结晶学与矿物学笔记
一．【结晶学及其发展史】（第一章）
1．结晶学：结晶学也称为晶体学，是以晶体为研究对象、以晶体的对称规律为主要研究内容的一门基础性的自然学科。
2．简史：1669年，斯丹诺;面角守恒定律。1784.阿羽伊；整数定律。1809、魏斯；晶体的对称定律。1830、赫赛尔；32种对称型（点群）。1855、布拉维；14种布拉维格子。1867、加多林；32种对称型（点群）。1899、费德洛夫和圣夫利斯；230种空间群。1895、X射线。1909、劳埃；X射线对晶体的衍射及结构规律研究。1960~、布拉格父子；测定了大量晶体结构。1956~1960、用电子显微镜观察晶体结构的晶格像。1984、肖特曼等；发现准晶体，由此，“准晶体学”分支学科形成。
3.学科分支：晶体化学、晶体物理学、晶体结构学、晶体生长学。
4.意义：结晶学是矿物学、材料学、生命科学等许多学科的基础，而矿物学是整个地球科的基础，材料学是人类赖以进步的基石。故曰，结晶学是一门对科学的发展、技术的进步以及社会的文明起着基础作用的重要学科。
二．【晶体的定义及相关概念】
1.晶体：内部质点在三维空间上周期性平移重复排列（也称格子构造）构成的固体物质。或晶体是具有格子构造的固体。
2.格子构造：晶体内部结构最基本的特征是内部质点在三维空间内周期性平移重复排列，即格子构造。
3.空间格子：表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几图形。
4.相当点：满足（1）.点的内容相同，（2）.点的周围环境相同的条件的点。
5.空间格子三要素：（1）结点，空间格子中的点，代表晶体结构中的相当点（2）行列.结点在直线上的排列即构成行列，空间格子中的任意两个结点联接起来就一条行列的方向行列中相邻结点间的距离称该行列的结点间距。(3).面网，结点在平面上的分布即构成面网，空间格子中任意两个相交的行列决定一个面网。一个面网上的结点分布定可以连接成一个一个的平行四边形。面网上单位面积内结点的密度称为面网密度。相互平行的面网，其密度必相同，且任意两个相邻面网间的垂直距离———面网间距也必相等。面网密度与面网间距成正比，即面网密度大的面网其面网间距亦大，反之亦然。
6.平行六面体：在三维空间上，空间格子可以划出的最小重复单位。在实际晶体结构中所划出的最小重复单位称晶包，其形状与大小取决于它的三条彼此相交的棱的长度.
7．近远程归规律：局部有序称为进程规律，整个结构范围内的有序称为远程规律。晶体两者兼备，非晶体只有近程规律，液体结构与非晶体相似，也只有近程规律，气体两者都无。
8．晶化与非晶化：由非晶体转化为晶体称晶化（脱玻化）。相反，晶体内部质点的规律排列遭破坏，而转化为非晶体的过程称非晶化。
9.准晶体：内部质点排列具有近程规律和远程规律，但没有平移周期，也不具有格子构造，介于晶体与非晶体中间的状态。
三．【晶体的性质】
1.自限性：指晶体在适当条件下可以自发的形成几何多面体外形的性质。晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的直接反映。
2.均一性：在同一晶体的不同部分，质点的分布一样，故其各个部分的物理性质和化学性质相同，即晶体的均一性。非晶体也具有均一性，但非晶体不具有格子构造，其均一性是统计的、平均近似的均一，称统计均一性，而晶体具有格子构造，称结晶均一性。
3.异向性：同一格子构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，故晶体的性质也随方向的同而有所差异，此则晶体的异向性。晶体多面的形态也是其异向性的一种表现。
4.对称性：在晶体外形上常有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现，这种相同的性质在不同的方向或位置上有规律的重复就是对称性。对称性是晶体极其重要的性质，是晶体分类的基础。
5.最小内能性:在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的非晶体、液体、气体相比较，其内能最小这就是
晶体的最小内能性。所谓内能，包括质点的动能与势能，动能与所处的热力学条件有关，温度越高，质点的热运动越强，动能就越大，故不能直接用来比较物体间内能的大小。可用来比较内能大小的只有势能。而势能取决于质点间的距离与排列。晶体的格子构造使其内部质点有规律的排列，这种规律的排列是质点间的引力与吃斥力达到平衡的结果。各个质点间的相对势能最小，故其内能最小。【解释晶体具有一定的熔点，而非晶体无：晶体加热时，起初温度随时间推移而上升，当达到某一温度，晶体开始熔解，温度的上升停顿，此时所加的热量（称为熔解替热）用于破坏晶体的格子构造，直到晶体完全熔解，温度才开始继续上升，由于晶体的格子构造中各个部分的质点是按同一方式排列的，破坏晶体各个部分所需温度相同。故晶体有一定的熔点，而非晶体无格子构造，所以没有熔点】
6.稳定性：在相同的热力条件下，晶体比具有相同化学成分的非晶体稳定，非晶体有自发转化为分晶体的必然趋势，而晶体绝不会自发的转变为非晶体，此则晶体的稳定性。晶体的稳定性是晶体具有最小内能性的必然结果。
四．【晶体的生长】（第二章）
1、晶体的形成方式及必要条件：
a．气相—结晶固相；气相物质（气体），要有足够低的的蒸汽压压。
b、液相—结晶固相；溶液、蒸发饱和溶液；熔液、降温；化学反应。
c、固相—结晶固相；ａ、非晶固体—结晶固相；ｂ、一种结晶固相—另一种结晶固相；（同质多象体转变、固体相互反应而结晶、固体矿物再结晶而成）
2、晶体生长的过程；当晶体达到结晶条件时，即介质达到过饱和或过冷却阶段，母液相中形成固相小晶芽，这就是成核过程。（成核有均匀成核和非均匀成核两种形式）.之后，晶体的质点围绕晶核按照格子构造规律排列堆积，晶体就不断长大。
3、晶体生长理论模型；
a.层生长理论模型：晶体在理想情况下生长时，有三面凹角位存在，质点就优先沿着三面凹角位生长一条行列，当此行列长满后，就剩二面凹角位，质点就在二面凹角处生长，此时又产生三面凹位角，然后生长相邻行列，在一层长满后，在新的面上又开始上述过程，如此循环。而晶面是平行向外推移而生长的。【原理】；质点结合成键时优选成键数目最多、释放的能量最大的位置。（科赛尔首先提出，斯特兰斯基加以发展，亦称科赛尔—斯特兰斯基理论）【可解释】：ａ、晶体常生长成面平、棱直的多面体形态；ｂ、环境变化使晶体断面上可看到带状构造；ｃ、由于==，故同种矿物不同晶上对应晶面间的夹角不变；ｄ、晶体由小长大，进而长成生长锥或沙钟状构造。
