结晶矿物学期末考试

一、名词解释
1晶体是内部质点在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。晶体是具有格子构造的固体。
2矿物是有地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿物的基本组成单位。
3晶格常数为ao、bo、co，α、β、γ ，
4晶体常数为a、b、c，α、β、γ
5面角守恒定律同种矿物的晶体，其对应晶面间的角度守恒。
6面角是指晶面法线间的的夹角，其数值等于相应晶面间实际夹角的补交。
7对称面是一假象的平面，亦称镜面，相应的对称操作为对此平面的反映，它将图形平分为互为镜面的两个相等部分。
8对称轴是一假象的直线，相应的对称操作为围绕此直线的旋转，物体绕该直线旋转一定角度后，可使相同部分重复。
9对称心是一假象的点，所对应的对称操作为反伸，通过该点作任意直线，则在此直线上距对称中心等距离的位置上必定可以找到对应点。
10旋转反伸轴是一假象的直线，如果物体绕该直线旋转一定角度后，在对此直线上的一点进行反伸，可使相同部分重复，即所对应的操作是旋转与反伸的复合操作。
11单形是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。
12聚形是指两个或两个以上单形的聚合。
13单位面为过ao、bo、co的面。
14轴率从晶体宏观形态是定不出轴长的，只能根据对称特点定出ao：bo：co，这一比例称为轴率.。我们把三个轴单位的连比记为a：b：c，称为轴率。
15米氏符号将晶面指数按顺序连写，并置于小括号内，写成（hkl）的形式，此（hkl）就是国际上通用的晶面符号———米氏符号。
16晶面条纹是由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹，也称聚形条纹。
17矿物的颜色是矿物对入射的白色可见光中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长的可见光的混合色。
18矿物的条痕色是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。
19矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。
20解理：矿物晶体受应力作用而超过弹性限度时，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为解理。
21矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用的能力。
22摩氏硬度计是一种刻画硬度，它是以十种具有不同硬度的矿物作为标准，构成的摩氏硬度计，其它矿物的硬度是与摩氏硬度计中的标准矿物相比较来确定的。
23布拉维法则晶体上的实际晶面平行于面网密度大的面网。
24空间格子是从实际晶体构造中抽象出相当点组成的一种

几何图形，是晶体格子构造中质点排列规律的形象表征。
25相当点——质点种类相同，环境也相同的点。
二、思考题
1晶体有哪些基本性质？自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性、稳定性
2各晶族各晶系的对称特点是什么？低级晶轴：a三斜，无L2无P。b单斜，L2或P不多于一个。c斜方，L2或P多于一个。中级晶轴：a四方，有一个L4或Li4。六方，有一个L6或Li6。三方，有一个L3或Li3。高级晶轴：a等轴晶系有4个L3。高级晶族有多个高次轴，中级晶族只有一个高次轴，低级晶族无高次轴。
3晶体的对称定律是什么？晶体中可能出现的对称轴只能是一次轴、二次轴、三次轴、四次轴、六次轴，不可能存在五次轴及高于六次的对称轴。
4不平行面网、面网密度与面网间距有何关系？相互互不平行的面网，面网密度及面网间距一般不同。面网密度大的面网其面网间距亦大，反之，密度小，间距亦小。
5怎样书写对称型？先写对称轴，再写对称面，最后写对称中心，在对称轴的书写中，一般按从高到底次的顺序。但在等轴晶系的对称型中，若存在3L2和4L3，则按3L24L3的顺序书写。
6怎样描述和认识单形，认识20种常见的单形
a描述单形从晶面的形状、数目，晶面间的相互关系(相互关系有成对平行/上下正对/差一定角度正对)；b对称轴出露位置；c横截面的形状来描述。
7单形聚合成聚形的原则是什么，怎样进行聚形分析？单形的相聚不是任意的，必须是具有相同对称性的单形才能相聚在一起，也就是说，聚形的必要条件是组成聚形的各个单形都必须属于同一对称形。进行聚形分析：先确定晶体所属的对称型，划分晶族、晶系；再确定单形数目；确定单形名称（单形的特征/想象延长）；最后查表核对。
8选择晶轴的总原则是什么？各晶系如何选晶轴，各晶系的晶体常数特点是什么？
总原则：先选择对称轴；对称轴不够选对称面的法线；最后选主要晶棱。
9肉眼估计晶面符号时怎样选择单位面？什么情况下用数字，什么情况下用字母表示？
选择单位面①选择最发育面②在三个晶轴上有截距，③截距相等或相近，④符合所属晶系晶体常数特点。符合所属晶系的晶体常数特点用数字表示，否则用字母表示。
10如何选定单形符号？先选择代表晶面，原则是选择单形中正数最多，递减排列，在此前提下要尽可能靠近前面，其次靠近右边，再次靠近上面。
11等大球最紧密堆积方式有哪几种？空隙有哪几种？堆积方式有六方最紧密堆积和立方最紧密堆积空隙有四面体空隙和八面体空隙
12如何书写矿物的晶体化学式？书写晶体化学式的规则

