礦石學(xué)習(xí)題綜述

1、礦石學(xué)習(xí)題礦物通論第一章 晶體一、基本概念晶體 : 具有格子構(gòu)造的固體 , 或內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體。 結(jié)點(diǎn) : 一系列在三維空間周?chē)挪嫉膸缀吸c(diǎn)的總稱(chēng) 相當(dāng)點(diǎn) ;點(diǎn)的內(nèi)容 （或種類(lèi) ）相同 ;點(diǎn)的周?chē)h(huán)境相同。行列 ：一個(gè)空間點(diǎn)陣，同一方向的平行直線(xiàn)束把直線(xiàn)陣點(diǎn)穿起來(lái)面網(wǎng) ：結(jié)點(diǎn)在平面上的分布即構(gòu)成面網(wǎng) 空間格子 ; 是表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列規(guī)律的幾何圖形。晶胞 任何一種晶體結(jié)構(gòu)都有他所具有的布拉維格子，劃分成相互鄰接的許許多多單位平行 六面體 ，每一單位平行六面體圈畫(huà)出來(lái)的 的那一部分的晶體結(jié)構(gòu)。晶體的均一性 晶體內(nèi)部任意兩個(gè)部分的化學(xué)組成和物理性質(zhì)是等同的

2、晶體的異向性 晶體的幾何量度和物理性質(zhì)與其方向性有關(guān) 晶體的對(duì)稱(chēng)性 能夠在不同的方向或位置上有規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)的特性。布拉維法則二、問(wèn)答題1怎樣劃分晶族和晶系 ? 答：依據(jù)晶體的對(duì)稱(chēng)型可將晶體分為 32 個(gè)晶類(lèi)，進(jìn)而根據(jù)高次對(duì)稱(chēng)軸的有無(wú)和高次軸的數(shù) 量，將 32 個(gè)晶類(lèi)劃分為高級(jí)、中級(jí)和低級(jí)三個(gè)晶族。再根據(jù)晶族中各晶類(lèi)的對(duì)稱(chēng)要素特點(diǎn)， 把三個(gè)晶族劃分為 7 個(gè)晶系。說(shuō)出下列對(duì)稱(chēng)型所屬的晶族和晶系。2 2 4 3 3 2 4 2C L2PC3L23PC 3Li44L36PL33L2L44L25PCL66L27PC3L24L33PC3L44L36L29P2在 47 種幾何單形中，下列單形能否相聚？六方

3、柱與菱面體 ，五角十二面體與立方體 ，三方雙錐與六方柱 ，斜方柱與四方 雙錐。3晶體與非晶體有何本質(zhì)區(qū)別？ 晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體，非晶質(zhì)體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三 維空間不成周期性重復(fù)排列的固體。4什么是晶體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)？ 空間格子中的點(diǎn)，代表晶體結(jié)構(gòu)中的等同點(diǎn)。在實(shí)際晶體中，結(jié)點(diǎn)的位置可為同種質(zhì)點(diǎn)所占 據(jù)。5什么是結(jié)構(gòu)基元？空間格子和晶胞有何區(qū)別？ 由于晶體中原子的排列是有規(guī)律的，可以從晶格中拿出一個(gè)完全能夠表達(dá)晶格結(jié)構(gòu)的最小單 元，這個(gè)最小單元就叫作晶胞。晶胞就是結(jié)構(gòu)單元空間格子 ; 是表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列規(guī)律的幾何圖形。 晶胞 任何一種晶體結(jié)構(gòu)都有

4、他所具有的布拉維格子，劃分成相互鄰接的許許多多單位平行 7晶體的基本性質(zhì)。1/131）自限性；（2）均一性；（3）異向性；（4）對(duì)稱(chēng)性；（5 ）最小內(nèi)能（ 6）穩(wěn)定性8晶體生長(zhǎng)的布拉維法則。闡述布拉維法則的內(nèi)容，并加以定性論證 面網(wǎng)密度小的面，其面網(wǎng)間距也小，從而相鄰面網(wǎng)間的引力就大，因此將優(yōu)先生長(zhǎng)。反之， 面網(wǎng)密度大的面，成長(zhǎng)就慢。各晶面間的相對(duì)生長(zhǎng)速度與其本身面網(wǎng)密度的大小成反比。生 長(zhǎng)速度快的晶面，在晶體的生長(zhǎng)過(guò)程中，將會(huì)縮小而最終消失，實(shí)際上保留下來(lái)的晶面將是 面網(wǎng)密度大的晶面。 面網(wǎng)密度越大， 被保留下來(lái)的幾率就越大， 晶面本身的面積相應(yīng)也越大。 9影響晶體生長(zhǎng)的主要外部因素。渦流

5、溫度 雜質(zhì) 粘度 結(jié)晶速度10. 什么是礦物？礦物是有地質(zhì)作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的物 理化學(xué)條件相對(duì)穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是巖石和礦物的基本組成單位。 12現(xiàn)代結(jié)晶學(xué)有哪幾個(gè)分支 ?晶體生成學(xué) 幾何結(jié)晶學(xué) 晶體結(jié)構(gòu)學(xué) 晶體化學(xué) 晶體物理學(xué)13判斷下列物質(zhì)中哪些是晶體，哪些是非晶體？哪些是礦物，哪些不是礦物？冰糖金剛石瀝青水晶玻璃 水空氣方解石14面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)，其面網(wǎng)間距也大，這種說(shuō)明對(duì)不對(duì)？試畫(huà)簡(jiǎn)圖加以定性 的說(shuō)明。同一點(diǎn)陣中，面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)，其面網(wǎng)間距亦大；反之，密度小間距亦小。 15為什么晶體具有均一性和異向性？是否有矛盾？ 晶體內(nèi)