b.螺旋生长理论模型：在晶体生长界面上螺旋位错露头点所出现的凹角即其延伸所形成的二面凹角，可作为晶体生长的台阶源，促进光滑界面的生长，螺旋式的台阶并不随原子面网以层层生长而消失，从而使螺旋式生长持续下去。
4、晶面的发育；
a.布拉维法则：在晶体上，各晶面间相对的生长速度与它们本身面网密度的大小成反比，即面网密度越大的晶面，其生长速度越慢，反之则快，而生长速度快的面，往往被歼灭掉，保留下来的实际晶面将是生长速度慢的面网，即面网密度大的晶面。
b.居里—吴里弗原理：就晶体的平衡形态而言，各晶面的生长速度与各晶面的比表面能成正比。
5、影响晶体生长形态的外因：
a．温度；①、温度高低直接决定晶体的生长速度；②、温度的变化将改变结晶母体的性质；&温度直接决定晶体是否能够发生和长大。
b、杂质；&、促进熔体中晶核形成；&、降低晶体结晶温度；&、对某些结晶作用促进或抑制作用，结晶形成固熔体。
c、涡流；&由于溶液密度变化形成涡流，进而影响溶液物质供给方向。直接影响晶体形态。
d、黏度、&黏度影响晶体生长形态。黏度影响对流作用的产生，使溶质供给只有以扩散方式进行。晶体棱、角部易接受溶质，长得快，晶面中心相反，甚至不生长，形成骸晶。
e、结晶速度；&结晶速度影响晶体形态，&结晶速度影响晶体成分；&、结晶速度影响晶体纯度
6、晶体的溶解和再生长；
a、晶体的溶解：把晶体置于不饱和溶液中，晶体就开始溶解。顶角与棱因与溶液接触机会多而溶解的快，故晶体可溶成近似球形。（蚀像；晶面薄弱地方被溶解出的小凹坑）
b、晶体的再生；被破坏和被溶解的晶体处于合适的环境又可恢复多面体形态，称晶体的再生。注意：晶体的溶解和再生不是简单的相反现象，其形态会变化。
7、晶体生长的实验方法；
a、水热法；
b、提拉法；
c、低温溶液生长；
d、高温熔液生长；
五、【晶体的测量】(第三章)
1、面角守恒定律；在相同温度、压力条件下，成分和构造相同的所有晶体，其对应面间的角度守恒。（1669年，首先由丹麦学者斯丹诺提出。
意义：在千变万化的歪晶中揭示出了晶体在外形上所固有的规律，从而奠定了几何结晶学的基础。
2、晶体的测量：又成测角法，根据测角的数据通过投影，可以研究晶体形态的对称，绘制出晶体的理想形态图。（此过程还可以计算晶体常数，确定晶面符号，同时还可以观察和研究晶面的细节。
3、所测量数据：一般所测角度是晶面法线夹角，称为面角。
4、所用仪器：接触测角仪，反射测角仪。
5．测量步骤：a、接触测角法；。。。。。。。。用接触测角仪测量，此仪器使用简单，但精度较低，（误差0.5°~1°）。且不适于测量小晶体。b、反射角测量法：可分为单圈反射测角仪与双全反射测角仪。。。。。。。。。。其精度相对较高。
六、【晶体的投影】；
目的：把晶面的空间分布转化为平面图
1、极射赤平投影；原理：取一点O为投影中心，以一定的半径做一个球，称为投影球；通过球心做一
个水平面Q，称投影面；投影面与投影球相交于一个大圆，相当于地球的赤道，称为基圆；垂直于投影面的直径NS，称为投影轴；投影轴与投影球的交点N和S，即投影球的北极和南极，分称为上目测点和下目测点；将北半球的点与南极连线、或南半球的点与北极连线，连线与基圆会交于一点，此则极射赤平投影。
2、晶面的球面坐标：与地球类比，纬度相当于极距角ρ，经度相当于方位角ψ。极距角指球面投影点
与N极之间的夹角，即投影轴与晶面法线之间的夹角；0°~90°指晶面位于上半球，90°~180°指晶面位于下半球。方位角指包含球面投影点的子午面与零度子午面的夹角。其范围为0°~360°。
极距角与方位角构成球面坐标，也称极坐标。
3、学会利用吴氏网画投影点。
七、【晶体的宏观对称】
结晶学与矿物学自编题 一、填空题 1.晶体的基本性质有、、、、 、。 2.晶体中可能出现的对称型仅有种。 3.Mg2[Si2O6]属于大类，类，族， 亚族。 4.格子结点分布类型有（P）、（C/A/B）、 （I）、（F）。 5.晶体生长模型有理论模型、理论模型。 6.晶体的和，是决定晶体各种性质的两个最基本的因素。 7.等大球最紧密堆积的两种最常见、最基本的堆积方式 是、。 8.化学键的键型 有、、、、。9.从晶体结构的变化来看，同质多像转变可分为转变、 转变、转变。 10.地壳中含量最多的化学元素依次 是、、、、、、、。
11.通常根据离子的外层电子构型，将其分为离子、 离子、离子。 12.矿物中的水的类型有、、、 、。 13.根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性的基本类型 有、、。 14.根据矿物颜色的产因，通常可分为、、。 15.辉石族解理夹角为°，角闪石族解理夹角为°。 16.根据作用的性质和能量来源，一般将形成矿物的地质作用分为、、。 17.包裹体按成因可分为包裹体（P）、包裹体（S）、 包裹体（PS）。 18.硅氧骨干的主要类型有硅氧骨干、硅氧骨干、硅氧骨干、硅氧骨干、硅氧骨干。 二、判断题 1.温度升高，可促使晶体结构从有序向无序转变（） 2.α-石英→β-石英的转变可逆（） 3.CaCO3的斜方变体文石在降温条件下转变为三方变体方解石 （）
4.面网密度大的面网，面网间距小，对外的质点吸引力大，质点容易生长上去（） 5.等轴晶系晶体的对称特点是皆有4L3（） 6.四面体是中级晶族的单形（） 7.菱面体是低级晶族的单形（） 8.单斜晶系以L2或P的法线为y轴，以垂直y轴的主要晶棱方向为x 轴和z轴（）9.经过漫长的地质时代，矿物有自发地向非晶态的准矿物转变的必然趋势（）10.分散媒（分散剂）远多于分散相（分散质）的胶体称为胶溶体，分散相远多于分散媒的胶体称为胶凝体（） 11.实验式只表示矿物中各组分的种类及其数量比（） 12.结构式（晶体化学式）只能表明矿物中各组分的种类及其数量比，不能反映出它们在晶格中的相互关系及其存在形式（）13.胶态集合体即使在显微镜下也不能辨别出单体的界线，但却存在单体（）14.分泌体平均直径小于1cm者称为晶腺，平均直径大于1cm，充填于火山熔岩气孔中的次生矿物所构成的白色扁球形集合体称为杏仁 体（）15.如果矿物选择性吸收某种波长的色光，则矿物呈现出被吸收的色光（）16.斑铜矿表面独特的蓝、靛、红、紫斑驳的彩色是晕色（）
