矿石学基础复习

矿石学期末复习题 1. 什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？ 答：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。本质区别：是否在三维空间呈周期性排列。 2. 什么是晶体结构中的相当点——结点？空间格子中的点，代表晶体结构中的等同点。在实际晶体中，结点的位置可为同种质点所占据。 3. 什么是结构基元？空间格子和晶胞有何区别？由于晶体中原子的排列是有规律的，可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元，这个最小单元就叫作晶胞。晶胞就是结构单元。 4. 对称的概念，晶体的对称和其它物质的对称有何本质区别?对称是指物体相等部分作有规律的重复。对于晶体外形而言，就是晶面与晶面、晶棱与晶棱、角顶与角顶的有规律重复。 5. 说出下列对称型所属的晶族和晶系。 C：低级晶族三斜晶系 L2PC：低级晶族单斜晶系 3L23PC：低级晶族斜方晶系 3Li44L36P：高级晶族等轴晶系 L33L2 ：中级晶族三方晶系 L44L25PC ：中级晶族四方晶系 L66L27PC：中级晶族六方晶系 3L24L33PC：高级晶族等轴晶系 3L44L36L29PC：高级晶族等轴晶系 6. 布拉维格子：代表结构基元的节点在空间排列方式的单位平行六面体，由布拉维推导并经x-射线分析证实共有十四种，称为布拉维格子。无论天然的还是人工合成的晶体，尽管由于结构中质点的种类和重复周期不同，从而形成千千万万不同的晶体结构，但代表结构基元的节点在空间的排列方式，却只能是十四种布拉维格子中的一种。 7. 晶胞：由每个单位平行六面体圈定出来的那一部分晶体结构，称为该晶体的单位晶胞（简称晶胞）。同一晶体中的每个晶胞所含质点的种类、数量及彼此间的相对位置都完全相同。整个晶体结构就是由无数个完全等同的晶胞以棱长为周期沿棱的三个方向平行无间隙的堆砌而成。 8. 对称要素、对称的特点：对称要素为对称轴、对称面、对称中心、旋转反伸轴。物体或图形的对称有两个基本的特点：一是物体上有若干个完全一样的等同部分；二是这些等同部分能有规律地彼此重复。 9. 对称型、点群：一个晶体多面体中全部对称要素的组合，称为该晶体多面体的对称型。由于在晶体多面体中，全部对称要素相交于一点。在进行对称操作时至少有一点不动，因此对称型也称点群。经推导，晶体中可能出现的对称型总共只有32种。无论天然晶体还是人工晶体，对称要素的组合无一例外都要包含在这32种对称型之中。 10. 晶体的对称分类：首先，将属于同一对称型的晶体归为一类，称晶类。晶体中有32个对称型，亦即有32个晶类。 其次，根据是否有高次轴以及有一根还是多根高次轴，把32种对称型划分为低、中、高三个晶族。最后，在各个晶族中根据对称特点划分晶系，共7个晶系。 11. 同一种矿物的理想晶体形态和实际(天然)晶体有何异同？所谓理想晶体，是指它的内部结构严格地服从空间格子规律，外形应为规则的几何多面体，面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。实际上晶体在其生长过程中或晶体长成之后，总是不可避免地要受到外界复杂因素的种种影响，致使晶体不能按理想形态发育；此外，晶体在形成之后，还可能受到溶蚀和破坏。因而，实际晶体和理想晶体相比，相差很远，不能表现出理想晶体所具有的全部特征。 12. 晶体的结晶习性：矿物晶体所具有的保存习见形态的性质，称之为该矿物的结晶习性。 13. 双晶：双晶是指两个或两个以上的同种晶体，彼此间按一定的对称规律相互结合而成的规则连生。 14. 面角守恒定律的内容：成分和结构均相同的所有晶体，不论它们的形状和大小如何，一个晶体上的晶面夹角 与另一些晶体上的相对应的晶面夹角恒等。 15. 何为晶体的米氏符号？答：用晶面在3个晶轴上的截距系数的倒数比来表示晶面在空间相对位置的符号的一种方法。 