6、部任意兩個(gè)部分的化學(xué)組成和物理性質(zhì)是等同的。晶體的幾何量度和物理性質(zhì)與其方 向性有關(guān)，即不同方向上有所差異16形成晶體有哪些方式？固液氣 17成核作用分為哪幾種類(lèi)型？ 初次成核作用，二次成核作用 18在溶液中，過(guò)飽和度為低、中、高的情況下，晶體的生長(zhǎng)分別以什么方式？ 溫度降低 水分蒸發(fā) . 通過(guò)化學(xué)反應(yīng) 21闡述面角守恒定律的內(nèi)容。成分和結(jié)構(gòu)均相同的所有晶體， 不論它們的形狀和大小如何， 一個(gè)晶體上的晶面夾角 與 另一些晶體上的相對(duì)應(yīng)的晶面夾角恒等。 22對(duì)稱(chēng)的概念。晶體的對(duì)稱(chēng)和其它物質(zhì)的對(duì)稱(chēng)有何本質(zhì)區(qū)別？ 指物體相等部分作有規(guī)律的重復(fù)。對(duì)于晶體外形而言，就是晶面與晶面、晶棱與晶棱、角頂 與角

7、頂?shù)挠幸?guī)律重復(fù)。23什么是晶體對(duì)稱(chēng)定律？證明之。 只能出現(xiàn)軸次 （n）為一次、二次、三次、四次和六次的對(duì)稱(chēng)軸，而不可能存在五次及高于六次 的對(duì)稱(chēng)軸。 證明： 軸次 n 的確定 : n = 360 / a + 2a cos = ma cos = （m 1）/2 1 由于平 行行列的結(jié)點(diǎn)間距相等， m只能取整數(shù) m = 3, 2, 1, 0, 1 = 0 , 60, 90 , 120 , 180 n =1, 6, 4, 3, 224怎樣劃分晶族和晶系？下列對(duì)稱(chēng)型各屬何晶族和晶系？2 2 4 2L2PC 單斜 低級(jí) 3L2PC 正交 低級(jí) L44L25PC 四方 中級(jí) L66L27PC 六方 中級(jí)

8、C 三斜 中級(jí) 3L44L36L29PC 等軸 高級(jí) L33L2 三方 中級(jí) L33L23PC 三方 中級(jí) 3L24L33PC 等軸高級(jí)2/1325對(duì)稱(chēng)面、對(duì)稱(chēng)軸可能出露的位置。 晶體中對(duì)稱(chēng)面與晶面、晶棱有如下關(guān)系：垂直并平分晶面；垂直晶棱并通過(guò)它的中點(diǎn)； 晶體圍繞該直線(xiàn)每旋轉(zhuǎn)一定角度后，晶體上的相同部分便出現(xiàn)一次重復(fù) 26中級(jí)晶族晶體中能否有 L2或 P 與唯一的高次軸（ L3、L4、L6）斜交？為什 么？不能斜交，當(dāng)中級(jí)晶族體中有 L2 時(shí)， L2 與 P 均不多于一個(gè)，為單斜晶系；若斜交會(huì) 產(chǎn)生多于兩個(gè)的兩次對(duì)稱(chēng)軸，跟中級(jí)晶族只有一個(gè)高次對(duì)稱(chēng)軸的定義不符合 故只可垂直，不可斜交27能否說(shuō)

9、，當(dāng)晶體中有 L2而無(wú)對(duì)稱(chēng)中心時(shí)，此 L2必為 Li2 ，當(dāng)晶體中有 P 與 L3 垂直時(shí)，此 L3 必為 Li6？第二章晶體外形一、基本概念晶格常數(shù)：xyz3 根晶軸方向上的行列上的結(jié)點(diǎn)間距分別表示為ao、 bo、 co ，稱(chēng)為軸長(zhǎng)； 3根晶軸正端之間夾角 、 ，稱(chēng)為軸角，軸長(zhǎng)和軸角統(tǒng)稱(chēng)晶格常數(shù)。4 晶體常數(shù)：從晶體宏觀(guān)形態(tài)定不出軸長(zhǎng)，只能根據(jù)對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)定出a0 、 b0 、c0 ，這一比例稱(chēng)為軸率，軸率和軸角統(tǒng)稱(chēng)晶體常數(shù)。5 面角守恒定律同種礦物的晶體，其對(duì)應(yīng)晶面間的角度守恒。6 面角是指晶面法線(xiàn)間的的夾角，其數(shù)值等于相應(yīng)晶面間實(shí)際夾角的補(bǔ)交。7 對(duì)稱(chēng)面是一假象的平面，亦稱(chēng)鏡面，相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)操

10、作為對(duì)此平面的反映，它將圖形平分為 互為鏡面的兩個(gè)相等部分。8 對(duì)稱(chēng)軸是一假象的直線(xiàn)，相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)操作為圍繞此直線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)，物體繞該直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一定角 度后，可使相同部分重復(fù)。9 對(duì)稱(chēng)心是一假象的點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的對(duì)稱(chēng)操作為反伸，通過(guò)該點(diǎn)作任意直線(xiàn)，則在此直線(xiàn)上距 對(duì)稱(chēng)中心等距離的位置上必定可以找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)。10 旋轉(zhuǎn)反伸軸是一假象的直線(xiàn)，如果物體繞該直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一定角度后， 在對(duì)此直線(xiàn)上的一點(diǎn)進(jìn) 行反伸，可使相同部分重復(fù)，即所對(duì)應(yīng)的操作是旋轉(zhuǎn)與反伸的復(fù)合操作。11 單形是由對(duì)稱(chēng)要素聯(lián)系起來(lái)的一組晶面的組合。12 聚形：兩個(gè)或兩個(gè)以上單形聚合在一起所共同圈閉的空間外形形成聚形。13 單位面為過(guò) ao、bo、co