名词解释： 1.矿物; 2. 晶体;3荧光与磷光;4面角守恒定律与整数定律;5. 解理、断口;6.硫盐与硫酸盐; 7.自色;8. 假色与他色;9. 类质同象与同质多象;10脆性与延展性；11.有序与无序；12.双晶与平行连生；1 3.结晶水、结构水、层间水、沸石水、吸附水；1 4. 结核体、分泌体；1 5. 层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构；1 6.点群与空间群；1 7.解理与裂开；1 8.对称型与等效点系20. 单形与聚形. 21矿物的条痕22、岛状硅酸盐；23、结晶习性24、 晶体常数和晶胞参数；25、对称型；26、晶面符号、单形符号；27类质同象；28、配位数与配位多面体；29同质多象；30、层间域；31、层状硅酸盐的四面体片与八面体片32、荧光、磷光；33、发光性；34.一般形、特殊形；35、开形、闭形；36、左形、右形；37正形、负形；38、定形、变形 二.填空题： 1.晶体生长的基本理论是层生长理论，螺旋位错生长理论。 2.实际晶体的晶面常平行网面结点密度最大的面网。中长石的环带结构反映该晶体按 层生长理论机制生长。 3.晶体部结构特有的对称要素有平移轴，螺旋轴，滑移面。 4.晶体的基本性质主要有：自限性，均一性，异向性，对称型，最小能，稳定性。 5.{110}单形在等轴晶系中为菱形十二面体单形，在四方晶系中为四方柱单 形，在斜方晶系中为斜方柱单形。 6.六方晶系的晶体常数特点是a≡b≠c ，α=β=90°γ=120°。 7.石英的晶体常数特点是a≡b≠c ，α=β=90°γ=120°。（三方晶系） 8.写出4种基本的晶体格子类型：原始格子，底心格子，面心格子，体心格子。
考试课程名称：结晶学学时： 40学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多（） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i 4和L i 6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要
C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快 D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质： A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗为什么（6分）
结晶学与矿物学习题及答案[宝典] 习题1 一. 名词解释: 晶体 矿物 解理、断口 矿物的脆性与韧性 结构水 结核体 条痕 解理、断口 岛状硅酸盐 矿物的脆性与韧性 硅氧骨干 结晶习性 晶体常数和晶胞参数 对称型 晶面符号 类质同象 配位数与配位多面体 同质多象 单形与聚形 二. 填空题:
1. 晶体分类体系中，低级晶族包括晶系，中级晶族包括 晶系，高级晶族包括晶系。 2. 六方晶系晶体常数特点是，。 3(某晶体中的一个晶面在X，Y，U(负端)，Z轴的截距系数分别为2、2、1、0，该晶面符号为，该晶面与Z轴的位置关系为。 4(等轴晶系晶体定向时，选择晶轴的原则是。 5. 两个以上单形可以形成聚形，但是单形的聚合不是任意的，必须是属于的单形才能相聚。 6.晶体的基本性质有、、、、、。 7. 当配位数是6时，配位多面体的形状是。当配位数是8时，配位多面体的形状是。 8. 从布拉维法则可知，晶体常常被面网密度的晶面所包围。 9( 和是等大球最紧密堆积方式中最常见的两种堆积方式。 10(常见的特殊光泽有、、、。 12(可作宝石的氧化物类矿物、、。 13(硅酸盐类矿物的晶体结构可以看作是和组成，其他阳离子把这些联系在一起，形成一定的结构型。 14(普通辉石和普通角闪石的主要区别 是，、、。 15(橄榄石的晶体化学式为。 16(用简易刻划法测定矿物硬度时，指甲硬度为 ;小刀的硬度为 ;玻璃的硬度为。 17.红柱石的集合体形态常为。 18(一般来说，矿物的光泽分、、、。 19(可作宝石的硅酸盐类矿物有、、、。 20(黄铜矿和黄铁矿的主要区别是、。 21(刚玉和水晶的晶体化学式分别为、。 22(石英和方解石的主要区别
第一章： 1.名词解释：晶体、空间格子 晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体 特征：1拥有整齐规则的几何外形 2晶体拥有固定的熔点 3晶体有各向异性的特点 空间格子：将相当点按照一定的规则连接起来的几何图形 相当点：①点的内容相同②点的周围环境相同 空间格子要素1结点 2行列 3面网 2.晶体、非晶体的结构特点。 晶体具有进程规律也具有远程规律，非晶体只具有进程规律，不具备格子构造。 3.根据图示，能找出相当点并正确连线。 4.基本概念要清楚（判断正误）： （1）同一晶体结构，可以有多套相当点，由不同套的相当点组成的空间格子肯定是一样的。错 （2）空间格子中的结点一定是由同种质点所占据。错 （3）实际晶体中同种质点一定占据在同一套相当点上。错 （4）同一点阵中，面网密度大的面网其面网间距一定也大。对 5.注意区分晶胞和平行六面体。 晶胞：6个两两平行的且相等的面组成， 平行六面体：空间格子可以划出一个最小的重复单位 6.掌握晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性、稳定性 第二章： 1.名词解释：面角守恒定律、 2.能区分晶面夹角与面角 3.熟悉吴氏网的应用（做晶面的极射赤平投影与求两晶面的面角） 4.球面上圆的极射赤平投影：水平大圆的投影形成基圆；直立大圆的投影形成 直径；倾斜大圆的投影形成大圆弧；直立小圆的投影形成小圆弧。 第三章： 1.名词解释：对称型（或点群）、晶体对称定律 2.晶体对称特点：所有晶体都是对称的；晶体的对称是有限的；晶体的对称不仅体现在外形上，同时也体现在物理性质上。
