结晶学复习题Word格式.docx
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8.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。
如CaCO3在不同条件下可以形成方解石和文石
9.解理:
矿物晶体在受力作用时,沿一定结晶学方向破裂成一序列光滑平面的固有特性称为解理。
这些平面称解理面。
如方铅矿的立方体完全解理
10.断口:
当矿物遭受超过其弹性极限的外力作用时,沿任意方向破裂成不平整的断面
11.晶体具有对称性,这表现在晶体外形上是相等的晶面、晶棱和角顶有规律的重复出现。
12.平行连生:
同种晶体,彼此平行地连生在一起,在连生着的晶体之间,其对应的晶面和晶棱相互平行。
13.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。
14.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。
15.矿物是自然作用中形成的天然固态单质或化合物,具有相对固定的化学成分,晶质矿物还具有确定的内部结构,稳定于一定的物理化学条件,是组成岩石和矿石的基本单元。
16.配位数:
在晶体结构中某质点周围与该质点直接联系的质点数,称为该质点的配位数。
17.双晶:
双晶是两个或两个以上的同种晶体的规则连生,其中一个晶体是另一个晶体的镜像反映,或者其中一个晶体旋转180°
后与另一个晶体重合或平行。
18.假象:
矿物受到改造后,其矿物种类已发生变化,但原来矿物的晶形仍维持不变,这种被保留下来的
矿物晶体形态称为假象。
19.层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构:
在四面体片与八面体片相匹配中,[SiO4]四面体所组成的六方环范围内有三个八面体与之相适应。
当这三个八面体中心位置为二价离子(如Mg2+)占据时,所形成的结构为三八面体型结构;
如Mg3[Si4O10](OH)2。
若其中充填的为三价离子(如Al3+),则这三个八面体位置将只有两个离子充填,有一个是空着的,这种结构称为二八面体型结构。
如Al2[Si4O10](OH)2。
二、填空题
1.晶体的基本性质有
自限性、均一性、对称性、异向性、最小内能性和稳定性。
2.结晶学中,{hkl}是
单形
符号,(hkl)是晶面符号,[hkl]是晶棱,晶带符号。
3.具有TOT型结构单元层的矿物有
滑石(云母)和
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。
4.矿物中的水,据其存在形式及在结构中的作用分为
吸附水、结晶水、结构水、
层间水和
沸石水。
5.等大球最紧密堆积有立方最紧密堆积和
六方最紧密堆积两种基本形式,球体之间存在四面体和八面体两种空隙类型。
6.按最外层电子构型。
通常将阳离子划分为惰性气体型、
铜型
和
过渡型等三种离子类型。
7.矿物的颜色,据其产生的原因通常可分为自色、他色和假色三种。
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基本类型:
一向延长型、二向延长型、三向延长型。
9.晶体分为低级晶族、中级晶族、高级晶族。
低级晶族(无高次轴)分为三斜晶系、单斜晶系、斜方晶系。
中级晶族(只有一个高次轴)分为三方晶系、四方晶系、六方晶系。
高级晶族(有数个高次轴)有一个等轴晶系。
10.格子分为四种类型:
原始格子、底心格子、体心格子、面心格子。
11.双晶要素:
包括双晶面和双晶轴两种。
12.双晶律:
双晶结合的规律称为双晶律,包括双晶面、双晶轴、接合面。
13.双晶类型:
接触双晶和穿插双晶。
其中,斜长石是聚片双晶,正长石是常见的卡氏双晶。
14.10个级别,由低到高排列:
滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。
三、简答题
1.简述辉石和角闪石的异同点?
辉石
黑色
短柱状
八边形
87°
或93°
无附加阴离子
产于超基性-基性岩,形成早,形成于深变质岩中
角闪石
墨绿色
长柱状
六边形或菱形
附加阴离子OH
124°
或56°
产于中酸性岩,形成晚,变质程度较低。
2.晶体对称的特点?
晶体的对称有以下特点:
1)所有晶体都是对称的
2)晶体的对称受格子构造的严格控制,即晶体对称的有限性
3)晶体的对称不仅表现在外部形态上,而且表现在性质上。
3.晶族、晶系的划分依据及各晶系的特点?
.晶族:
据高次对称轴数目分高、中、低三个族。
低级晶族:
无高次轴
中级晶族:
有一个高次轴
高级晶族:
有几个高次轴
晶系:
据晶族中各晶类所具有的对称要素特点,进一步把三个晶族分为七个晶系。
4.面网密度越大面网间距越大这句话对吗?
