2006结晶学与矿物学真题A(带答案)
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说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
A图B图
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
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A图
答:Al2SiO5的同质三像变体晶体结构中,
两个Al3+中的一个均与氧呈六次配位,并以共棱的方式联结成平行于
八面体链,剩余的另一个Al3+在三种矿物中的配位数各不相同。
在红柱石中为五次配位,。
结晶学矿物学总复习题(含标准答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《结晶学与矿物学》复习题一、名词解释并举例:1、晶体;晶体是内部质点(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性平移重复排列而形成格子构造的固体。
2、面角守恒定律;同种物质的所有晶体,其对应晶面的夹角恒等3、晶面符号;晶体定向后,晶面在空间的相对位置就可以根据它与晶轴的关系来确定,表示晶面空间方位的符号就叫晶面符号。
4、单形、单体;单形:由对称要素联系起来的一组晶面的总合。
单体:矿物单晶体的形态。
5、聚形及聚形相聚的原则;只有对称型相同的单形才能相聚在一起。
6、平行连生;同种晶体,彼此平行地连生在一起,连生着的每一个单晶体(单体)的相对应的晶面和晶棱都彼此平行,这种连生称为平行连生。
7、双晶;是两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生。
8、空间格子;表示晶体内部结构中质点在三维空间作周期性平移重复排列规律的几何图形。
8、点群与空间群;晶体形态中,全部对称要素的组合,称为该晶体形态的对称型或点群。
晶体内部结构的对称要素(操作)的组合称为空间群9、等效点系;等效点系是指:晶体结构中由一原始点经空间群中所有对称要素操作所推导出来的规则点系。
10、类质同象:晶体结构中某种质点(原子、离子或分子)被其它种类似的质点所代替,仅使晶格常数发生不大的变化,而结构型式并不改变,这种现象称为类质同像。
11、同质多象;同种化学成分的物质,在不同的物理化学条件(温度、压力、介质)下,形成不同结构的晶体的现象,称为同质多像。
12、矿物;矿物(mineral)是由地质作用或宇宙作用所形成的天然单质或化合物;13、解理;矿物晶体在应力(敲打、挤压等)作用下,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,这些光滑的平面称为解理面14、荧光与磷光;磷光:矿物在外加能量的激发下发光,当撤除激发源后,发光的持续时间>10-8秒;而持续发光时间<10-8秒的发光称荧光。
2006年硕士学位研究生入学统一考试试题固体物理学A卷一、简要回答以下问题。
1.从对称性看,晶体、准晶和非晶在原子排列上有什么特点?对于任何晶体,其允许的转动对称性只能是哪些?2.晶体中的位错是几维缺陷?有几种基本类型?各有什么特点?3.请写出布洛赫(Bloch) 定理,并简单地说出其物理意义。
4.在计算晶格比热时,爱因斯坦模型和德拜模型分别作了什么近似?二、对于一个具有面心立方结构的金属,其晶格常数为a,1.写出其最近邻的原子个数及最近邻原子间距。
2.画出其(100) 面上的原子排列,由此得到一个二维的布拉菲(Bravais) 格子,在图中画出其基矢和原胞。
3.写出这个二维布拉菲格子的倒格矢。
4.画出第一布里渊区,并求出其面积。
三、一个边长为a的正方形金属薄膜,可以看作是一个二维的自由电子系统,其总电子数为N。
请求出:与电子浓度n的关系。
1.该系统费米面的形状; 2.费米波矢kF四、电子在一维周期场中的势能函数为为大于0的常数,n为任意整数,a=4b。
其中H1.画出此势能曲线,并求出势能平均值;2.请问满足什么条件时可用近自由电子近似?3.在近自由电子近似下,请用简并微扰法推导出禁带宽度的表达式;4.请求出晶体的第二个禁带宽度。
五、在能带论中,电子态密度的定义是什么?假设抛物线型的色散关系,请算出在一维、二维和三维下的电子态密度,并画出示意图。
六、对一理想的晶体外加一个恒定的均匀磁场B(假设B不太大) 。
磁场B方向平行于z轴方向。
若电子具有抛物线形的能量色散关系,在半经典模型下(即把电子运动近似当作经典粒子来处理) ,1.试推导出电子在真实空间中是怎样运动的;2.试推导出电子在k空间中是怎样运动的;3.请问可以通过什么实验来确定电子的有效质量,怎么确定?2006年固体物理学A卷参考答案一、简要回答以下问题。