16. N个等大球体最紧密堆积会产生什么类型的空隙？各有多少个？哪种空隙大，哪种空隙较小？N个等大球体作最紧密堆积时，产生N个八面体空隙和2N个四面体空隙。八面体空隙大于四面体空隙。 17. 何谓配位数？当某种阳离子位于立方体、八面体、四面体或正三角形配位多面体中，此阳离子的配位数分别是多少？在晶体结构中，原子或离子是按照一定方式与周围的原子或离子相接触的，每个原子或离子周围最邻近的原子或异号离子的数目称为该原子或离子的配位数。8、6、4、3。 18. 黄铁矿的晶形有时呈立方体，有时呈五角十二面体，这是同质多象吗？何谓同质多象？答：是同质多象；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，称为同质多象。 19. 自然界中胶体的特点，胶体矿物的主要特点：（1）个体小；（2）吸附性强；（3）胶体对离子吸附具有选择性。 20. 水在矿物中的作用：水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都与水有关。根据矿物中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作用，分为两吸附水、结晶水和结构水三种基本类型，另有沸石水、层间水两种过度类型。 21. 为什么矿物的条痕要比矿物的颜色稳定？答：矿物的条痕可以消除假色,减弱它色,因而要比矿物颜色稳定得多。 22. 矿物的解理及解理的等级：矿物受外力（敲打、挤压）作用后，沿着一定的结晶方向发生破裂，并能裂出光滑平面的性质称为解理。根据解理产生的难易程度和完善程度，将矿物的解理分为五级：1.极完全解理2.完全解理3.中等解理4.不完全解理5.极不完全解理。 23. 何谓矿物的发光性？何谓荧光，何谓磷光？矿物在外界能量的照射下，能发射可见光的性质称为发光性。发光体一 旦停止受激，发光现象消失，所发的光为萤光；在外界能量撤除以后，还能发的光叫磷光 24. 矿物的弹性和挠性：弹性是指矿物在外力作用下发生弯曲形变，当外力解除后又恢复原状的性质,如云母。挠性是指矿物受外力作用发生弯曲形变，当外力作用解除后不能恢复原状的性质。 25. 硫化物的晶体化学特征：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。 26. 硫化物的物理性质：绝大多数硫化物及其类似化合物呈金属色、显金属光泽、条痕色深而不透明。仅少数硫化物如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等具金刚光泽，半透明。单硫化物和硫盐矿物硬度低，其摩斯硬度在2-4之间，双硫化物及其类似化合物，其硬度增高至5-6.5左右，同时缺乏解理或解理不完全，而其它硫化物大多具有明显解理性。这类矿物的熔点低，比重一般在4以上。 27. 矿物：矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用与生物作用，所形成的具有固定化学组成和物理化学性质的自然元素或天然化合物。如金、石墨、硫磺为自然元素矿物，而磁铁矿、黄铜矿和石英为天然化合物，也都是矿物。 28. 矿物的分类：矿物的分类方法有很多种，目前常用的分类法有工业分类、成因分类和晶体化学分类三种。根据矿物的不同性质和用途，对矿物进行工业分类，分为金属矿物类和非金属矿物类。根据矿物的成因，将矿物分为内生成因矿物、外生成因矿物和变质成因矿物三类。根据矿物的化学成分和晶体结构，将矿物分为五大类，即自然元素大类、硫化物及其类似物大类、氧化物和氢氧化物大类、含氧盐大类、卤化物大类。 29. 矿物的命名：矿物的命名依据归纳起来主要有：(1)以化学成分命名的，如自然金；(2)以物理性质命名的，如孔雀石；(3)以晶体形态命名的，如石榴石；(4)以成分及物理性质命名的，如铜矿；(5)以晶体形态及物理性质命名的，如绿柱石；(6)以地名命名的，如高岭石；(7)以人名命名的，如章氏硼镁石。 