有：①基本原则是阳离子在前，阴离子或络阴离子在后。 ②对于复合化合物，阳离子按其碱性由强至弱、价态从低到高的顺序排列。 ③附加阴离子通常写在阴离子或络阴离子之后④矿物中的水分子写在化学式的最末尾，并用圆点将其与其它组分隔开。当含水量不定时，则常用nH2O或ap⑤互为类质同像替代的离子，用圆括号括起来，并按含量由多到少的顺序排列，中间用逗号分开。
13利用条纹鉴定矿物的范围和应注意的问题是什么？条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明——半透明矿物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义；而浅色或白色、无色的透明矿物，其条痕多为白色、浅灰色等浅色，无鉴定意义。必须注意的是，有些矿物由于类质同像的混入物的影响，其条痕和颜色会有所变化。利用条痕鉴定矿物时应该提取矿物的新鲜面。
14矿物的光泽分哪几种？变异光泽有哪几种？特点分别是什么？
矿物的光泽有 ①金属光泽：反光能力很强，似平滑金属磨光面的反光。矿物具金属色，条痕呈黑色或金属色，不透明。②半金属光泽：反光能力较强，似未经磨光的金属表面的反光。矿物成金属色，条痕为深彩色，不透明至半透明。③金刚光泽:反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。矿物的颜色和条痕均为浅色、白色或无色，半透明——透明。④玻璃光泽：反光能力相对较弱，成普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色、白色或浅色，条痕成无色或白色，透明。变异光泽有 ①油脂光泽：某些具有玻璃光泽或金刚光泽、解理不发育的浅色透明矿物，在其不平坦的断口上所呈现的如同油脂般的光泽。 ②树脂光泽：在某写具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物的不平坦的断口上，可见到似松香般的光泽。③沥青光泽：解理不发育的半透明或不透明黑色矿物，其不平坦的断口上具乌亮沥青状的光泽。④珍珠光泽：浅色透明矿物的极完全的解理面上呈现出如同珍珠表面或蚌壳内壁那种柔和而多彩的光泽。 ⑤丝绢光泽：无色或浅色、具玻璃光泽的透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕丝或丝织品状的亮光。⑥蜡状光泽：某些透明矿物的隐晶质或非晶质致密块体上，呈现有如蜡烛表面的光泽。 ⑦土状光泽：呈土状、粉末状或疏松多空状集合体的矿物，表面如土块般暗淡无光。
15元素的离子类型有哪几种？特点分别是什么？ ①惰性气体型离子：包括碱金属、碱土金属及一些非金属元素的离子。碱金属、碱土金属元素的电离势较低，离子半径较大，易于氧或卤素元素以离子键结合形成含氧盐、氧化物和卤化物。 ②铜型离子：这些元

素的电离势较高，离子半径较小，极化能力很强，通常主要以共价键与硫结合形成硫化物及其类似化合物和盐硫盐。 ③过渡型离子：离子的性质也介于惰性气体型离子和铜型离子之间。最外层电子数愈接近8的，其亲氧性欲强，愈易形成硫化物及类似化合物；而居中间位置的Mn 、Fe ，则明显具双重倾向，主要受其所处环境的氧化还原条件所支配。
16类质同像代替的条件是什么？ ①相互取代的原子或离子，其半径应相近②在类质同像的代替中，必须保持总价键的平衡③惰性气体型离子在化合物中一般以离子键结合，而铜型离子在化合物中以共价键结合为主④温度增高有利于类质同像的产生，而温度降低则将限制类质同像的范围并促使类质同像混晶发生分解⑤一般来说，压力的增大将限制类质同像代替的范围并促使其离溶
17解理分几级？分别有何特点？ ①极完全解理：矿物受力后极易裂成薄片，解理面平整而光滑。 ②完全解理：矿物受力后易裂成光滑的平面或规则的解理快，解理面显著而平滑，常见平行解理面的阶梯。 ③中等解理：矿物受力后，常沿解理面破；破裂，解理面较小不平滑，且不太连续，常呈阶梯状，却仍闪闪发亮，清晰可见。 ④不完全解理：矿物受力后，不易裂出解理面，仅断续可见小而不平滑的解理面。 ⑤极不完全解理：矿物受力后，很难出现解理面，仅在显微镜下偶尔可见零星的解理缝，通常称为无解理。
18解离可能产生于什么方向？解理面常沿面网间化学键力最弱的面网产生。在原子晶格中，各方向的化学键力均等，解理面将平行于面网密度最大的即面网间距最大的面网。在离子晶格中，由于静电作用的影响，解理将沿由异号离子组成的、且面网间距大的电性中和面网产生。对多键性的分子晶格，解理面平行于由分子键联接的面网。至于金属晶格有强延展性而无解理。
19矿物分哪几大类？硅酸盐分哪几亚类？各亚类的阴离子团形式分别是什么？矿物分为：自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、氧化物和氢氧化物矿物、含氧盐矿物、卤化物矿物。硅酸盐分为：岛状结构硅酸盐、链状结构硅酸盐、层状结构硅酸盐和架状结构硅酸盐岛状有单四面体[SiO4]4-、双四面体[SiO4]6-、环状为[SinO3n]2n-，链状有单链[Si2O6]4-、双链[Si4O11]6-，层状的有[Si4O10]4-，架状无
20矿物的分类体系及分类依据是什么？目前矿物学广泛采用的是以矿物的化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分类。a大类化合物类型（含痒岩大类） b类阴离子或络阴离子种类（硅酸岩类）c 亚类络阴离子结构（链状结构硅酸盐亚类）d 族晶体结构