1.从对称性看:在原子排列上,晶体具有长程的平移对称序(周期性) 和长程的取向序;准晶具有长程的取向序而缺乏长程的平移对称序;非晶则两者皆无。
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;13.结晶水、构造水、层间水、沸石水、吸附水;14. 结核体、分泌体;15. 层状硅酸盐的二八面体型与三八面体型构造;16.点群与空间群;17.解理与裂开;18.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.晶体生长的根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。
中长石的环带构造反映该晶体按层生长理论机制生长。
3.晶体内部构造特有的对称要素有平移轴,螺旋轴,滑移面。
4.晶体的根本性质主要有:自限性,均一性,异向性,对称型,最小内能,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种根本的晶体格子类型:原始格子,底心格子,面心格子,体心格子。
9.根据对称要素组合规律,L i6→L3+P, L n×L2┴→L nL2┴,L n×P∥→L n nP∥.10.最常见的严密堆积方式是六方最严密堆积和立方最严密堆积。
11.等大球最常见的严密堆积方式是六方最严密堆积和立方最严密堆积。
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L2B、无PC、无CD、有垂直的P4.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。
结晶学矿物学总复习题(含标准答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《结晶学与矿物学》复习题一、名词解释并举例:1、晶体;晶体是内部质点(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性平移重复排列而形成格子构造的固体。
2、面角守恒定律;同种物质的所有晶体,其对应晶面的夹角恒等3、晶面符号;晶体定向后,晶面在空间的相对位置就可以根据它与晶轴的关系来确定,表示晶面空间方位的符号就叫晶面符号。
4、单形、单体;单形:由对称要素联系起来的一组晶面的总合。
单体:矿物单晶体的形态。
5、聚形及聚形相聚的原则;只有对称型相同的单形才能相聚在一起。
6、平行连生;同种晶体,彼此平行地连生在一起,连生着的每一个单晶体(单体)的相对应的晶面和晶棱都彼此平行,这种连生称为平行连生。
7、双晶;是两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生。
8、空间格子;表示晶体内部结构中质点在三维空间作周期性平移重复排列规律的几何图形。
8、点群与空间群;晶体形态中,全部对称要素的组合,称为该晶体形态的对称型或点群。
晶体内部结构的对称要素(操作)的组合称为空间群9、等效点系;等效点系是指:晶体结构中由一原始点经空间群中所有对称要素操作所推导出来的规则点系。
10、类质同象:晶体结构中某种质点(原子、离子或分子)被其它种类似的质点所代替,仅使晶格常数发生不大的变化,而结构型式并不改变,这种现象称为类质同像。
11、同质多象;同种化学成分的物质,在不同的物理化学条件(温度、压力、介质)下,形成不同结构的晶体的现象,称为同质多像。
12、矿物;矿物(mineral)是由地质作用或宇宙作用所形成的天然单质或化合物;13、解理;矿物晶体在应力(敲打、挤压等)作用下,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,这些光滑的平面称为解理面14、荧光与磷光;磷光:矿物在外加能量的激发下发光,当撤除激发源后,发光的持续时间>10-8秒;而持续发光时间<10-8秒的发光称荧光。
《结晶学与矿物学》题集第一大题:选择题1.结晶学中,晶体的基本性质不包括以下哪一项?A. 自范性B. 均一性C. 异向性D. 固定熔点2.下列哪种对称要素不属于晶体对称要素?A. 旋转轴B. 对称中心C. 镜面D. 平行面3.矿物学中,根据化学成分分类,下列哪一类矿物不属于硅酸盐类矿物?A. 石英B. 长石C. 云母D. 方解石4.下列哪一项不是晶体形成的必要条件?A. 物质的过饱和度B. 适当的温度C. 适当的压力D. 物质的均匀混合5.矿物硬度是指矿物抵抗哪种作用的能力?A. 压缩B. 拉伸C. 刻划D. 弯曲6.下列哪种晶体结构类型不属于按晶体中质点的排列和相互结合方式划分的类型?A. 离子晶体B. 原子晶体C. 分子晶体D. 立方晶体7.矿物的条痕色与矿物的什么性质有关?A. 硬度B. 光泽C. 颜色D. 密度8.下列哪一项不是晶体长大的机制?A. 扩散机制B. 表面反应机制C. 螺旋位错生长机制D. 溶解-再结晶机制9.矿物的解理是指矿物晶体受力后,沿一定方向分裂成什么性质平面的性质?A. 光滑B. 粗糙C. 弯曲D. 波浪状10.下列哪种矿物属于氧化矿物?A. 磁铁矿B. 石膏C. 石墨D. 滑石第二大题:填空题1.晶体结构中的基本单元称为_______。