11、的面。14 軸率從晶體宏觀(guān)形態(tài)是定不出軸長(zhǎng)的，只能根據(jù)對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)定出ao ：bo ： co，這一比例稱(chēng)為軸率 .。15 米氏符號(hào)將晶面指數(shù)按順序連寫(xiě)，并置于小括號(hào)內(nèi)，寫(xiě)成（hkl）的形式，此（ hkl）就是國(guó)際上通用的晶面符號(hào)16 晶面條紋是由于不同單形的細(xì)窄晶面反復(fù)相聚、 交替生長(zhǎng)而在晶面上出現(xiàn)的一系列直線(xiàn)狀 平行條紋，也稱(chēng)聚形條紋。17 礦物的顏色是礦物對(duì)入射的白色可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)的光波吸收后， 透射和反射的各種波長(zhǎng) 的可見(jiàn)光的混合色。18 礦物的條痕色是礦物粉末的顏色。通常是指礦物在白色無(wú)釉瓷板上擦劃所留下的粉末的顏。19 礦物的光澤是指礦物表面對(duì)可見(jiàn)光的反射能力。20 解理：礦物晶體受應(yīng)

12、力作用而超過(guò)彈性限度時(shí)， 沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光滑平面 的固有特性稱(chēng)為解理。3/1321 礦物的硬度 是指礦物抵抗外來(lái)機(jī)械作用的能力。22 摩氏硬度計(jì) 是一種刻畫(huà)硬度， 它是以十種具有不同硬度的礦物作為標(biāo)準(zhǔn)， 構(gòu)成的摩氏硬度 計(jì)，其它礦物的硬度是與摩氏硬度計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)礦物相比較來(lái)確定的。23 布拉維法則 晶體上的實(shí)際晶面平行于面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)。24 單形符號(hào) ：將晶面指數(shù)放在大括號(hào)中表示單形符號(hào)。晶帶 ：彼此間的交棱均相互平行的一組晶面之組合平行連生 由若干個(gè)同種的單晶體， 按所有對(duì)應(yīng)的結(jié)晶學(xué)方向全都相互平行的關(guān)系而組成的 連生體。內(nèi)部格子構(gòu)造平行、連續(xù)晶帶定律 對(duì)于任一屬于 u v w

13、 晶帶的晶面 (h k l)，必定有： h u + k v + l w = 0 晶棱符號(hào) 截距系數(shù)比：表達(dá)為 u v w 單形 一類(lèi)是由等大同形的一種晶面組成 聚形 另一類(lèi)是由兩種或兩種以上的晶面所組成，單形符號(hào) 以簡(jiǎn)單的數(shù)字符號(hào)的形式來(lái)表征一個(gè)單形的所有組成晶面及其在晶體上取向的 一種結(jié)晶學(xué)符號(hào)一般形和特殊形 一般形的晶面與對(duì)稱(chēng)要素間具有一般的關(guān)系, hkl，hkil 為一般形閉形和開(kāi)形 由一個(gè)單形本身的全部晶面不能?chē)煞忾]空間的單形，稱(chēng)為開(kāi)形， 否則為閉形。單面、平行雙面以及各種柱和單錐共17 種單形為開(kāi)形；閉形共有 30 種定形和變形 若其晶面間的角度為恒定者，則屬于定形，反之，即為變形

14、。左形和右形 形狀完全相同而在空間的取向正好彼此相反的兩個(gè)形體，若相互間不能借助 于旋轉(zhuǎn)、但可借助于反映而使兩者的取向達(dá)到一致，此二同形反向體即構(gòu)成左形和右形。雙晶 互不平行的同種單體，彼此間按一定的對(duì)稱(chēng)關(guān)系相互取向而組成的規(guī)則連生晶體 雙晶面 假想面，通過(guò)它的反映，可使雙晶相鄰的兩個(gè)個(gè)體重合或平行。雙晶軸 假想直線(xiàn)， 相鄰的兩個(gè)個(gè)體其中一個(gè)個(gè)體繞此直線(xiàn)旋轉(zhuǎn) 180 后，可與另一個(gè)個(gè)體重 合、平行或連成一個(gè)完整的單晶體。雙晶中心 假想點(diǎn)，雙晶的一個(gè)個(gè)體通過(guò)它的反伸，可與另一個(gè)晶體重合。簡(jiǎn)單雙晶 由兩個(gè)單體構(gòu)成的雙晶 反復(fù)雙晶 雙晶單體按一定規(guī)律重復(fù)。復(fù)合雙晶 兩個(gè)以上的單體彼此間按不同的雙晶律

15、所組成的雙晶。 衍生 不同種類(lèi)晶體之間的規(guī)則連生二、問(wèn)答題1為什么在實(shí)際晶體上，同一單形的各個(gè)晶面性質(zhì)相同 ?在理想發(fā)育的晶體上同 一單形的各個(gè)晶面同形等大 ?實(shí)際中由于環(huán)境因素影響 ，在形態(tài)上存在差異， 而各個(gè)晶面的性質(zhì)是相同的； 理想中同一單 形的晶面形狀 , 大小 , 性質(zhì)完全相同。某晶面在 x、y、z 軸上的截距分別為 2.5mm、5mm、 ，試寫(xiě)出該晶面的米氏符 號(hào)。 4:2:03111 在等軸、四方、斜方、單斜 (L 2PC對(duì)稱(chēng)型 )和三斜晶系中分別代表什么單 形?4在47種幾何單形中， 下列單形能否相聚 ?六方柱與菱面體， 五角十二面體與立 方體，三方雙錐與六方柱，斜方柱與四方雙

