《结晶学与矿物学》思考题

《结晶学与矿物学》思考题

绪论

1、什么是矿物？矿物与岩石、矿石的区别？

2、什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？

3、判别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

4、为什么要学习矿物学？

第一篇

第一章

1、网面密度大的面网，其面网间距也大，这种说法对不对？试画简图加以定性的说明。

2、为什么晶体被面网密度较大的晶面所包围？

3、为什么形态各异的同种晶体，其对应晶面夹角恒等?

4、为什么晶体具有均一性和异向性？

5、为什么晶体具有一定的熔点？试举例说明之

6、从能量的角度说明晶体的稳定性

7、晶体与非晶体在内部结构和基本性质上的主要区别是什么？

8、什么是晶体构造中的相当点？下图是石墨（C）晶体构造中的碳原子层，黑圆点代表碳

原子的中心位置。找出点m的所有相当点，并画出平行四边形（二维格子——面网）的形状。再找出点A的相当点，用另外的颜色画出平行四边形的形状。比较两次画出的平行四边形的形状和大小是否相同。

第二章

1、对称的概念？晶体的对称与其他物体的对称有何本质区别？

2、什么是对称面、对称中心、对称轴及旋转反伸轴？

3、为什么晶体上不可能存在L5及高于六次的对称轴？

4、怎样划分晶族与晶系？下列对称型各属何晶族与晶系？

L2PC 3L23PC L44L25PC L66L27PC C 3L44L36L29PC L33L2L33L23PC 3L24L33PC

5、中级晶族的晶体上，若有L2与高次轴并存，一定是彼此垂直而不能斜交，为什么？

第三章

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？

2、怎样区别八面体、四方双锥、斜方双锥？

3、五角十二面体和菱形十二面体与三根彼此垂直的L4（或L2）的空间交截关系有何异同？

4、四角三八面体与三根彼此垂直的L4（或L2）相交的特点？

5、菱面体与三方双锥都是六个晶面，他们之间的区别何在？

6、在四十七种几何单形中，下列单形能否相聚

八面体与四方柱六方柱与菱面体五角十二面体与平行双面三方双锥与六方柱斜方柱与四方柱三方单锥与单面

第四章

1、晶体定向的定义？

2、晶体定向的原则，各晶系晶体定向的方法及晶体常数特点？

3、何谓晶面的米氏符号？某晶面与X、Y、Z轴上的截距系数分别为2、2、4，请写出此晶

面的米氏符号。

4、在某等轴晶系的晶体上，某晶面与X、Y、Z轴上的截距分别为2.5mm，5mm，∞，试

写出此晶面的米氏符号

5、为什么四方晶系及三、六方晶系晶体的轴单位具有a=b≠c的特征？

6、下列晶面，哪些属于[001]晶带，哪些属于[010]晶带，哪些晶面为[001]与[010]二晶带共

有？

（100）、（010）、（001）、（001）、（100）、（010）、（110）、（110）、（011）、（011）、（101）、（101）、（110）、（110）、（101）、（101）、（011）、（011）

