5；玻璃的硬度為7。.紅柱石的集合體形態常為柱狀或放射狀。.一般來說,礦物的光澤分金屬、半金屬、金剛、玻璃。.可作寶石的硅酸鹽類礦物有石榴子石、綠柱石（祖母綠、海藍寶石）、橄欖石、紅柱石、藍晶石、黃玉、綠簾石、電氣石（碧璽）、硬玉（翡翠）、透閃石和陽起石（軟玉）、蛇紋石（岫玉）、黝簾石和斜長石（南陽玉）。20．黃銅礦和黃鐵礦的主要區別是黃銅礦深黃銅色，黃鐵礦淺銅黃色、黃銅礦硬度3-4，黃鐵礦6-6.5。21.剛玉和水晶的晶體化學式分別為A12O3、SiO2。22．石英和方解石的主要區別是解理、硬度、與鹽酸反應、晶形柱狀與塊狀。23.方鉛礦發育平行｛100｝完全解理。24．碳酸鹽類礦物滴加鹽酸后會有起泡現象發生。三.選擇題：1．瑪瑙屬于（C）A結晶體 B鐘乳狀體 C分泌體 D結核體2.電氣石屬于（C）A硫化物 B氧化物 C環狀硅酸鹽 D鏈狀硅酸鹽3.石膏Ca〔SO4〕?2H2O中的水屬于（C）A結構水 B層間水 C結晶水 D吸附水4.下列形態用于描述顯晶質集合體的是（C）A鐘乳狀 B分泌體 C柱狀 D鮞狀或豆狀5.下列礦物硬度小于小刀的是（B）A水晶 B方解石 C橄欖石 D黃玉6.藍晶石的二硬性反映晶體的（C）A.均一性B.可變性C.異向性C.自限性7.剛玉的化學式是（B）A.A12O3?SiO2B.A12O3C.AL[AlSiO5]D.Al2[SiO4]O8.下列哪些礦物在紫外光照射下發熒光（B）A.方鉛礦B.白鎢礦C.石榴子石 D.橄欖石9石榴子石單體形態屬于（C）A.柱狀 B.針狀C.粒狀D.粒狀集合體10.綠柱石屬于（A）

A.環狀硅酸鹽礦物B.A.環狀硅酸鹽礦物B.鏈狀硅酸鹽礦物C.層狀硅酸鹽礦物D.架狀硅酸鹽礦物11.斜方四面體可能出現在（C）A.四方晶系B.等軸晶系 C.斜方晶系 口.三方晶系12.LPC晶類中（001）晶面與Z軸一定是（A）A.斜交的B.平行的C.垂直的D.不確定13.能夠和八面體形成聚形的單形是（A）A.立方體B.四方柱C.斜方柱D.平行雙面14.斜方柱可以出現的對稱型是（A）A.LPCB.L3L3PCC.L4L5PC D.3L4L3PC15.下列單形中，屬于開形的是（A）23242232A.六方柱B.菱形十二面體 C.斜方雙錐 D.菱面體16.對稱型LPC和L2P的晶體在晶體定向時L分別代表（C）A.全是Z軸B.Z軸和Y軸 C.Y軸和Z軸 D.X軸和Y軸17.下列物質屬于晶體的是（B）A.玻璃 B.石英 C.松香 D.琥珀18.對稱型3L24L33PC屬于（D）A.斜方晶系 8.三方晶系 C.單斜晶系 D.等軸晶系19.八面體晶形中，某晶面與三個軸均相交，且指數全為正數，該晶面的晶面符號是（C） A.{101} B.（110） C.（111） D.{210}20.根據結晶多面體中可能存在的外部對稱要素及其組合規律，晶體中可能出現的對稱型有：（C）A.47種 B.132種 C.32種 D.230種四.簡答題簡述雙晶形成的可能方式。簡述鏈狀硅酸鹽礦物的晶體結構特征和形態、物理性質的關系，并舉例說明。3.簡述氧化物類礦物化學組成、晶體化學、形態、物理性質等特點。4.簡述影響解理發育的主要因素。5.簡述氧化物的晶體化學特征和物理性質特征，并舉例說明。6.簡述硅酸鹽礦物硅氧骨干與形態物性的關系。7.簡述條痕、光澤和透明度之間的關系。8.簡述對稱要素的組合規律。9.簡述各晶系晶體定向時選擇晶軸的原則。10.簡述晶面符號的推導及書寫規則。敘述層生長理論的主要內容，并舉例說明。敘述單斜晶系、斜方晶系、三方晶系四方晶系、六方晶系和等軸晶系的劃分依據，各晶系的晶體常數或晶胞參數特點。