16、錐。5等軸晶系晶體某晶面在 x、y、z 軸上的截距分別為 2a、3b、 4c，試寫(xiě)出該晶 面的米氏符號(hào)。 1/2a:1/3b:1/4c4/13 6四方晶系晶體， a = 3?，c = 6? ，某晶面在 x、y、z軸上的截距分別為 3? 、3? 、 6? ，試寫(xiě)出該晶面的米氏符號(hào)。若截距分別為 6? 、6? 、 6?，及 3?、3?、 3?， 則其晶面米氏符號(hào)又為什么？7110 在等軸、四方、斜方、單斜 (L2PC對(duì)稱(chēng)型 )和三斜晶系中分別代表什么單 形?8100 在等軸、四方、斜方、單斜 (L2PC對(duì)稱(chēng)型 )和三斜晶系中分別代表什么單 形?3. 111 、100 和110在等軸、四方、斜方、單

17、斜 (L2PC)和三斜晶系中分別代表 什么單形？4. 10 1 1 、11 2 0和11 2 1在三方和六方晶系中各代表什么單形？5. 簡(jiǎn)述整數(shù)定律的內(nèi)容。 如果以平行于三根不共面晶棱的直線(xiàn)作為坐標(biāo)軸，則晶體上任意二晶面在三個(gè)坐標(biāo)軸上所截 截距的比值之比為一簡(jiǎn)單整數(shù)比。1. 晶體定向的原則，各晶系晶體定向和晶體幾何常數(shù)的特點(diǎn) 適宜的晶棱方向作為結(jié)晶軸 符合晶體本身的對(duì)稱(chēng)適宜的對(duì)稱(chēng)元素作為結(jié)晶軸盡量使得晶軸 之間夾角為 902. 為什么四方和三、六方晶系晶體的軸單位具有 a=b c 的特征？ 四方晶系；L4或Li4為Z軸，以垂直 Z軸，并互相垂直的 L 2或P的法線(xiàn)為 X、Y軸；三六方晶系 以L(fǎng)

18、3或 L6或Li6為Z軸，以垂直 Z軸并彼此交角 120 的L2或P法線(xiàn)為 X、Y、U6 證明四軸定向的晶面符號(hào)中 h+k+i=0。 定義同三軸定向，指數(shù)的排列順序依次為 X、Y、U和Z 軸，軸率為 1 : 1 : 1 : C，C = c/a， 用(h k i l)的形式表達(dá) h : k : i : l = 1/OX : 1/OY : 1/OU : 1/OZ由于X、Y和U軸相交 120 ，不難證明： h+k+i = 06. 晶面(21 3 5)是否肯定在 c軸上的截距最短？對(duì)于三個(gè)水平結(jié)晶軸來(lái)說(shuō)， 是否肯定 在d軸上的截距最短？為什么？8. 求同時(shí)屬于 102 和 112晶帶的晶面之符號(hào)。 1

19、.1.-19. 已知晶帶 1 1 2 ，確定(0 2 1)和(130)晶面是否屬于該晶帶？不屬于第三章 礦物的晶體化學(xué)一、基本概念立方最緊密堆積 在晶體結(jié)構(gòu)中，質(zhì)點(diǎn)間趨向于盡可能地相互靠近，形成最緊密堆積，以 達(dá)到內(nèi)能最小，而使晶體處于最穩(wěn)定狀態(tài)。六方最緊密堆積離子半徑 在晶體中，質(zhì)點(diǎn)保持一定的間距，各自有一個(gè)不可侵犯的范圍，這個(gè)范圍看作是球形的，它的半徑被稱(chēng)為原子或離子的有效半徑。四面體空隙 N 個(gè)等大球體作最緊密堆積時(shí)，產(chǎn)生 N 個(gè)八面體空隙和 2N 個(gè)四面體空隙。 八面體空隙 不等大的球體進(jìn)行堆積時(shí)， 較大的球成最緊密堆積， 而較小的球則依自身體積 的大小填入其中的八面體空隙或四面體空隙

20、中，形成不等大球體的緊密堆積。配位多面體 以一個(gè)原子或離子為中心，將其周?chē)c之成配位關(guān)系的原子或離子的中心聯(lián) 接起來(lái)，所獲得的多面體稱(chēng)為5/13 晶格類(lèi)型 離子 原子 分子 金屬類(lèi)質(zhì)同象 晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(diǎn)被它種類(lèi)似的質(zhì)點(diǎn)所代替， 僅使晶格常數(shù)發(fā)生不大的變化， 而結(jié)構(gòu)型式不變，同質(zhì)多象 同種化學(xué)成分的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件下，形成不同結(jié)構(gòu)的晶體的現(xiàn)象 有序與無(wú)序結(jié)構(gòu) 若這些不同的質(zhì)點(diǎn)在其中全部隨機(jī)分布，相互間沒(méi)有一定的規(guī)則時(shí)，則 稱(chēng)為無(wú)序結(jié)構(gòu)。 若這些不同的質(zhì)點(diǎn)有選擇地分別占據(jù)其中的不同位置，相互間呈有規(guī)則 地分布時(shí)，這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為有序結(jié)構(gòu)；多型：是一種元素或化合物以?xún)煞N或兩種以上層狀結(jié)構(gòu)存

