2008结晶学与矿物学考研真题B(带答案)

中国地质大学（北京）
2008年硕士研究生入学考试试题(B)
试题名称：结晶学与矿物学试题代码：847
注：所有答案必须写在答题纸上，写在本试卷上及草稿纸上无效！！
一、名称解释并举例（每题6分，共30分）
1.空间格子定义及要素
空间格子就是表示晶体内部质点在三维空间作周期性平移重复排列规律的几何图形。

空间格子有结点、行列、面网和平行六面体4种要素。

2.聚形纹和聚片双晶纹
聚形纹：由不同单形交替生长形成的，仅见于晶体表面，分布服从晶体的对称性。

如水晶的晶面条纹。

聚片双晶纹：双晶结合面的痕迹，晶体内外均可见。

如斜长石的聚片双晶纹。

3.晶体异向性和均一性
晶体的异向性指晶体的性质因观察方向的不同而表现出差异的特性。

如蓝晶石平行晶体延长方向硬度4，垂直晶体延长方向硬度6.
晶体的均一性是指同一晶体的任何部位其性质是完全相同的。

如把一晶体分成小晶块，每一小晶块物理化学性质相同。

4.二八面体型和三八面体型
在层状硅酸盐矿物四面体片和八面体片的匹配关系中，[SiO4]四面体所组成的1个六方环范围内有3个八面体与之相适应。

当这3个八面体中心位置均为2价阳离子（如Mg2+）占据时，所形成的结构为三八面体型结构；若其中充填的为3价阳离子（如Al3+），为使电价平衡，这三个八面体位置将只有两个为离子充填，有1个是空着的。

这种结构称为二八面体型结构。

5.I型金刚石与II型金刚石
金刚石中微量元素N和B是金刚石分类的主要依据：N含量大于0.001%者为I型，小于0.001%者为II型。

二、填空题（每空1分，共26分）
1.理想的晶面应是一个光滑的平面，但实际晶面上或多或少几乎总是存在着某些具规则形状的花纹，请列举出四种晶面花纹；
晶面条纹，晶面台阶，生长丘，蚀像。

2.晶体的微观对称要素包括：平移轴，螺旋轴，滑移面。

3.矿物学中传统上将矿物的颜色可以分为以下三类；
自色，他色，假色。

4.物体的磁性可以分为：
亚铁磁性，铁磁性，反铁磁性，顺磁性，抗磁性。

5.列举出黄铁矿的三种常见晶体形态：
立方体，八面体，五角十二面体。

6.列举出4种以锰为主要组成元素的矿物：
软锰矿，水锰矿，硬锰矿，菱锰矿。

7.Al2SiO5的三个同质多象变体为：
红柱石，蓝晶石，夕线石。

8.葡萄石晶体结构中具层状骨干和架状骨干之间的硅氧骨干。

三、简答案（每题10分，共40分）
1.等大球最紧密堆积及空隙
等大球最紧密堆积有六方最紧密堆积（ABAB…,两层重复）和立方最紧密堆积（ABCABC….,三层重复）两种基本方式。

六方最紧密堆积的结构为六方对称，立方最紧密堆积的结构为立方对称，这两种类型形成的空隙类型和数目是相同的，空隙有两种类型——四面体空隙和八面体空隙。

一个球体周围有6个八面体空隙和8个四面体空隙。

n个球无论作HCP还是CCP最紧密堆积，所形成的八面体空隙数都为n个，四面体空隙数为2n个。

2.简述类质同象概念及其条件
见2006年B卷第三大题第一小题
3.举例说明矿物晶体化学分类原则
见2006年B卷第三大题第二小题
4.举例简述晶体分类的三大晶簇与七大晶系的特点
见2007年B卷第三大题第二小题
四、论述题（每题18分，共54分）
1.判读晶体化学式
K{Al2[AlSi3O10](OH)2}
（矿物名称，阴离子团特点，阳离子占位特点，画出示意图）
矿物名称：白云母
为层状硅酸盐， TOT 型、二八面体结构，络阴离子团为[AlSi 3O 10]，团内的Al 代替Si,配位数为4。

团外的Al 与四面体片中的活性氧组成配位八面体，配位数为6。

K 离子位于结构单元层的层间。

阳离子占位见图。

2.叙述下列各组矿物的肉眼鉴定特征。

A.黄玉，石英，锆石；
B.方铅矿，辉锑矿，辉钼矿。

A.
黄玉：Al 2[SiO 4](F,OH)2 斜方晶系。

柱状，柱面常有纵纹，菱形横断面，集合体呈不规则粒状、块状。

玻璃光泽，透明，硬度8。

{001}完全解理。

相对密度3.52~3.57。

石英：SiO 2 三方晶系。

自形晶常见，多呈六方柱和菱面体等单形所成之聚形。

玻璃光泽，断口油脂光泽。

无解理，贝壳状断口，柱面有横纹，硬度7。

相对密度2.65。

锆石：Zr[SiO 4] 四方晶系。

四方双锥状、柱状。

玻璃至金刚光泽，断口油脂光泽。

透明至半透明。

硬度7.5~8。

{110}不完全解理。

性脆。

相对密度4.4~4.8。

B.
方铅矿：PbS 等轴晶系。

立方体、八面体。

集合体粒状。

铅灰色，灰黑色条痕。

强金属光泽。

立方体完全解理，相对密度大（7.4~7.6），硬度小（2~3）。

用硝酸分解产生PbSO 4白色沉淀物。

辉锑矿：Sb 2S 3 斜方晶系。

单晶呈柱状，柱面有纵纹，晶体常弯曲。

集合体呈放射状或晶簇。

铅灰色，金属光泽，不透明。

平行{010}完全解理。

解理面上有横的聚片双晶纹。

滴KOH 现黄色，后变为褐红色。

其铅灰色和光泽与方铅矿相似；其柱状晶形与辉铋矿相似。

辉钼矿：MoS2 六方晶系。

单晶呈六方板状、片状，通常以片状、鳞片状集合体产出。

铅灰色，亮铅灰色条痕，在涂釉瓷板上为黄绿色条痕。

硬度1，相对密度为5（石墨D2.21~2.26，H1~2），具滑感。

四面体片（T ）
八面体片（O ）
四面体片（T ）
K
四面体片（T ）
八面体片（O ）
四面体片（T ）
3.论述氧化物的化学组成、晶体结构，形态及物理性质
氧化物的成分：阴离子O2-阳离子主要是惰气型和过渡型离子
氧化物的晶格类型：晶格：具原子晶格特征和金属晶格特征的离子晶格；
氧化物物理性质：过渡型阳离子：半金属光泽、金属色、不透明、如磁铁矿Fe3O4,赤铁矿Fe2O3
惰气型阳离子：玻璃光泽、透明、条痕无色，如刚玉Al2O3、石英SiO2、尖晶石MgAl2O4。

氧化物的硬度一般较高（〉小刀，是因为O2-最紧密堆积，且共价键成分多），密度一般较大（阴离子常做最紧密堆积，只有架状结构的SiO2密度低）。