3.基本概念（判断正误）： （1）一个具有对称中心的图形，其对应的面、棱、角都体现为反向平行。（2）在晶体中，当存在对称中心时，其晶面必然成对分布，每对晶面都是两两平行且同形等大。 4.熟悉对称面、对称轴、对称中心、旋转反伸轴的操作。 5.熟练掌握对称规律的组合。 6.熟练掌握晶族（3个）、晶系（7个）的划分依据；给出对称型，能判断其所属的晶族、晶系。 第四章： 1.名词解释：晶体常数、晶带定律 2.熟练掌握晶面符号（hkl）、单形符号或解理符号{ hkl }、晶棱符号或晶带符号[rst]，能判定晶棱与晶棱、晶面与晶棱、晶面与晶面之间的空间关系。 3.熟练掌握晶体的定向方法：晶轴、轴角、轴率。 4.熟练掌握表4-1各晶系选择晶轴的具体办法及晶体常数特点。 5.熟练掌握表4-3和常见对称型的国际符号。 6.根据晶带定律的平面公式，会进行相关计算。 7.基本概念（判断正误）： （1）所有平行晶棱具有同一个晶棱符号。 （2）对应指数符号彼此相反，但绝对值相同的晶棱符号，表示的是同一晶棱。（3）指数为0并不是表示晶棱与相应的晶轴平行，在直角坐标系下，即在等轴、四方、斜方晶系中，指数为0表示晶棱垂直与相应的晶棱。 （4）晶面平行于某晶轴时，则对应序位上的晶面指数为0. 第五章 1.名词解释：单形 2.基本概念（判定正误）： （1）以单形中任意一个晶面作为原始晶面，通过对称型中全部对称要素的作用，一定会导出该单形的全部晶面。 （2）在同一对称型中，由于晶面与对称要素之间的位置不同，可以导出不同的单形。 （3）不同形态的单形其对称型一定不同。 （4）一个对称型最多能推导出7种单形，因此一个聚形最多只可能由7种单形相聚。 （5）一个结晶单形对应于多个几何单形。 （6）（中级晶族中，）柱类单形都与Z轴平行。
问答题 1、简述石英族矿物的分类及成因产状。（7分） 答案要点：分类：α-石英，β-石英，α-磷石英，β-磷石英，α-方石英，β-方石英，柯石英，斯石英 成因：α-石英各种地质作用下均可形成，β-石英酸性火山岩，α-磷石英β-磷石英，α-方石英，β-方石英，酸性火山岩，柯石英，斯石英陨石，高压成因。 2、简述层状硅酸盐矿物的结构型式及形态物性特点。（8 分） 答案要点：在层状硅酸盐矿物中，按八面体片中阳离子数目不同，可分为两种结构型式。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均为二价离子(如Mg2+)占据时，所形成的结构为三八面体型结构；若其中充填的为三价离子(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，有一个空着的，这种结构称为二八面体型结构。若二价离子和三价离子同时存在，则可形成过渡型结构。 本亚类矿物的形态和许多物理性质常与其层状结构密切相关。形态上，多呈单斜晶系，假六方板、片状或短柱状。物理性质上，一般具一组极完全的底面解理；低的硬度；薄片具弹性或挠性，少数具脆性；相对密度较小。玻璃光泽，珍珠光泽。 3、试述矿物的分类及分类依据，并举例说明（15 分） 答案要点：大类：化合物类型，类：阴离子和络阴离子种类，亚类：络阴离子结构，族：晶体结构型和阳离子性质，亚族：阳离子种类和结构对称性，种一定的晶体结构和化学成分，亚种：完全类质同象中的端元组分比例，异种（变种）形态物性成分稍异，例如含氧盐大类，硅酸盐类，链状硅酸盐亚类，辉石族，单斜辉石，普通辉石钛辉石。 4、简述辉石族和角闪石族矿物在成分、结构、性质和成因上有何共同和不同之处？（15 分） 答案要点： 辉石族矿物 （1）化学成分和分类
结晶学 一、基本概念： １．晶体（ｃrysｔaｌ)的概念：内部质点在三维空间周期性重复排列构成的固体物质。这种质点在三维空间周期性地重复排列称为格子构造，所以晶体是具有格子构造的固体。 2对称型（cｌass ofｓymmｅtry）晶体宏观对称要素之组合。(点群，point ｇroup） 3.空间群：一个晶体结构中，其全部对称要素的总和。也称费德洛夫群或圣佛利斯群。 4.单形(Ｓimｐle foｒm):一个晶体中,彼此间能对称重复的一组晶面的组合。 即能借助于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。 5.双晶：两个以上的同种晶体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生晶体。 6.平行六面体：空间格子中按一定的原则划分出来的最小重复单位称为平行六面体。 是晶体内部空间格子的最小重复单位,是由六个两两平行且相等的面网组成。7．晶胞:能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元，其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。 8．类质同像: 晶体结构中某种质点为性质相似的他种质点所替代,共同结晶成均匀的单一相的混合晶体，而能保持其键性和结构型式不变,仅晶格常数和性质略有改变。9．同质多像:化学成分相同的物质,在不同的物理化学条件下，形成结构不同的若干种晶体的现象。 10．多型：一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。这些晶体结构的结构单元层基本上是相同的，只是它们的叠置次序有所不同。 二、晶体的6个基本性质 1、均一性（hｏmogeｎｅity):同一晶体的任一部位的物理和化学性质性质都是相同的。 2、自限性(pｒoperty of seｌf-confiｎement)：晶体在自由空间中生长时,能自发地形成封闭的凸几何多面体外形。 3.异向性（各向异性）异向性(anisｏｔroｐy): 晶体的性质随方向的不同而有所差异。4．对称性(prｏperty of symmetry): 晶体的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角顶,内部结构中的相同面网、行列或质点等)或性质，能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。 5. 最小内能性：在相同的热力学条件下，与同种化学成分的非晶质体、液体及气体相比，以晶体的内能为最小。 6. 稳定性:在相同的热力学条件下，对于化学成分相同的物质，以不同的物理状态存在时，其中以结晶状态最为稳定。 三、晶体的对称特点及晶体的对称规律 1．晶体的对称具有以下3个特点：p２3 ⑴一切晶体都是对称的。 ⑵晶体的对称是有限的。遵循“晶体对称定律”。 ⑶晶体的对称不仅包含着几何意义，也包含着物理意义:不仅体现在外形上，也体现在性质上。 2. 晶体对称定律( ｌawｏf crystaｌsymmetry)：晶体中只可能出现轴次为一次、二次、三次、四次和六次的对称轴（Ｌ１、L2、L3、L４和L6）,而不可能存在五次及高于六次的对称轴。