21、在的現(xiàn)象。二、問(wèn)答題2完全類(lèi)質(zhì)同象系列的兩端元礦物，它們的晶體結(jié)構(gòu)為什么必定是等結(jié)構(gòu)的?反之，兩種等結(jié)構(gòu)的化合物是否都能形成類(lèi)質(zhì)同象混晶 ?為什么 ?若兩種質(zhì)點(diǎn)可以任意比例相互取代，則稱(chēng)為完全的類(lèi)質(zhì)同象，它們可以形成一個(gè)連續(xù)的類(lèi)質(zhì) 同象系列。不一定，形成類(lèi)質(zhì)同象混晶還包括內(nèi)因離子半徑店家類(lèi)型還有外因溫度壓力組分 濃度的影響4寫(xiě)出下列化學(xué)成分的同質(zhì)多象礦物的名稱(chēng)及形成條件 :(1)C；(2)Al 2SiO5；(3)KAlSi 3O8；鉀長(zhǎng)石 5舉例說(shuō)明類(lèi)質(zhì)同象概念、條件及其研究意義。 晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(diǎn)被它種類(lèi)似的質(zhì)點(diǎn)所代替，僅使晶格常數(shù)發(fā)生不大的變化，而結(jié)構(gòu)型式 不變，這種現(xiàn)象稱(chēng)為類(lèi)質(zhì)同象。條

22、件：內(nèi)因(離子或原子半徑，離子的店家，離子的類(lèi)型) 外因(溫度，壓力，組分濃度) 。意義：他是引起礦物化學(xué)成分的一個(gè)主要原因。研究類(lèi)質(zhì)同 相的規(guī)律，對(duì)尋找某些礦種和合理的綜合利用各種礦產(chǎn)資源，有著極為重要的作用。也有助 于了解成礦環(huán)境。8四種晶格類(lèi)型中，哪些類(lèi)型的結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)趨向于緊密排列，哪些類(lèi)型不作緊 密排列？原因何在？金屬鍵、 離子鍵使晶格具有最緊密堆積， 為了保持電性中和， 異號(hào)離子保持一定的數(shù)量比例； 質(zhì)點(diǎn)間的電子密度很小，對(duì)光的吸收較小，光子易通過(guò)，表現(xiàn)為透明或半透明、低折射率和 反射率、非金屬光澤、不導(dǎo)電等；共價(jià)鍵、分子鍵晶體結(jié)構(gòu)的緊密程度比離子晶格低，配位 數(shù)也小。9N 個(gè)等大球

23、體最緊密堆積會(huì)產(chǎn)生什么類(lèi)型的空隙？各有多少個(gè)？哪種空隙大， 哪種空隙較??？N 個(gè)等大球體作最緊密堆積時(shí)，產(chǎn)生 N 個(gè)八面體空隙和 2N 個(gè)四面體空隙。 10何謂配位數(shù)？當(dāng)說(shuō)某種陽(yáng)離子位于立方體、八面體、四面體或正三角形配位 多面體中，此陽(yáng)離子的配位數(shù)分別是多少？ 在晶體結(jié)構(gòu)中，原子或離子是按照一定方式與周?chē)脑踊螂x子相接觸的，每個(gè)原子或離子 周?chē)钹徑脑踊虍愄?hào)離子的數(shù)目稱(chēng)為該原子或離子的配位數(shù)。8、6、4、 3。11黃鐵礦的晶形有時(shí)呈立方體，有時(shí)呈五角十二面體，這是同質(zhì)多象嗎？何謂 同質(zhì)多象？是同質(zhì)多象； 同種化學(xué)成分的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件下，形成不同結(jié)構(gòu)的晶體的現(xiàn) 象，稱(chēng)為同質(zhì)多

24、象12類(lèi)質(zhì)同象的概念。類(lèi)質(zhì)同象分哪些類(lèi)型？方鉛礦和石鹽都能形成立方體，能 叫類(lèi)質(zhì)同象嗎 ？6/13晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(diǎn)被它種類(lèi)似的質(zhì)點(diǎn)所代替，僅使晶格常數(shù)發(fā)生不大的變化，而結(jié)構(gòu)型式不變，這種現(xiàn)象稱(chēng)為類(lèi)質(zhì)同象。完全的類(lèi)質(zhì)同象、不完全的類(lèi)質(zhì)同象。不能、13異價(jià)類(lèi)質(zhì)同象中相互代替的離子電價(jià)不同，如何才能保持電荷平衡？在異價(jià)類(lèi)質(zhì)同象代替時(shí)， 為了保持晶格中電價(jià)平衡， 相互代替的離子之總電荷必須相等。1.兩對(duì)異價(jià)離子同時(shí)代替； （ 2）電價(jià)較高的離子與數(shù)量較多的低價(jià)離子相互代替。（ 3）較高價(jià)陽(yáng)離子代替較低價(jià)陽(yáng)離子時(shí)，過(guò)剩的正電荷為較高價(jià)的陰離子代替較低價(jià)的陰離子后面多 余的負(fù)電荷所補(bǔ)償。15影響類(lèi)質(zhì)同象

25、的因素有哪些？按內(nèi)因和外因分別闡述。內(nèi)因：離子或原子的半徑、離子的電價(jià)。離子的類(lèi)型；外因：溫度、壓力、組分濃度第四章 礦物的化學(xué)成分一、基本概念 礦物 由地質(zhì)作用所形成的結(jié)晶態(tài)的天然化合物或單質(zhì)，它們具有均勻且相對(duì)固定的化學(xué)組 成和確定的晶體結(jié)構(gòu)；它們?cè)谝欢ǖ奈锢砘瘜W(xué)條件范圍內(nèi)穩(wěn)定，是組成巖石和礦石的基本單 元。礦物種 礦物種是指具有相同的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)的一種礦物。膠體 膠體是一種物質(zhì)的微粒 （10?1000?） 分散在另一種物質(zhì)之中，所形成的不均勻的細(xì)分散 系。膠體礦物 ;地殼中的水膠凝體礦物，絕大部分都形成于表生作用中，表生作用中形成的膠體 礦物，豐度 豐度是元素在地殼中的平均含量吸附