2.矿物的光泽类型主要包括金属光泽、非金属光泽和_______光泽。
3.晶体的空间格子中,由一系列等距离且相互平行的直线 或平面)组成的几何要素称为_______。
4.矿物的断口是指矿物晶体受外力作用后,不按一定方向断裂而形成的_______表面。
5.晶体结构中,质点在三维空间呈_______、_______、_______周期性重复排列。
6.矿物的硬度可分为十个等级,其中最高等级为_______,最低等级为_______。
7.晶体中,若质点呈有规律的重复排列,则晶体具有_______性。
第三大题:判断题1.矿物的条痕色比矿物的颜色更稳定,更具有鉴定意义。
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是、、、。
23.方铅矿发育。
24.类矿物滴加盐酸后会有起泡现象发生。
三. 选择题:1.玛瑙属于()A 结晶体B 钟乳状体C 分泌体D 结核体2.电气石属于()A硫化物 B 氧化物 C 环状硅酸盐 D 链状硅酸盐3.石膏Ca〔SO4〕·2H2O中的水属于()A结构水 B 层间水 C 结晶水 D 吸附水4.下列形态用于描述显晶质集合体的是()A钟乳状 B 分泌体 C 柱状 D 鲕状或豆状5.下列矿物硬度小于小刀的是()A水晶B方解石 C 橄榄石D黄玉6.蓝晶石的二硬性反映晶体的()A.均一性B.可变性C.异向性 C.自限性7.刚玉的化学式是()A. Al2O3·SiO2B. Al2O3C. AL[AlSiO5]D. Al2[SiO4]O8.下列哪些矿物在紫外光照射下发荧光()A.方铅矿B.白钨矿C.石榴子石D.橄榄石9石榴子石单体形态属于( )A.柱状B.针状C.粒状D.粒状集合体10.绿柱石属于()A.环状硅酸盐矿物B.链状硅酸盐矿物C.层状硅酸盐矿物D.架状硅酸盐矿物11.斜方四面体可能出现在()A.四方晶系B.等轴晶系C.斜方晶系D.三方晶系12.L2PC晶类中(001)晶面与Z轴一定是()A. 斜交的B. 平行的C. 垂直的D. 不确定13. 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14.斜方柱可以出现的对称型是()A. L2PCB. L3 3L2 3 PCC. L4 4L2 5PCD. 3L2 4L33 PC15. 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16.对称型 L2PC和L22P的晶体在晶体定向时 L2分别代表()A. 全是Z轴B. Z轴和Y轴C. Y轴和Z轴D. X轴和Y轴17. 下列物质属于晶体的是()A. 玻璃B.石英C.松香D. 琥珀18. 对称型3L24L33PC属于()A.斜方晶系B.三方晶系C.单斜晶系D.等轴晶系19. 八面体晶形中,某晶面与三个轴均相交,且指数全为正数,该晶面的晶面符号是( ) A.{101} B.(110)C.(111)D.{210}20. 根据结晶多面体中可能存在的外部对称要素及其组合规律,晶体中可能出现的对称型有:( )A.47种B.132种C.32 种D.230种四. 简答题1.简述双晶形成的可能方式。
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
A图B图
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
A图
答:Al2SiO5的同质三像变体晶体结构中,
两个Al3+中的一个均与氧呈六次配位,并以共棱的方式联结成平行于
八面体链,剩余的另一个Al3+在三种矿物中的配位数各不相同。
在红柱石中为五次配位,。
第一章习题1.晶体与非晶体本质的区别是什么?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.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,晶体的稳定性是小内能性的必然结果。
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是、、、。
23.方铅矿发育。
24.类矿物滴加盐酸后会有起泡现象发生。