类型和阳离子性质9（辉石族）e 亚族阳离子种类 f种一定的晶体结构和化学成分g 亚种在完全类质同像中根据其所含端元组分的比例划分 h变种或异种晶体结构相同，成分或物性、形态稍异。
21自色主要是由于什么原因引起的？矿物的自色，大多是由于组成矿物的原子或离子，受可见光的激发，发生电子跃迁或电荷的转移而造成的，其成色机理主要是由 a离子内部电子的跃迁 b离子键电荷转移 c能带间电荷转移 d色心
22测试硬度时应注意什么？矿物肉眼鉴定测定硬度时，必须注意选择新鲜、致密、纯净的单矿物，最好是具良好的棱角、晶面或解理面的单晶体。为尽可能避免标准矿物的棱角被破坏，应先以高硬度的标准矿物的棱角刻划待测矿物。若待测矿物硬度较低，依次换用硬度较低的标准矿物刻划，当两矿物硬度相近时，则用标准矿物与待测矿物相互刻划，以确定两矿物硬度的相对大小。
1滑石2石膏3方解石4萤石5磷灰石6正长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石

23空间格子组成要素及空间格子规律
1.结点——空间格子中的点，代表晶体构造中的相当点，
是只具几何意义的几何点。位于行列交点的结点可能对应实际晶体的角顶。
2.行列——空间格子中任意两结点连接起来的直线；位于两面网交线的行列
可能对应实际晶体的晶棱。
行列中相邻两结点之间的距离称为该行列的结点间距。
行列规律：（1）同一行列中结点间距相等；
（2）彼此平行的行列，其结点间距必定相等；
（3）不相平行的行列，其结点间距一般不等。
3.面网——空间格子中任意三个不在同一行列上的结点连接成的一个面；实际晶体的晶面即对应面网。面网上单位面积内的结点数目称为面网密度；互相平行的相邻两面网之间的垂直距离称为面网间距。
面网规律：
（1）互相平行的面网，其面网密度和面网间距必定相等；
（11111111111111111111111111111111111111111111111111111112）不相平行的面网，其面网密度和面网间距一般不等；
（3）面网密度大的面网，其面网间距也大，反之，面网密度小的面网，其面网间距也小。
4.平行六面体: 结点在三维空间形成的最小重复单位 (引出: a, b, c; α,β,γ ,称为轴长与轴角,也称晶胞参数）
5. 空间格子规律总结：
（1）同一行列中结点间距相等；
（2）彼此平行的行列，其结点间距必定相等；
（3）不相平行的行列，其结点间距一般不等；
（4）互相平行的面网，其面网密度和面网间距必定相等一般不等；
（6）面网密度大的面网，其面网间距也大，反之，面网密度小的面网，单硫化物的阴离子为简

单离子，对硫化物的阴离子为两个原子以共价键结合后形成的双原子离子。

7金刚石与石墨的区别，主要指物理性质？
答：金刚石：粒状，纯净者无色透明，常因微量杂质的混入呈蓝，黄，灰，黑等各色。具强色散性，金刚光泽。硬度10。中等解理，性脆。紫外线照射下发淡蓝色或紫色磷光。导热性好，热膨胀系数小，电阻率高，具有良好的半导体性能。产于高压环境。
石墨：鳞片状或致密块状。钢灰至铁灰色。不透明，条痕亮灰黑色，金属光泽，硬度1，解理极完全，薄片具挠性，手摸之有滑感，并污手，电，热良导体，化学性质稳定，产于高温环境。

8晶格常数以及晶轴的选择原则？
答：晶轴的选择原则：（1）优先选择对称轴作晶轴；（2）当对称轴的数量不能满足需要时，选对称面的法线来弥补足；（3）如果对称轴和对称面的法线都不能满足需要时，则选平行于发育晶棱的方向；（4）在上述前提下，应尽可能使所选晶轴彼此垂直或趋向垂直，并使轴单位彼此相等或趋近相等

9米氏符号的求法，概念？
答：概念：表示晶面在空间相对位置的符号
求法：晶面在三晶轴上截距系数的倒数比

10层状硅酸盐的结构？
答：层状硅酸盐的基本结构单位是两层阴离子夹一层阳离子构成的夹心单元层——结构单元层。结构单元层有两大类型：（1）2:1型，此类型的单元层由两个硅氧四面体片夹一层阳离子组成，例如云母，滑石，蒙脱石等；（2）1:1型，此类型的单元层只有一个四面体片的一个八面体片
按八面体片中阳离子数目不同，层状硅酸盐又可以分为两种结构类型：（1）三八面体结构，八面体片内以二价阳离子为主，全部八面体空隙被阳离子占据；（2）二八面体结构，八面体内以三价阳离子为主，它们只占据内八面体空隙的2/3，空余1/3.