26、水 不參加晶格，滲入礦物集合體，為礦物顆?；蛄严侗砻鏅C(jī)械吸附的中性的水分子 結(jié)晶水 以中性水分子存在于礦物中，在晶格中具有固定的位置，有結(jié)構(gòu)單元的作用，是 礦物成分的一部分。結(jié)構(gòu)水 化合水。是以 （OH ）、 H 、 （H3O ）離子形式參加礦物晶格的 “水 ”。沸石水 中性水分子，主要存在于沸石族礦物結(jié)構(gòu)孔道內(nèi)，位置不固定，水的含量隨溫度、 壓力和濕度而變化層間水 ：存在于某些層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽的結(jié)構(gòu)層之間的中性水分子二、問(wèn)答題2舉例說(shuō)明水在礦物中的作用，不同形式的水在晶體化學(xué)中的表示方法 水是礦物中的重要組成部分，礦物的許多性質(zhì)都與水有關(guān)。根據(jù)礦物中水的存在形式以及它 們?cè)诰w結(jié)構(gòu)中的作用，分

27、為兩類(lèi)：一類(lèi)是不參加晶格的，與礦物晶體結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，統(tǒng)稱(chēng)吸附 水。另一類(lèi)是參加晶格或與礦物晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的，包括結(jié)晶水、沸石水、層間水和結(jié)構(gòu) 水。結(jié)構(gòu)水寫(xiě)在化學(xué)式的最后；結(jié)晶水用圓括號(hào)括起來(lái)，寫(xiě)在與之相聯(lián)系的陽(yáng)離子后面；層 間水用圓括號(hào)括起來(lái)寫(xiě)在可交換的陽(yáng)離子的后面；沸石水寫(xiě)在化學(xué)式的最后，用圓點(diǎn)分開(kāi) 6按礦物的化學(xué)成分分類(lèi)，礦物分為幾大類(lèi)，各有什么特點(diǎn)？ 單質(zhì)由同種元素的原子自相結(jié)合組成。化合物由兩種或兩種以上不同的化學(xué)元素的原子組成。又可分為： 簡(jiǎn)單化合物：由一種陽(yáng)離子和一種陰離子組成。NaCl 、PbS單鹽化合物：由一種陽(yáng)離子和一種絡(luò)陰離子組成。CaCO 3 、 MgSiO 4復(fù)化合物 （

28、復(fù)鹽）：由兩種以上陽(yáng)離子與同種 （絡(luò)）陰離子組成。 CuFeS2、CaMgCO 37/137礦物種的概念。金剛石和石墨的化學(xué)成分都是C，它們是否屬于同一個(gè)礦物種 ？ -石英和 -石英是否屬于同一個(gè)礦物種？褐鐵礦和鋁土礦是獨(dú)立的礦物種 嗎？ 礦物種是指具有相同的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)的一種礦物。不屬于同一礦種，他們的化學(xué)式相 同，但是結(jié)構(gòu)卻不同；似的，他們是可逆的，屬于同一物種的不同亞種；似的 8礦物按晶體化學(xué)分為哪幾大類(lèi)？ 大類(lèi)：化合物類(lèi)型；類(lèi)：陰離子或絡(luò)陰離子種類(lèi)；亞類(lèi)： 絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)類(lèi)型；族：晶體結(jié)構(gòu) 型式 （化學(xué)組成類(lèi)似結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同 ） ；亞族：陽(yáng)離子種類(lèi)；種：一定的晶體結(jié)構(gòu)和一定的化學(xué) 成

29、分；亞種：化學(xué)組成物性形態(tài)等方面的差異9礦物的命名可以依據(jù)很多因素。黃銅礦的命名依據(jù)什么？石榴子石的命名依 據(jù)什么？方鉛礦、方解石、香花石、高嶺石的命名分別依據(jù)什么？黃銅礦 （CuFeS2、銅黃色 ）：結(jié)合成分及物性；石榴子石 （四角三八面體或菱形十二面體狀似石 榴子：依據(jù)形態(tài)；方鉛礦 （PbS、立方體晶形及解理 ）：形態(tài)與成分；方解石 （具菱面體解理 ）： 依據(jù)物性；香花石 （發(fā)現(xiàn)于我國(guó)香花嶺 ）：地名；高嶺石 （以江西高嶺產(chǎn)者最著名； 10在礦物的名稱(chēng)中：礦、石、砂、玉、華、礬分別有什么含義？ 礦 具有金屬光澤或從中提煉金屬 黃銅礦 石 非金屬光澤的礦物方解石 正長(zhǎng)石砂 以細(xì)小顆粒產(chǎn)出的礦

30、物辰砂 硼砂玉 寶玉石石料 剛玉 黃玉 華 地表次生的并呈松散狀的礦物 鈷華 鉬華 礬 易溶于水的硫酸鹽 明礬 膽礬 11同一種礦物的理想晶體形態(tài)和實(shí)際 （天然 ）晶體有何異同？ 在結(jié)晶學(xué)中，主要討論的是理想晶體。所謂理想晶體，是指它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)格地服從空 間格子規(guī)律，外形應(yīng)為規(guī)則的幾何多面體，面平、棱直，同一單形的晶面同形等大。實(shí)際上 晶體在其生長(zhǎng)過(guò)程中或晶體長(zhǎng)成之后，總是不可避免地要受到外界復(fù)雜因素的種種影響，致 使晶體不能按理想形態(tài)發(fā)育；此外，晶體在形成之后，還可能受到溶蝕和破壞。因而，實(shí)際 晶體和理想晶體相比，相差很遠(yuǎn)，不能表現(xiàn)出理想晶體所具有的全部特征。第五章 礦物的物理性質(zhì)一、基本