《结晶学与矿物学》实验教学大纲 一、实验课名称：结晶学与矿物学 二、适用专业：四年制本科地质学、资源勘查工程、矿物加工工程专业 三、采用教材：结晶矿物学实习指导书 四、课程总学时：80~90 学时（40 学时） 五、实验项目名称和学时分配
六、实验教学的目的和要求： 结晶矿物学是地质专业，材料专业的重要专业课。本课程的主要目的是掌握造岩矿物的基本形态，鉴定特征。要求学生学会用肉眼识别矿物的基本方法，并能用简单方法、手段对矿物进行鉴定。 七、实验内容和要求 （一）实验项目实 验1.晶体对称要素实 验内容： ①观察晶体模型外形面、棱、角顶的重复规律。 ②理解对称轴、对称面和对称中心的对称要素含义。
实验要求： ①掌握寻找对称要素的方法 ②学会确定对称要素的种类和数目 实验2.利用对称要素组合定律寻找对称要素： 实验内容： ①练习应用对称要素组合定律寻找对称要素。 ②根据组合要素特点确定对称型及对称型的书写格式。 实验要求： 掌握 32 个对称型和对称分类体系 实验3.单形认识 实验内容： ①对照 47 种单形图形，观察实际模型认识并记忆名称。 ②从形状、晶面和对称要素关系熟悉常见 18 种单形。 实验要求： ①熟练掌握 18 种单形晶体。 ②了解不同单形在各晶族、晶系中的分布。 ③作单形赤平投影图。 实验4.聚形分析 实验内容： ①根据对称要素特点确定晶族、晶系。 ②根据聚形上晶面类型，确定单形数目。 ③确定聚形中单形的名称。 实验要求： 掌握聚形晶体的分析方法，学会确定单形的种类，名称和数目。实验5.等轴晶系对称型的国际符号、晶体定向及单形符号 实验内容： ①找出晶体的对称要素，确定晶系和对称型。 ②写出等轴晶系对称型的国际符号。 ③确定晶面符号，单形符号。 实验要求：
《结晶学与矿物学》复习题 一．名词解释并举例： 1晶体与非晶质体 晶体：内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。或具 有格子状构造的固体 非晶质体：内部质点在三维空间不呈规律性重复排列的固体。或：不具有格子状构造的固体 2聚形纹与聚片双晶纹； 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 3面角守恒定律与布拉为法则 面角守恒定律：成分和结构均相同的所有晶体，对应晶面夹角恒等。如不同形态的石英，其对应晶面的夹角相等 布拉为法则：实际晶体的晶面常常平行于面网密度最大的面网。 4类质同象与同质多象 类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象，如菱锰矿中的镁被铁代替，结构形式不变 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 5双晶与平行连生 双晶：由两个互不平行的同种单体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生体。如钠长石的聚片双晶 平行连生：由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面以及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体。平行连生也称平行连晶。如萤石立方体的平行连生 6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 7点群与空间群 点群——晶体外部对称要素的组合。（对称型）32 种空 间群——晶体内部结构所有对称要素的组合。230 种8 解理与裂开 矿物受外力（敲打、挤压等）作用后，沿着一定的结晶方向发生破裂，并能裂出光滑 平面的性质称解理。这些平面称解理面。如方铅矿的立方体完全解理 裂开：晶体在受应力作用下，有时可沿着晶格中除解理以外的特定方向面网发生破裂的非固有特性。如刚玉晶体上的{1011}裂理
共 8 页第 1 页 一、填空题（每空0.5分，共20分） 1、晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2、中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3、下面的对称型对应晶系分别为：3L24L3为晶系，L33L2为晶系，L22P为晶系，L66P为晶系。 4、正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 5、晶体中的晶格类型可以分为、、和等四种。 6、等大球体的最紧密堆积方式有和。 7、地壳中化学元素分布最多的8种元素为，因此地壳中和大类矿物分布最广。 8、白云石主要化学成分CaMg[CO3]2和镁方解石主要化学成分（Ca,Mg）[CO3]中的Ca2+和Mg2+间的关系分别为、。 9、矿物中的水分为、和等三种基本类型，蛋白石（SiO2? nH2O）中的水为水，水镁石（Mg(OH)2）中的水为水。 10、矿物的光泽根据矿物对可见光波的反光能力分为、 、四个等级。 11、矿物单体形态特征包括与两个方面。
12、方解石的摩氏硬度为，长石的摩氏硬度为，石英的摩氏硬度为。 13、Al2SiO5有、和等三种同质多相变体，其中为铝的铝硅酸盐。C的两种同质多像变体是▁▁▁▁▁▁。14、在矿物学书刊中经常使用的化学式是。 二、名词解释（本题共15分，每题1.5分） 1、面角： 答： 2、晶体对称定律： 答： 3、对称型： 答： 4、双晶律： 答： 5、结晶习性： 答： 6、层状生长理论： 答： 7、解理： 答： 8、条痕： 答：
9、铝硅酸盐： 答： 10、矿物标型特征 答： 三、选择题（共14分,1—12题为单选，每题0.5分；13—20题为多选，每题1分） 1、对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数， 哪个更多？（） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2、类质同象中，左上右下对角线方向的元素容易形成类质同象的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3、具有L i4和L i6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4、关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要 5、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：（） A、惰性气体型 B、铜型 C、过渡型 D、以上均可 6、矿物的珍珠光泽根据矿物对可见光波的反光强度应属于下面哪一类型标准光泽范畴： （） A、金属光泽 B、半金属光泽 C、金刚光泽 D、玻璃光泽 7、绿柱石呈现绿色是因为：（） A、含有色素离子 B、色心 C、含有杂质包裹体 D、干涉效应 8、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：（） A、共生 B、伴生 C、世代 D、假像 9、聚片双晶纹出现在：（） A、晶面上 B、解理面上 C、断口上 D、以上均可