30. 矿物的磁性：矿物的磁性是指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引，或矿物本身能吸引铁质物件的性质。根据矿物的磁性，将矿物分为磁性矿物、电磁性矿物和逆磁性矿物三种。 31. 矿物的硬度：矿物的硬度是矿物抵抗外来刻划，压入或研磨等机械作用的能力。是鉴定矿物的重要特征之一。矿物硬度以H表示。 32. 矿物的条痕：矿物的条痕是指矿物粉末的颜色。是鉴定矿物常用的鉴定手段之一。 33. 矿物的光泽：矿物的光泽是指矿物表面对光的反射能力。光泽的强弱用反射率来表示。根据反射率的大小，光泽分为四级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽。 34. 矿物的光学性质：矿物的光学性质主要是指矿物对光线的吸收、反射和折射时所表现的各种性质，以及由矿物引起 的光线干涉和散射等现象。如矿物的颜色、条痕、光泽和透明度等。 35. 各类成矿作用的概念：内生成矿作用：主要由地球内部热能导致矿床形成的各种地质作用。外生成矿作用：在以太阳能为主要能量的影响下，在岩石圈上部、水圈、大气圈和生物圈的互相作用过程中，导致在地壳表面形成矿床的各种地质作用。变质成矿作用：岩石在变质过程中，发生某种有用物质的富集、岩石性质的优化或者强烈改造原来的矿床，使其成为具有另一种工艺性质的矿床的地质作用称为成矿作用。 36. 岩石：岩石是在各种不同的地质作用下，由造岩矿物形成的集合体。例如花岗岩就是由长石、石英和云母等矿物组成的岩石。根据其形成作用分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。 37. 沉积岩：沉积岩是在地表形成的一种地质体，是在常温常压下由风化作用、生物作用和火山作用形成的物质经过沉积与风化等作用而成的岩石。最常见的沉积岩有：砾岩和角砾岩、砂岩和粉砂岩、页岩和泥岩、石灰岩和白云岩。 38. 岩浆岩：岩浆岩是由岩浆冷凝结晶而成的岩石，也称为火成岩。最常见的岩浆岩有：花岗岩和流纹岩、闪长岩和安山岩、辉长岩和玄武岩、橄榄岩。 39. 变质岩：变质岩是在地壳发展过程中，原先已存在的各种岩石在特定的地质和物理化学条件下所形成的具有新的矿物组合和结构构造的岩石。最常见的变质岩有：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、大理岩等。 40. 岩浆岩的分类：按生成环境，可分为喷出岩（火山岩）和侵入岩两大类；根据岩浆中SiO2的含量，岩浆岩可分为超基性岩（SiO2<45%）、基性岩SiO2=45%~52%）、中性岩（SiO2=52%~65%）和酸性岩（SiO2>65%）四大类。 41. 成岩和成矿作用：成岩作用就是在一定的自然条件下，形成岩石的地质作用。如果形成岩石的过程中，伴随有矿产的形成，则称为成矿作用。在地球的演化过程中，只有当分散在地壳上和地幔中的元素在迁移过程中发生富集，才有可能形成矿石。 42. 矿石、有用矿物和脉石矿物：所谓矿石就是在现在的技术及经济条件下可以被开采、加工和利用的岩石。矿石是由有用矿物和脉石矿物所组成，有用矿物是人们要利用的矿物，也就是选矿的目的矿物；脉石矿物就是目前尚不能利用的矿物，也就是选矿过程中成为尾矿的矿物。 43. 什么是矿石的结构和构造？矿石的结构指的是矿物颗粒的形状、大小和相互关系。矿石的构造指的是矿石中各种矿物集合体的形状、大小和空间分布关系。最常见的矿石结构有：粒状结构、交代结构、固溶体分离结构、动力结构等。最常见的矿石构造有：浸染状构造、块状构造、条带状构造、脉状构造、角砾状构造、胶状构造。矿石的结构和构造决定矿石选别的难易程度。 44. 粒状结构：矿石中可以区分出单个晶粒。多数晶粒具有完整的结晶外形时称自形粒状结构；多数晶粒形态不规则，无固定结晶外形时称它形粒状结构；介于以上两者之间者，称为半自形粒状结构。