31、概念顏色 顏色是對(duì)光選擇性吸收的結(jié)果自色 ：礦物本身固有的成分結(jié)構(gòu)所決定的顏色他色 ：由雜質(zhì)、氣液包裹體所引起的顏色假色 ：是因物理光學(xué)效應(yīng)而產(chǎn)生的顏色體色 物體內(nèi)部所表現(xiàn)出來(lái)的顏色表色 即反射色，只有物體的反射光所呈現(xiàn)的顏色，不透明礦物因吸收非常強(qiáng)，因而表現(xiàn)都 是表面色變彩 是由于衍射現(xiàn)象而呈色的錆色：是由于光的干涉作用引起的條痕 條痕是礦物在條痕板上擦劃后留下的痕跡（實(shí)際上是礦物的粉末）的顏色8/13 透明度 礦物允許可見(jiàn)光透過(guò)的程度，稱(chēng)為礦物的透明度油脂光澤 ：顏色淺、具有玻璃光澤或金剛光澤的礦物，在不平坦斷面上呈現(xiàn)的如同油脂面上 見(jiàn)到的那種光澤。如石英，斷口為油脂光澤。樹(shù)脂光澤 ：顏色

32、黃黃褐、具金剛光澤的礦物，如閃鋅礦、雄黃等，在不平坦面上，可以見(jiàn) 到象松香等樹(shù)脂平面所呈現(xiàn)的那樣的光澤。絲絹光澤 ：在透明、具玻璃光澤且個(gè)體細(xì)小呈纖維狀集合體或解理完全的礦物，如石棉、纖 維石膏等，具有象蠶絲或絲織品那樣的光澤。珍珠光澤 ：解理發(fā)育的淺色透明礦物，如白云母、滑石等，在它們的解理面上所看到的那種 象貝殼凹面上呈現(xiàn)的那種柔和而多彩的光澤。解理 礦物晶體在外力作用下，沿著一定的結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光滑平面的固有性質(zhì) 裂開(kāi) 礦物受外力作用，有時(shí)可沿著一定的結(jié)晶學(xué)方向裂成平面的非固有性質(zhì)，稱(chēng)為裂理或 裂開(kāi)硬度 是指礦物抵抗某種外來(lái)機(jī)械作用力（如刻劃、壓入或研磨）侵入能力。斷口 具極不完

33、全解理的礦物，尤其是沒(méi)有解理的晶質(zhì)和非晶質(zhì)礦物，她們受外力打擊后， 都會(huì)發(fā)生無(wú)一定方向的破裂，其破裂面就是斷口熱電性 是指某些礦物晶體，當(dāng)受熱或冷卻時(shí)，能激起礦物晶體表面荷電的現(xiàn)象壓電性 是指某些礦物晶體，當(dāng)受到定向壓力或張力作用時(shí)，能激起晶體表面荷電的現(xiàn)象。 磁性 （強(qiáng)磁性，弱磁性，無(wú)磁性 ） 礦物能被永久磁鐵或電磁鐵吸引或排斥的性質(zhì) 巖漿作用 在巖漿作用中，形成的主要礦物及其晶出 等造巖礦物，從而在巖漿作用過(guò)程中 形成不同的礦物組合，構(gòu)成不同的巖石類(lèi)型。偉晶作用接觸交代作用 發(fā)生在中酸性巖漿侵入體同碳酸鹽類(lèi)的接觸帶 ，所形成的巖石稱(chēng)為矽卡巖 熱液作用 地殼中的含礦熱水溶液在一定的物理化學(xué)條

34、件下，以充填作用或交代作用的方 式，將礦質(zhì)沉淀在各種有利的構(gòu)造和巖石中，從而形成礦石的作用?；鹕阶饔?火山作用中礦物自巖漿熔體或火山噴氣中迅速結(jié)晶，或由火山熱液充填、交代 火山巖而形成。風(fēng)化作用 巖石受外力作用后發(fā)生機(jī)械崩解和化學(xué)分解，破壞產(chǎn)物基本殘留原地，使堅(jiān)硬 的巖石變?yōu)樗缮⒌乃樾技巴寥?。剝蝕作用沉積作用搬運(yùn)作用固結(jié)成巖作用重結(jié)晶作用 指在原巖基本保持固態(tài)條件下，同種礦物的化學(xué)組分的溶解、遷移和再次沉 淀結(jié)晶，使粒度不斷加大，而不形成新的礦物相的作用變質(zhì)結(jié)晶作用 指在原巖基本保持固態(tài)條件下， 形成新礦物相的同時(shí)， 原有礦物發(fā)生部分分 解或全部消失變質(zhì)分異作用 指成分均勻的原巖經(jīng)變質(zhì)作用后，

35、 形成礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造不均勻的變質(zhì)巖 的作用。交代作用 指有一定數(shù)量的組分被帶進(jìn)和帶出，使巖石的總化學(xué)成分發(fā)生不同程度的改變 的成巖成礦作用。變形作用 （動(dòng)力變質(zhì)作用 ） 在淺部低溫低壓條件下，多數(shù)巖石具有較大的脆性，當(dāng)所受應(yīng) 力超過(guò)一定彈性限度時(shí)，就會(huì)碎裂。接觸熱變質(zhì) 由于巖漿侵入使圍巖受到熱的影響而引起的變質(zhì)作用。引起圍巖的重結(jié)晶， 也可形成新的礦物9/13 區(qū)域變質(zhì) 伴隨區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的大面積的變質(zhì)作用。礦物包裹體 礦物在生長(zhǎng)過(guò)程中所捕獲的被包裹在晶體內(nèi)的外來(lái)物質(zhì)假象 若交代作用強(qiáng)烈時(shí)，原礦物可全部被新形成的礦物所代替，而保留原礦物的外形，副像 礦物發(fā)生同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變后，新礦物仍保留