一、名词解释 1、晶体、晶体习性与非晶质体 晶体：内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。或具有格子状构造的固体 晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，称为晶体习性。 非晶质体：内部质点在三维空间不呈规律性重复排列的固体。或：不具有格子状构造的固体2、聚形纹与聚片双晶纹； 聚形纹：不同单形交替生长而使它们的晶面规律性交替出现进而在晶体的某些晶面上形成的一系列直线状平行条纹 聚片双晶纹：双晶结合面的痕迹，晶体内外均可见 3、面角守恒定律、布拉为法则、晶体对称定律、双晶律 面角守恒定律：同种物质的晶体其对应晶面之间的夹角恒等。如不同形态的石英，其对应晶面的夹角相等 布拉为法则：实际晶体的晶面常常平行于面网密度最大的面网。 晶体对称定律：晶体中只存在1次、2次、3次、4次和6次对称轴，不会出现5次以及6次以上的对称轴。 双晶律：双晶结合的规律，通常用双晶要素和双晶结合面来表示。 4、类质同象与同质多象 类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象，如菱锰矿中的镁被铁代替，结构形式不变同质多象：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 5、双晶与平行连生 双晶：指两个或两个以上的同种晶体，其结晶学取向彼此呈现为一定对称关系的规则连生体。 平行连生：由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面以及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体。平行连生也称平行连晶。如萤石立方体的平行连生 6、层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型结构
结晶学与矿物学笔记 一．【结晶学及其发展史】（第一章） 1．结晶学：结晶学也称为晶体学，是以晶体为研究对象、以晶体的对称规律为主要研究内容的一门基础性的自然学科。 2．简史：1669年，斯丹诺;面角守恒定律。1784.阿羽伊；整数定律。1809、魏斯；晶体的对称定律。1830、赫赛尔；32种对称型（点群）。1855、布拉维；14种布拉维格子。1867、加多林；32种对称型（点群）。1899、费德洛夫和圣夫利斯；230种空间群。1895、X射线。1909、劳埃；X射线对晶体的衍射及结构规律研究。1960~、布拉格父子；测定了大量晶体结构。1956~1960、用电子显微镜观察晶体结构的晶格像。1984、肖特曼等；发现准晶体，由此，“准晶体学”分支学科形成。 3.学科分支：晶体化学、晶体物理学、晶体结构学、晶体生长学。 4.意义：结晶学是矿物学、材料学、生命科学等许多学科的基础，而矿物学是整个地球科的基础，材料学是人类赖以进步的基石。故曰，结晶学是一门对科学的发展、技术的进步以及社会的文明起着基础作用的重要学科。 二．【晶体的定义及相关概念】 1.晶体：内部质点在三维空间上周期性平移重复排列（也称格子构造）构成的固体物质。或晶体是具有格子构造的固体。 2.格子构造：晶体内部结构最基本的特征是内部质点在三维空间内周期性平移重复排列，即格子构造。 3.空间格子：表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几图形。 4.相当点：满足（1）.点的内容相同，（2）.点的周围环境相同的条件的点。 5.空间格子三要素：（1）结点，空间格子中的点，代表晶体结构中的相当点（2）行列.结点在直线上的排列即构成行列，空间格子中的任意两个结点联接起来就一条行列的方向行列中相邻结点间的距离称该行列的结点间距。(3).面网，结点在平面上的分布即构成面网，空间格子中任意两个相交的行列决定一个面网。一个面网上的结点分布定可以连接成一个一个的平行四边形。面网上单位面积内结点的密度称为面网密度。相互平行的面网，其密度必相同，且任意两个相邻面网间的垂直距离———面网间距也必相等。面网密度与面网间距成正比，即面网密度大的面网其面网间距亦大，反之亦然。 6.平行六面体：在三维空间上，空间格子可以划出的最小重复单位。在实际晶体结构中所划出的最小重复单位称晶包，其形状与大小取决于它的三条彼此相交的棱的长度. 7．近远程归规律：局部有序称为进程规律，整个结构范围内的有序称为远程规律。晶体两者兼备，非晶体只有近程规律，液体结构与非晶体相似，也只有近程规律，气体两者都无。 8．晶化与非晶化：由非晶体转化为晶体称晶化（脱玻化）。相反，晶体内部质点的规律排列遭破坏，而转化为非晶体的过程称非晶化。 9.准晶体：内部质点排列具有近程规律和远程规律，但没有平移周期，也不具有格子构造，介于晶体与非晶体中间的状态。 三．【晶体的性质】 1.自限性：指晶体在适当条件下可以自发的形成几何多面体外形的性质。晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的直接反映。 2.均一性：在同一晶体的不同部分，质点的分布一样，故其各个部分的物理性质和化学性质相同，即晶体的均一性。非晶体也具有均一性，但非晶体不具有格子构造，其均一性是统计的、平均近似的均一，称统计均一性，而晶体具有格子构造，称结晶均一性。 3.异向性：同一格子构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，故晶体的性质也随方向的同而有所差异，此则晶体的异向性。晶体多面的形态也是其异向性的一种表现。 4.对称性：在晶体外形上常有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现，这种相同的性质在不同的方向或位置上有规律的重复就是对称性。对称性是晶体极其重要的性质，是晶体分类的基础。 5.最小内能性:在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的非晶体、液体、气体相比较，其内能最小这就是
