结晶学与矿物学试题

一、名词解释1.晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，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。3.假像：矿物成分交代强烈时，一种矿物将另一种矿物完全交代，同时保留了前一种矿物的外形的现象称为假象。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，Al3+以四次配位的形式，进入到[SiO4]四面体中，替代一部分Si4+,这种硅酸盐称为铝硅酸盐。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O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg，因此，地壳中氧化物和氢氧化物和含氧盐大类矿物分布最广。2.白云石CaMg[CO3]2和镁方解石（Ca,Mg）[CO3]中的Ca2+和Mg2+间的关系分别为复盐中两种固定占位的阳离子和类质同象。3.矿物中的水分为吸附水结晶水结构（化合）水等三种基本类型，蛋白石（SiO2•nH2O）中的水为吸附水，水镁石（Mg(OH)2）中的水为结构（化合）水。4.组成软玉的主要矿物为透闪石和阳起石。5.具有正尖晶石型结构的矿物有尖晶石（铬铁矿），具有反尖晶石型结构的矿物有磁铁矿。7.Al2SiO5有红柱石蓝晶石矽线石等三种同质多相变体，其中矽线石为铝的铝硅酸盐。8.具有TOT型结构单元层的矿物有滑石（云母）叶腊石（绿泥石），具有TO型结构单元层的矿物有高岭石和蛇纹石三、选择题（每个1分，共14分。前7个为单选）1、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：（B）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：（A）A、解理面上B、断口上C、裂开面上D、晶面上3、绿柱石呈现绿色是因为：（A）A、含有色素离子B、色心C、含有杂质包裹体D、干涉效应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：（A）A、共生B、伴生C、世代D、假像5、在K[AlSi3O8]的三种有序-无序变体中，透长石对应：（A）A、完全无序态B、完全有序态C、部分有序态D、均有可能6、聚片双晶纹出现在：（D）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留其原来的六方双锥的外形，此种现象称为：（C）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：（BC）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：（BCD）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：（AC）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：（ABCD）A、水晶B、玛瑙C、燧石D、芙蓉石12、硬度中等的矿物有：（CD）A、石膏B、正长石C、磷灰石D、方解石13、具有NaCl型衍生结构的矿物有：（AC）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：（ACD）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）答：金刚石和石墨的化学成分相同，但它们的晶体结构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。石墨的空间格子为三方或六方格子，层状结构，层内具共价键—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（层状结构导致），硬度低（分子键引起），金属光泽，电的良导体（金属键存在）。2.下图是云母型晶体的结构示意图，请在图中标出下列结构单元：a.四面体片b.八面体片c.结构单元层d.层间域并请指出云母型晶体的结构单元层类型。（5分）.答：结构单元层是指层状矿物的晶体结构中最小的重复单元。云母结构单元层的类型是TOT型。层状硅酸盐的四个基本结构见下图所示。｝c.结构单元层｝｝｝d.层间域b.八面体片a.四面体片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）.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Zn2+比较容易被Fe2+替代，形成类质同像混晶。当替代程度较少时，Zn2+与S2-以共价键连接。矿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，Fe2+与S2-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.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）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}。但它们的夹角相同。这是因为两个辉石亚族的矿物的结构形式一样，产生解理的原因相同，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a0（1.822-1.824nm）刚好是单斜辉石a0（0.970-0.982nm）的两倍，而b0和c0值均非常相似，从而导致解理符号分别为{210}和{110}（见下图示）。