36、原礦物的外形溶蝕 礦物生成之后，受后繼溶液的作用可發(fā)生部分溶解或全部溶解的現(xiàn)象， 1為什么礦物的條痕要比礦物的顏色穩(wěn)定 ? 由于它消除了假色，減低了他色，因而比礦物顆粒的顏色更為固定，故可用來(lái)鑒定礦物。 3影響礦物硬度的因素有哪些 ?1）原子價(jià)態(tài)和原子間距 礦物的硬度隨組成礦物的原子或離子電價(jià)的增高而增大， 與原子間 距的平方成反比。2）原子的配位數(shù) 在其它條件相同的情況下，礦物硬度隨原子配位數(shù)增大而增大。3）離子 共價(jià)鍵的狀態(tài) 大多數(shù)礦物中， 組成元素之間的化學(xué)鍵為離子 共價(jià)鍵的中間過(guò) 渡類(lèi)型，硬度隨共價(jià)性程度的增大而增大。5閃鋅礦 （Zn, Fe）S 的黑褐色，含有細(xì)分散赤鐵礦的紅色石英，

37、透明方解石在裂 隙附近呈現(xiàn)的五顏六色分別屬于自色、他色和假色的哪一類(lèi)顏色？ 他色。他色、假色6何謂條痕色？條痕色和透明度有何關(guān)系？ 條痕是礦物在條痕板上擦劃后留下的痕跡（實(shí)際上是礦物的粉末）的顏色。條痕對(duì)不透明礦 物的鑒定很重要，而透明礦物的條痕大多為白色、灰白色，因此，對(duì)這類(lèi)礦物來(lái)說(shuō)，條痕則 失去了鑒定礦物的意義。7簡(jiǎn)述晶格類(lèi)型對(duì)光學(xué)性質(zhì)的影響。1）具金屬鍵的礦物一般呈金屬色、金屬光澤或半金屬光澤、不透明。2）具共價(jià)鍵的礦物一般呈無(wú)色及彩色、金剛光澤或玻璃光澤、透明。3）具離子鍵或分子鍵的礦物， 對(duì)光的吸收程度小， 無(wú)色或淡色， 玻璃光澤、透明。 10說(shuō)出下列解理的組數(shù)和夾角 （90 、60

38、 和斜交 ）：立方體、八面體、菱面體、 四方柱100、斜方柱 110。立方體，三組，垂直 八面體，四組，斜交，菱面體，三組斜交 0001 、一組 四 方柱100 ，兩組，垂直 四方柱110 ，兩組，垂直 斜方柱110兩組，斜交 12何謂礦物的發(fā)光性？何謂熒光，何謂磷光？ 礦物在接受外界能量的照射下，能發(fā)射可見(jiàn)光的性質(zhì)稱(chēng)為發(fā)光性。發(fā)光體一旦停止受激 （10 8 秒），發(fā)光現(xiàn)象消失，所發(fā)的光為螢光；在外界能量撤除以后（10 8 秒），還能發(fā)的光叫磷光13何謂礦物的彈性和撓性？ 彈性：是指礦物在外力作用下發(fā)生彎曲形變，當(dāng)外力解除后又恢復(fù)原狀的性質(zhì)。如云母。 撓性：是指礦物受外力作用發(fā)生彎曲形變，當(dāng)外

39、力作用解除后不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。 礦物各論一、基本概念 橄欖石 輝石 角閃石 黑云母 白云母 鉀長(zhǎng)石 鈉長(zhǎng)石 鈣長(zhǎng)石 斜長(zhǎng)石 石英 剛玉 赤鐵礦 磁鐵礦 黃鐵礦 黃銅礦 高嶺土 蒙脫 石 磷灰石 方解石 白云石 石膏 芒硝 硼砂 明礬石 石鹽 螢 石10/13二、問(wèn)答題2. 說(shuō)明方鉛礦和閃鋅礦分別具有 100 和110 完全解理的原因。3. 方鉛礦和黃鐵礦的結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同 , 為何對(duì)稱(chēng)性卻不同 ?7. 哪些硫化物硬度大于 5.5，哪些硫化物硬度小于 2.5？各舉出 3 個(gè)礦物實(shí)例。8. 試解釋方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦，雌黃、輝鉬礦、黃鐵礦等的形態(tài)，物性與其 晶體化學(xué)特征的關(guān)系。9. 硫化物礦物中哪

40、些是錫白色一鉛灰色一鋼灰色的 ?它們?nèi)绾螀^(qū)分 ?10. 硫化物礦物中具有金剛光澤的礦物有哪些 ?各有什么特征 ?11. 硫化物中哪些礦物硬度大于小刀 ?哪些硬度小于小刀 ?為什么 ?12. 黃銅礦和黃鐵礦的次生產(chǎn)物是什么 ?有何地質(zhì)意義？15. 簡(jiǎn)單氧化物和復(fù)雜氧化物的區(qū)別何在 ?16. 氧化物常見(jiàn)有砂礦，而硫化物則沒(méi)有，為什么 ?17. 以金紅石、尖晶石和水鎂石為例，說(shuō)明它們各自的結(jié)構(gòu)與形態(tài)和物理性質(zhì)之 間的關(guān)系同屬于剛玉型結(jié)構(gòu)的剛玉和赤鐵礦，為何兩者在物理性質(zhì)上差異如此明 顯?18. 水鎂石和輝鉬礦同屬于片狀礦物，其晶體結(jié)構(gòu)之間有何不同 ?19. 三水鋁石與剛玉的晶體結(jié)構(gòu)之間有什么區(qū)別 ?20. 如何區(qū)別金紅石和錫石，鈦鐵礦，鉻鐵礦和磁鐵礦 ?22. 石英族礦物包括哪些礦物種？為什么 -石英在自然界中分布最廣？石英族礦 物比重