晶体：内部质点在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。 面角守恒定律：同种矿物的晶体，其晶面间的角度守恒。 面角：晶面间的法线夹角称为面角。 对称面：对称面是一假想的平面，相应的对称操作为对比平面的反映，它将图形平分为镜像的两个相等部分。 对称轴：对称轴是一假想的直线，相应的对称操作为围绕此直线的旋转，物体绕此直线旋转一定角度后，可使相同部分重复。 对称中心：对称中心是一假想的点，所对应的对称操作为反伸，通过该点作任意直线，则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。 旋转反伸轴：旋转反伸轴也是一假想的直线，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。 晶体常数：轴率与轴角统称晶体常数。 轴率：a.b.c.为轴率。 晶格常数;轴长和轴角的晶包系数。 米氏符号：米氏符号用晶面在3个晶轴上的截距系数的倒数比来表示。 单位面：最发育的晶面为单位面，单位面在晶轴上的截距之比等于轴率a:b:c。 单形：单形是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。 晶面条纹：是指由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。 单形符号：为了与所选择的晶面的晶面符号相区别，规定将该晶面的晶面指数放在大括号{}中表示单形符号，简称形号。 聚形：两个以上的单形聚合在一起，这些单形共同圈闭的空间外形形成的聚形。 布拉维法则：实际晶面与空间格子中面网之间的关系，即晶体上的实际晶面平行于面网密度大的面网，这就是布拉维法则。 矿物：是由地质作用或宇宙作用所形成的具有一定化学成分为和内部结构，在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物。 颜色：颜色是矿物最明显最直观的性质，主要是由其组成中的质子或离子之外层电子发生跃迁，选择性的吸收可见光中一定波长的光波所致，白色，他色，假色。 条痕色：矿物的条痕是矿物粉末的颜色，通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末颜色。 光泽：矿物光泽是指矿物表面对可见光的反射能力，主要取决于矿物对光的折射和吸收程度。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城一系列光滑平面的固有特性。 硬度:矿物抵抗外来机械作用（如刻划压力或研磨等）的能力。 摩氏硬度计：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。 （1~10刻划硬度） 1.晶体有那些基本性质?P8 答: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？P35 答：三斜晶系无L2，无P、单斜晶系L2或P不多于1个、斜方晶系
结晶学考试试卷 一、填空题（每空0.5分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多？（） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i4和L i6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要 C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快 D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质：
A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗？为什么？（6分） 2.简述同质多象的概念、同质多象转变的类型，并举例说明。（8分） 3.判断下列晶面与晶面，晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交）：（8分）
第 1 页 共 3 页 学号： 专业： 班级： 姓名： ………………………………请…………勿………………………在………………………密………………………封………………… ……线………………………内………………………答……………………………………题…………………… 2015-2016学年度上学期期末考试 《结晶学与矿物学 》试 题 卷 (15级 珠宝与鉴定营销专业) 注意事项： 1.本试卷共3页，6个大题，42个小题； 2.考试时间为90分总，总分为100分； 3.考生需要将姓名、专业、学号等信息填写在试卷和答题卷的指定位置； 4.请用黑色墨水签字笔在指定位置答题，在非指定位置答题无效； 5.考试结束后，请将试卷和答题卡一并交回； 一、判断题（正确的记“√”，错误的记“×”，每小题1分，共15分） 1.晶体都有对称中心。（ ） 2.单形是由对称要素联系起来的一组晶面的总和。（ ） 3.晶体有32种几何单形，47种对称型。（ ） 4.平行双面属于单形中的开形。（ ） 5.在晶体定向中，斜方晶系需要设置四个晶轴。（ ） 6.非晶质体不具有格子构造。（ ） 7.红蓝宝石都属于刚玉族矿物，三方晶系。（ ） 8.晶体和非晶体在一定的条件下是可以互相转换的。（ ） 9. 在晶体中没有五次对称轴及高于六次的对称轴。（ ） 10.结晶习性是晶面上发育不同的晶面特征，晶体随意生长。（ ） 11电气石是斜方晶系的宝石。（ ） 12.晶面在三晶轴上截距系数的倒数比就是表示该晶面空间方位的米氏符号。（ ） 13.六方晶系选择四轴定向原则。（ ） 14.有三次对称轴的晶体属三方晶系。（ ） ） 二、单项选择题（每题只有一项最符合题目要求，共10小题，每小题2分，共20分） 1蓝晶石的二硬性反应晶体的（ ） A.非均一性 B.可变性 C.异向性 D.自限性 2.