7、{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？

8、判断晶面与晶面、晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交）

（1）等轴晶系、四方晶系及斜方晶系：

（001）与[001]；（010）与[001]；[001]与[110]；（110）与（010）。

（2）单斜晶系晶体

（001）与[001]；（001）与（100）；[100]与[001]；（100）与（010）。

（3）三、六方晶系晶体

（1010）与（0001）；（1010）与（1120）；（1010）与（1011）；（0001）与（1120）。

9、写出各晶系常见单形及形号，并总结、归纳以下形号在各晶系中各代表什么单形？

{100}、{110}、{111}、{1011} {1010} {1120} {1121}

第五章

1、双晶的定义。

2、双晶与平行连生的区别？

3、双晶面、双晶轴、接合面的涵义及其空间方位的表示方法？

4、双晶面为什么不能平行晶体的对称面？

5、双晶轴为什么不能平行晶体的偶次对称轴？

6、斜长石（C）可以有卡式律双晶和钠长石律双晶，为什么正长石（L2PC）只有卡式律双

晶，而没有钠长石律双晶？

第二篇

第一章

1、比较V3+、V5+的半径大小，说明原因。

2、比较Na+、Mg+、Al3+、Si4+的半径大小，并说明原因（与核电荷有无关系？）。

3、为什么在周期表上同族元素的离子半径自上而下变大？如Rb+

为什么Zr4+反而比Hf4+略大，Nb5+和Ta5+大小一样？

4、TR（REE）代表那些元素？

5、离子类型划分的依据是什么？三种类型离子的电子层结构各有特点，试各举三种离子加

以说明。

6、为什么离子晶格在水中溶解度比较高，而金属晶格和原子晶格在水中溶解度极低，试从

水是极性分子这一点加以说明。

7、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？

8、石墨具有金属晶格的导电性和光学性质；具有原子晶格的高熔点和化学稳定性；具有分

子晶格的低硬度。试从晶格类型加以说明。

9、等大球体最紧密堆积是否占满了全部空间？有些什么空隙？那种空隙大？那种空隙

小？在离子化合物中，为什么阴离子常作等大球体最紧密堆积而阳离子位于空隙中。这和半径相对大小有何关系？

10、谓配位数？两种质点的半径相差越大，配位数越大，对不对？当我们说某阳离子位

于正方体、八面体、四面体或正三角形配位多面体中，此阳离子在这四种情况下分别被几个阴离子包围？

11、配位数决定于哪些因素（内、外因素）？Al3+在长石中配位数为4，在高岭石中为

6。谁在高温下更稳定？

12、黄铁矿的晶形有时呈立方体，有时呈五角十二面体，这是同质多像吗？何谓同质多

像？

13、有些同质多像变体只形成于高温（如透长石、方英石）或高压下（如金刚石），在

常温、常压下是不稳定变体，但我们为什么还能见到他们？研究同质多像有何地质意义？

14、何谓类质同象？方铅矿和石盐都能形成立方体晶形，能叫类质同象吗？

15、类质同象分哪些类型？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？

16、影响质点间相互代替的因素有哪些（内外因两方面）？为什么有些离子大小几乎一

样，仍然不能相互代替，原因何在？

17、举例说明类质同象的分解

18、研究类质同象有何实际意义

19、晶体化学式Ca3(Al,Fe)2[SiO4]3中，Al和Fe哪种离子多，阴离子是什么？