试画图解释。
对,同一点阵中,面网密度大的面网,其面网间距亦大;
反之密度亦小。
5.聚形的概念及特点。
聚形的概念:
由两个或两个以上的单形聚合而成的晶形称为聚形。
特点:
(1)在聚形中,同一单形的晶面是同形等大的(不同单形的晶面一般大小形态不同),有几种单形聚合就有几种不同的晶面。
(2)聚形中每个单形晶面数目不变。
(3)聚形形成并不是任意的,只有相同对称型的单形才能组合形成聚形。
(4)单形数目有限,但是聚形在形态上确是无限多。
6.类质同象的概念、分类及其影响因素,试举例说明。
类质同象的概念:
晶体中某种质点被类似的质点所代替,而能保持原有晶格,只是晶格常数略有改变的现象,称为类质同象。
类质同象可分为完全类质同象、不完全类质同象、等价类质同像、异价类质同像。
如闪锌矿中的zn离子与fe离子的关系为不完全类质同象关系。
完全类质同象中如镁橄榄石中mg2sio4的mg离子可被fe代替。
影响因素:
7.简述形成矿物的地质原因。
8.简述硫化物及其类似化合物大类的晶体化学特征及物理特征。
晶体化学特征:
性质上区别于标准离子晶格的晶体。
这是因为在硫化物及其类似化合物中原子间的键性复杂,不仅表现共价键性,还显示一定的离子键性,甚至还有金属键性。
可以看作硫离子作最紧密堆积,阳离子位于四面体或八面体空隙。
类质同像替代广泛,同质多像普遍。
物理性质
:
(1)金属色、金属光泽、条痕色深、不透明。
少数硫化物(如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等)具金刚光泽、半透明。
(2)部分矿物具完好的解理,另些矿物无解理。
(3)单硫化物和硫盐矿物硬度低,其硬度在2-4之间,对硫化物及其类似化合物,其硬度增高至5-6.5左右。
(4)熔点低,相对密度较大,一般在4以上。
9简述硫化物及其类似化合物的分类,试举例。
可按阴离子的类型分为3类
1.单硫化物
阴离子为简单的S2-、Se2-等,如方铅矿PbS、黄铜矿CuFeS2、辉钼矿MoS2等,其中黄铜矿和辉钼矿中的S2代表两个S2-的简单离子。
2.对硫化物
阴离子为两个原子以共价键结合后形成的双原子离子,如〔S2〕2-〔Se2〕2-〔AsS〕2-等,相当于过氧化物中的〔O2〕2-。
常见的对硫化物如黄铁矿Fe〔S2〕(简写为FeS2)、毒砂Fe〔AsS〕等。
对硫化物又叫复硫化物或双硫化物。
3.含硫盐
阴离子为半金属As、Sb、Bi与S结合而成的离子团,如〔AsS3〕3-、〔SbS3〕3-等,如同含氧盐的亚砷酸根〔AsO3〕3-。
常见矿物如淡红银矿(硫砷银矿)。
含硫盐又称磺酸盐
10.简述硅酸盐五种络阴离子的结构特点及通式。
按络阴离子的形式分为五个亚类:
岛状硅酸盐亚类
络阴离子为孤立四面体和双四面体(包括具单四面体[SiO4]4-、双四面体[Si2O7]6-)
环状硅酸盐亚类
络阴离子为环状硅氧骨干,其中以六方环最重要
[SinO3n]2n-(n≥3)
链状硅酸盐亚类
络阴离子为链状硅氧骨干,其中以辉石式单链和角闪石式双链为重要(包括具单链[Si2O6]4-及双链[Si4O11]6-硅氧骨干的矿物)
层状硅酸盐亚类
络阴离子为层状硅氧骨干,其中以六方网状层最重要[Si4O10]6-
架状硅酸盐亚类
络阴离子在构造中联成一个整体,当无铝代替时,即为石英族,当有铝代硅时(个别情况是铍代替硅),即形成架状硅酸盐(铝硅酸盐)。
[(AlxSin-x)O2n]x-
11.简述铝在硅酸盐中的作用,试举例。
铝在硅酸盐晶体结构中具有双重作用
(1)作为金属阳离子和硅酸根结合,形成铝的硅酸盐。
如在绿柱石Be3Al2〔Si6O18〕中,Al3+作为阳离子,位于环状硅酸根之间,其配位数为6,位于O2-构成的八面体中;
(2)代替硅进入四面体,形成铝硅酸根,和阳离子结合成铝硅酸盐。
如正长石K〔AlSi3O8〕,此时Al和Si一样位于四面体中,配位数为4。
12.论述碳酸盐类矿物的物性特征。
碳酸盐矿物多具有无色或浅色、透明、玻璃光泽、硬度较低(2-5)等特点。
(1)加热易分解〔CO3〕2-在加热条件下易被阳离子夺走一个O2-放出CO2。
Ca〔CO3〕=CaO+CO2↑
易在高温低压条件下反应,从晶体结构上看,阳离子的离子电位(电价/半径)越高或极化力越强,越易分解(易夺取O2-)。
反映碳酸盐矿物主要形成于低温条件,其中铜型离子碳酸盐温度最低,过渡型离子次之,惰性气体离子最稳定。
(2)遇酸易分解
Ca〔CO3〕+2HCl→CaCl2+H2CO3
H2CO3→H2O+CO2↑
阳离子的离子电位越高,与〔CO3〕2-结合越强,越难分解,其中BaCO3、SrCO3、CaCO3在冷稀盐酸中能迅速分解。
各种碳酸盐矿物在酸中均不稳定,故其一般形成于弱碱环境中。
(3)各阳离子类质同象替代广泛。
13.简述氧化物大类的晶体化学特征及物性特征。
晶体化学特征
:
氧化物中以离子键为主,由(OH)-
或(OH)-和O2-共同形成紧密堆积,晶体结构主要是层状或链状。
形态物性:
(1)形态:
氧化物呈粒状、致密块状集合体;
氢氧化物则常见为细分散胶态混合物。
(2)硬度:
氧化物具有高的硬度。
氢氧化物的硬度则显著降低。
(3)解理:
氧化物一般解理不发育(级别为中等至不完全)。
氢氧化物往往发育一组完全、极完全解理。
(4)密度:
氧化物的相对密度变化较大。
氢氧化物的相对密度较小。
(5)光学性质:
本大类矿物的光学性质随阳离子类型的不同而变化,惰性气体型离子Mg、Al、Si等的氧化物和氢氧化物,通常呈浅色或无色,半透明至透明,以玻璃光泽为主。
如
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