结晶学中的聚形是（ ） A.两个或两个以上的单形聚合而成的 B.双晶形成的 C.几个晶体有聚合规律而成的 D.几个晶体平行连生聚合而成的 3.黄铜矿表面出现蓝紫斑驳的颜色是（ ） A.自色 B.假色 C.他色 D.表面色 4.晶体是（ ） A.具有格子构造的固体 B.具有一定化学成分的固体 C.具有一定外形的固体 D.不是固体 5.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（ ）性质： A 、自限性 B 、均一性 C 、异向性 D 、对称性 6.下面说法中正确的有：（ ） A.准晶体具有近程规律 B 、非晶体具有远程规律 C 、准晶体具有远程规律 D 、非晶体具有近程规律 7. 能够和八面体形成聚形的单形是 （ ） A ．立方体 B.四方柱 C. 斜方柱 D. 平行双面 8. 下列单形中，属于开形的是（ ） A ．六方柱 B. 菱形十二面体 C. 斜方双 锥 D. 菱面体 9.下列物质属于晶体的是（ ） A. 玻 璃 B. 石 英 C. 松 香 D. 琥珀 10. 电气石的对称型为（ ） 。 A ．L33L2 B. L33L23PC C.L33P D.L3
第一章习题 1.晶体与非晶体最本质的区别是什么?准晶体是一种什么物态? 答：晶体和非晶体均为固体，但它们之间有着本质的区别。晶体是具有格子构造的固体，即晶体的内部质点在三维空间做周期性重复排列。而非晶体不具有格子构造。晶体具有远程规律和近程规律，非晶体只有近程规律。准晶态也不具有格子构造，即内部质点也没有平移周期，但其内部质点排列具有远程规律。因此，这种物态介于晶体和非晶体之间。 2.在某一晶体结构中，同种质点都是相当点吗?为什么? 答：晶体结构中的同种质点并不一定都是相当点。因为相当点是满足以下两个条件的点：a.点的内容相同； b.点的周围环境相同。同种质点只满足了第一个条件，并不一定能够满足第二个条件。因此，晶体结构中的同种质点并不一定都是相当点。 3.从格子构造观点出发，说明晶体的基本性质。 答：晶体具有六个宏观的基本性质，这些性质是受其微观世界特点，即格子构造所决定的。现分别叙述：a.自限性晶体的多面体外形是其格子构造在外形上的直接反映。晶面、晶棱与角顶分别与格子构造中的面网、行列和结点相对应。从而导致了晶体在适当的条件下往往自发地形成几何多面体外形的性质。 b.均一性因为晶体是具有格子构造的固体，在同一晶体的各个不同部分，化学成分与晶体结构都是相同的，所以晶体的各个部分的物理性质与化学性质也是相同的。 c.异向性同一晶体中，由于内部质点在不同方向上的排布一般是不同的。因此，晶体的性质也随方向的不同有所差异。 d.对称性晶体的格子构造本身就是质点周期性重复排列，这本身就是一种对称性；体现在宏观上就是晶体相同的外形和物理性质在不同的方向上能够有规律地重复出现。 e.最小内能性晶体的格子构造使得其内部质点的排布是质点间引力和斥力达到平衡的结果。无论质点间的距离增大或缩小，都将导致质点的相对势能增加。因此，在相同的温度条件下，晶体比非晶体的内能要小；相对于气体和液体来说，晶体的内能更小。 f.稳定性内能越小越稳定，晶体的稳定性是最小内能性的必然结果。 5.图1-6中,金红石结构中的氧离子分属几套相当点? 答:分属4套相当点. 第二章习题 1.讨论一个晶面在与赤道平面平行、斜交或垂直时，投影点与投影基圆之间的距离关系。 答：根据晶面极射赤平投影的步骤和方法可知：与赤道平面平行的晶面投影点位于基圆的圆心，斜交的晶面投影点位于基圆的内部，直立的晶面投影点位于基圆上。根据这一规律可知，投影点与基圆的距离由远及近顺序分别为与赤道平面平行的晶面、斜交的晶面和垂直的晶面。 2.作立方体、四方柱的各晶面投影，讨论它们的关系。 答：立方体有六个晶面，其极射赤平投影点有六个投影点。四方柱由四个晶面组成，其投影点只有四个。四方柱的四个投影点的分布与立方体直立的四个晶面的投影点位置相同。如果将四方柱顶底面也投影，则立方体与四方柱投影结果一样，由此说明，投影图不能放映晶体的具体形状，只能反映各晶面的夹角情况。 3.已知磷灰石晶体上（见附图），m∧m=60°，m∧r=40°，作其所有晶面的投影，并在投影图中求r∧r=?答：晶面的极射赤平投影点见右图。在吴氏网中，将两个相邻的r晶面投影点旋转到过同一条大圆弧，在这条大圆弧上读取两点之间的刻度即为r∧r=42o。 4.作立方体上所有对称面的极射赤平投影。 5.请证明:在极射赤平投影图中,某晶面投影点与圆心的距离h与该晶面的极距角ρ的关系为:h = rtanρ/2 (r为基圆半径). 请见教材图2-6.在直角三角形OSa中,一直角边长为r,另一直角边为Oa,Oa=h,Oa的对角为ρ/2,根据三角函数关系可得:h = rtag ρ/2. 第三章习题
旗开得胜结晶学与矿物学复习内容总结 第一篇集合结晶学基础 1.相当点------为晶体构造中的一系列几何点，这些点周围的环境是完全相同的，即各相当点在相同的方向上隔相同的距离，有相同的质点分布。 2.空间格子------用以表示晶体内部质点排列的规律性。是从实际晶体构造中抽象出来的一种由相当点排列而成的几何图形。 3.科赛尔原理-------先长完一条行列，然后再长相邻行列，长满一层面网或再长第二层面网。晶面是平行地向外推移的。 4.布拉维法则----------晶体为面网密度大的晶面所包围 5.面较恒等定理--------成分和构造相同的所有晶体，其对应晶面间的夹角恒等 6.对称操作---------使物体或图形的相同部分重复出现的操作称为对称操作 7.对称要素---------在进行对称操作时所用的几何要素称为对称要素。 8.对称面-------对称面是一个假想的平面，它把晶体平分为互为镜像的两个相等的部分。其对称操作是对一个平面的反映。（不能多于9个） 9．对称轴---------是通过晶体中心的一条假想直线，晶体围绕它旋转一定角度后，晶体的相等部分能重复出现。其对称操作是围绕一根直线的旋转（晶体中没有五次对称轴及高于六次的对称轴） 10.对称中心---------是晶体内部一个假想的点，通过这一点的直线两端等距离的地方有晶体上相等的部分。其对称行为是对一点的反伸。 11.旋转反伸轴------------是晶体中的一根假想直线，晶体围绕此直线旋转一定角度后，再对此直线上的一个点（晶体的中心点）进行反伸，可使晶体上相等部分重复。其对称操作是围绕一根直线的旋转和对此直线上的一个点的反伸 12.晶体分类见课本表二 1