20、矿物中的水有几种形式，在晶体化学式中如何表示？

21、胶体矿物的成分有何特点？何谓偏胶体？

第二章

1、描述你能见到的矿物形态，画一些注明比例尺的素描图（单体，显晶集合体和隐晶集合

体各一例），并尽量说明其成因

2、为什么在方解石隐晶集合体——石钟乳断面上能看到放射状的方解石晶体。

第三章

1、何谓自色，产生自色的原因有哪些？

2、含铁闪锌矿（Zn,Fe）S的黑褐色，含有细分散赤铁矿的红色石英，以及透明方解石在裂

隙附近呈现的五颜六色属于自色、他色和假色中的哪一类颜色？

3、何谓条痕色，条痕色与透明度有何关系？和光泽又有何关系？

4、简述晶格类型对光学性质的影响？

5、何谓相对硬度和绝对硬度？摩氏硬度属于哪一类硬度，它如何分级？

6、何谓解理？试举例（并画示意图）说明解理产生的各种原因。裂开和解理有何异同？

7、说出下列解理的组数及夹角（90，60或斜交）：立方体、八面体、菱面体、{0001}、{001}、

{010}、四方柱{100}、四方柱{110}、斜方柱{110}

8、肉眼鉴定中比重如何分级？

9、哪些因素决定矿物的比重？在石英中含有大量的赤铁矿微粒，石英的比重是否因而增

大？如果含的是无数小气泡，其比重是否会因此减小？通过这俩事例，你认为精确测定矿物比重难在何处？

10、何谓荧光、何谓磷光？

11、具有磁性的矿物其成分有何特点？CuSO4·5 H2 O有无磁性（先写出Cu2+电子层结构，再分析有无磁性）？

12、研究矿物的磁性有何意义？

第四章

1、岩浆作用与火山作用有什么异同？

2、为什么在伟晶作用中会形成大量含有稀有元素的矿物？伟晶岩中晶体发育得很大的原

因是什么？

3、热液矿床在国民经济上有重要意义，为什么？

4、矽卡岩（接触交代）作用与热变质作用有何异同？

5、在风化作用中破坏矿物而不形成矿物，这种看法对吗？试举例证实或者是驳倒上述论

点。

6、何谓标型特征？矿物有哪些特点可以用来说明形成条件？

7、何谓共生组合？它与伴生组合有何区别？

8、有何假象？试举一例。

第五章

1、何谓矿物种？金刚石和石墨成分都是C，它们是否同属一种？

2、为什么在学习矿物各论时要按矿物晶体化学分类系统来学习？

第三篇矿物各论

第一大类自然元素

1、自然元素这一大类中，那些矿物能在漂砂中保存并富集？它们各自有什么特点？

2、强金属钾、钠等为何不易形成自然元素出现？

第二大类硫化物及其类似化合物

1、为什么硫化物的光泽强（金刚—金属光泽）、一般硬度低、比重较大、溶解度较小，容

易被氧化？试从本大类成分、晶格类型特点加以简单地解释。

2、列出下列三部分硫化物（金刚光泽者、金属彩色者、锡白—铅灰—钢灰色者）的名称、

成分和颜色。

3、哪些硫化物硬度大于5.5？哪些硫化物硬度小于2.5？

4、哪些硫化物具完全解理？试逐一列出其名称、成分、解理符号和组数。你能否说明它们

具有解理的原因？

5、为什么黑色地层中（包括煤层中）容易出现硫化物，而在红色地层中只能看见硫酸盐（如

石膏CuSO4·2 H2 O）？

6、为什么在矿床氧化带由于地下水的活动，常形成铜的次生硫化物，而不形成铁、锰、铅、

锌的硫化物？

7、硫化物主要形成于哪些地质作用中？

8、为什么说含铁的闪锌矿可以作为“地质温度计”？

9、对硫化物的定义是什么？性质上有何特点？

10、黄铁矿属何晶系？常见什么晶形？试各画一草图。

11、简单硫化物和复硫化物各有什么基本特征？这些基本特征主要由哪些因素引起？

12、对比金刚石、闪锌矿、黄铜矿晶体结构的异同。

13、磁黄铁矿产生“缺席构造”的原因？磁黄铁矿的“超结构”是什么含意?

14、辉锑矿、辉铋矿为什么呈柱状晶形,并有{010}完全解理？

15、对比自然硫、雌黄、雄黄及辰砂，并指出它们的区别？

16、列表表示简单硫化物及复硫化物的主要同质多像变体矿物,你能否指出在同质多像

转变中,温度对晶体结构(对称程度)的影响？

17、硫化物矿物中哪些是“标型矿物”?哪些矿物具有标型特征？

18、硫化物矿床氧化带中可能出现哪些矿物？

19、闪锌矿和方铅矿分别具有{110}、{100}完全解理的原因各是什么？

20、在毒砂的晶体结构中，β=90°，但为单斜晶系，你如何理解？在毒砂的晶体形态

上，发育{101}斜方柱，但称之为假斜方柱，为什么？它应该是什么单形？

21、为什么硫化物的光泽强（金刚—金属光泽）、一般硬度低、比重较大、溶解度较小，

容易被氧化？试从本大类成分、晶格类型特点加以简单地解释。

22、列出下列三部分硫化物（金刚光泽者、金属彩色者、锡白—铅灰—纲灰色者）的名

称、成分和颜色。

23、哪些硫化物硬度大于5.5？哪些硫化物硬度小于2.5？

24、哪些硫化物具完全解理？试逐一列出其名称、成分、解理符号和组数。你能否说明

它们具有解理的原因？

25、为什么黑色地层中（包括煤层中）容易出现硫化物，而在红色地层中只能看见硫酸

盐（如石膏CuSO4·2 H2 O）？

26、为什么在矿床氧化带由于地下水的活动，常形成铜的次生硫化物，而不形成铁、锰、

铅、锌的硫化物？

27、硫化物主要形成于哪些地质作用中？

28、为什么说含铁的闪锌矿可以作为“地质温度计”？

29、对硫化物的定义是什么？性质上有何特点？

30、黄铁矿属何晶系？常见什么晶形？试各画一草图。

31、何谓硫盐？

第三大类氧化物和氢氧化物

1、试对比氧化物和硫化物的成分(分别对比阴离子和阳离子的电价、半径、电负性、在氧化

环境下中的变化)、晶格类型、物理性质和成因特点。

2、试比较不同离子类型的氧化物和氢氧化物在物理性质上的差异。

3、以（钒）钛磁铁矿为例，说明类质同象的分解和矿物的裂开两个概念。

4、为什么漂砂中，常常有石英、磁铁矿、钛铁矿、金红石、锡石……等氧化物，但是很少

见到硫化物的颗粒，即使硬度极大的硫化物如黄铁矿、毒砂等，也难以出现在漂砂中呢？

5、石英族矿物包括哪些矿物种？为何α-石英在自然界分布最广？石英族矿物的比重较小，

其原因何在？

6、燧石、碧玉、玛瑙、水晶、石髓（玉髓）、蛋白质和石英都有什么关系？

7、试述α-石英，β-石英，磷灰石，白硅石的稳定温度界限？

8、铌钽氧化物在成分、性质上有什么特点？何谓变生作用？

9、黑钨矿与铁闪锌矿、磁铁矿、镜铁矿、铌铁矿如何区别？

10、氢氧化物构造主要有几种类型？在性质上各有何特点？

11、何谓细分散多矿物集合体？铝土矿、褐铁矿的矿物成分如何？为什么说铝土矿、褐铁矿不是矿物种的名称？

第四大类含氧盐

概述

1、何谓含氧盐？其和氧化物均含氧，有何区别？

2、为何砷酸盐、铬酸盐、硫酸盐常在地表形成？在还原条件下，As、Cr、S倾向于呈何种

价态，出现在什么矿物中？

第一类硅酸盐

1、为什么硅酸盐矿物的数量特多？试从地壳的组合分析。

2、为什么硅酸盐种类繁多，性质又相差悬殊？试从构造特征分析。

3、硅氧四面体[SiO4]4-，为什么双四面体是[SiO4]6- 而不是[SiO4]8- ？

4、为什么架状硅氧四面体骨干中必须有铝替代硅才能形成架状硅酸盐？

5、何谓铝在硅酸盐中的双重作用？什么因素影响双重作用？试从霞石（Na[Al SiO4]）、黄

玉（Al2[SiO4]F2）、白云石（KAl2[AlSi3O10](OH)2）等晶体化学式分析铝在其中起什么作用。

6、试分析上列三个晶体化学式，判断矿物属何亚类。

7、是什么因素引起硅酸盐中同一族矿物在性质上有明显差异的现象？

第一亚类岛状硅酸盐

1、何谓岛状硅酸盐？本亚类矿物晶格中有哪几种硅氧骨干？试写出其晶体化学式。

2、岛状硅酸盐中的阳离子成分有何特点？

3、为什么橄榄石只能形成于SiO2 不饱和的岩石中？橄榄石硬度高，为什么不富集于漂砂

中？

4、石榴石按其成分，分为哪两个系，其成分和成因各有何特点？

5、Al2O3 ·SiO2 有几种同质多象变体？其构造上的主要区别是什么？与成因有何联系？这

几种矿物的晶体化学式为什么不相同？

6、红柱石的硅氧骨干是孤立四面体而不是硅氧四面体链，为什么它的形态呈柱状呢？

7、绿帘石的柱体延长方向与其它矿物有何不同？绿帘石晶体构造中有几种硅氧骨干（从晶

体化学式分析）？

第二亚类环状硅酸盐

1、为什么绿柱石硬度高，但比重不大？大阳离子Rb+1、Cs+1 、K+1和分子He、HO2 等在

绿柱石中占据什么位置？

2、电气石与绿柱石经常产生在内生作用的什么阶段？野外（用肉眼）如何区别？

第三亚类链状硅酸盐

1、简述岛状、链状两亚类硅酸盐在结构、成分、性质上的主要差异？

2、简述辉石族和角闪石族矿物在成分、构造、性质和成因上有何共同和不同之处？

3、普通辉石和普通角闪石的成分有何特点？从成分上，它们可以看成由哪些辉石或者是角

闪石演化而来？在成分上要做哪些改变？

第四亚类层状硅酸盐

1、何谓2:1型单元层和1：1型单元层？试各举两种具有上述结构的矿物，画出结构示意图。

2、何谓三八面体结构和二八面体结构层状硅酸盐？试各举四种矿物的例子，并写出化学

式。

3、蒙脱石族矿物为什么具有阳离子交换性和晶格膨胀性？

4、试分析滑石、白云石、绿泥石和高岭石四种矿物单元层间的联系方式不同对矿物性质（硬

度、弹性、滑感等）的影响？

5、何谓粘土矿物？它们有哪些特殊性质？

6、层状硅酸盐矿物的成因、产状有何特点？

第五亚类架状硅酸盐

1、为什么在硅酸盐中架状硅酸盐矿物比重最小，但硬度较大？

2、架状硅酸盐中的Al3+ 起什么作用？

3、正长石亚族（碱性长石亚族）的长石都属单斜晶系，长石族是根据晶系划分亚族的，对

不对？

4、哪几种长石可具有钠长石聚片双晶？它们都属何晶系？哪几种长石没有上述双晶，又属

何晶系？

5、试列举正长石、微斜长石、斜长石相同或相似之处，以及区分三者的办法。

6、何谓似长石？它们在成分和成因上有何特点？

7、沸石族在结构和性质上有何特殊之处？

第二类硼酸盐类

1、硼有什么用处？为什么现在对硼矿物比较重视？

2、用什么方法可以检测出矿物中的硼？

3、硼酸盐在构造上与硅酸盐有何相似之处？为什么硼酸盐矿物种类较多？

第三类磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐

1、为什么磷酸盐分布广而砷酸盐、钒酸盐只分布于风化壳里？

2、如何区分磷灰石、绿柱石、天河石？如何区分磷块岩和石灰岩？

3、铀云母族矿物有什么地方像云母？铀云母族矿物为什么要在氧化条件下才能形成？

第四类钨酸盐和钼酸盐

1、白钨矿与石英、重晶石、白云石如何区别？

第六类硫酸盐

1、还原条件下硫酸盐为什么不稳定？

2、二价氧离子含水与无水硫酸盐在成分、性质和分布（产状）等方面有何不同？

3、为什么在地表很少见到硬石膏？

4、在金属矿床氧化带和内陆盐湖中见到的硫酸盐在阳离子成分上各有何特点？

第七类碳酸盐

1、文石和方解石族成分有何不同？

2、菱镁矿、菱铁矿等的菱字是什么意思？

3、菱镁矿与重晶石都有三组完全解理，他们有何不同？（解理以及其他特征）？

4、在金属硫化物矿床氧化带常见碳酸盐有哪些，在盐湖沉积中常见碳酸盐又有哪些？

5、方解石与文石为同质二象，石膏与硬石膏间也是同质二象，对吗？

第五大类卤化物

1、从萤石、石盐的成分和结构，分析两者的共同特点和不同点，并说明原因。例如二者均

为透明、玻璃光泽、性脆等与晶格类型有什么关系？英石硬度较大，溶解度较小，与阴阳离子的电价半径有何联系？二者的晶形和解理又有何异同？

2、食盐和方铅矿结构相同，形态和性质有何异同？