三. 选择题:1.玛瑙属于()A 结晶体B 钟乳状体C 分泌体D 结核体2.电气石属于()A硫化物 B 氧化物 C 环状硅酸盐 D 链状硅酸盐3.石膏Ca〔SO4〕·2H2O中的水属于()A结构水 B 层间水 C 结晶水 D 吸附水4.下列形态用于描述显晶质集合体的是()A钟乳状 B 分泌体 C 柱状 D 鲕状或豆状5.下列矿物硬度小于小刀的是()A水晶B方解石 C 橄榄石D黄玉6.蓝晶石的二硬性反映晶体的()A.均一性B.可变性C.异向性 C.自限性7.刚玉的化学式是()A. Al2O3·SiO2B. Al2O3C. AL[AlSiO5]D. Al2[SiO4]O8.下列哪些矿物在紫外光照射下发荧光()A.方铅矿B.白钨矿C.石榴子石D.橄榄石9石榴子石单体形态属于( )A.柱状B.针状C.粒状D.粒状集合体10.绿柱石属于()A.环状硅酸盐矿物B.链状硅酸盐矿物C.层状硅酸盐矿物D.架状硅酸盐矿物11.斜方四面体可能出现在()A.四方晶系B.等轴晶系C.斜方晶系D.三方晶系12.L2PC晶类中(001)晶面与Z轴一定是()A. 斜交的B. 平行的C. 垂直的D. 不确定13. 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14.斜方柱可以出现的对称型是()A. L2PCB. L3 3L2 3 PCC. L4 4L2 5PCD. 3L2 4L33 PC15. 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16.对称型 L2PC和L22P的晶体在晶体定向时 L2分别代表()A. 全是Z轴B. Z轴和Y轴C. Y轴和Z轴D. X轴和Y轴17. 下列物质属于晶体的是()A. 玻璃B.石英C.松香D. 琥珀18. 对称型3L24L33PC属于()A.斜方晶系B.三方晶系C.单斜晶系D.等轴晶系19. 八面体晶形中,某晶面与三个轴均相交,且指数全为正数,该晶面的晶面符号是( ) A.{101} B.(110)C.(111)D.{210}20. 根据结晶多面体中可能存在的外部对称要素及其组合规律,晶体中可能出现的对称型有:( )A.47种B.132种C.32 种D.230种四. 简答题1.简述双晶形成的可能方式。
结晶学与矿物学试题及答案一、 填空1、晶体是具有( )的固体。
2、晶体中存在( )种对称型。
3、单形符号{100}在等轴中代表( )单形。
4、矿物晶体在外力作用下,沿一定的结晶方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为( );不依一定的结晶方向破裂而形成各种不平整的断面,称为( )。
5、按晶体化学的分类原则,矿物可分为自然元素、( )、氧化物及氢氧化物、( )和卤化物等大类。
6、某矿物的晶体化学式为Mg 3[Si 4O 10](OH)2,应属( )大类、( )类的矿物。
7、方铅矿和方解石的晶体化学式分别为( )和( )。
8、铝在硅酸盐中起着双重作用,它可以呈四次配位,形成( );它也可以呈六次配位,形成( )。
9、钻石的矿物名称为( ),红宝石的矿物名称为( )。
10、层状硅酸盐矿物中,其结构单元层主要类型分为( )型和( )型。
二、 判断对错(正确的划“√” ,错误的划“×” )1、晶体必须具有规则的几何多面体形态。
( )2、具有对称面的晶体,其晶面数目必然是偶数。
( )3、四方柱单形和八面体单形可以组成聚形。
( )4、一个金属光泽的矿物是透明的。
( )5、金刚石和石墨是同质多像变体。
( )6、黑云母的黑色是自色。
( )7、配位多面体为八面体,其中心阳离子的配位数为8。
( )8、褐铁矿是一个矿物种的名称。
( )9、层间水存在层状硅酸盐矿物的结构单元层之间。
( )10、萤石矿物具有{111}三组完全解理。
( )三、 选择填空(单选)1、晶体的面角是指( )。
A..晶面间的夹角 B .晶面法线间的夹角 B .晶棱间的夹角2、同种化学成分的物质,在不同的物理化学条件下,形成不同结构晶体的现象,称为( )。
A .类质同像B .同质多像C .多型3、斑铜矿的表面常有蓝、紫色等锖色,这属于( )。
A .自色B .他色C .假色4、蓝晶石是典型的( )矿物。
A.沉积岩B.岩浆岩C.变质岩5、辉石族矿物的络阴离子为()。
06 /07学年第 2学期《结晶学与矿物学》试卷甲课程编号: 010*******使用班级:资源0641、 0642、 0643 、0644 班闭卷答题时间:120分钟姓题号一二三四五六七八九十总分名得分共 8页第 1页一、填空题(每空0.5 分,共 20 分)得分1、晶体的对称不仅体现在上,同时也体现在上。
专2、中级晶族中, L2与高次轴的关系为垂直。
业班3 、下面的对称型对应晶系分别为: 3L2 4L3为等轴晶系, L33L2为三方级晶系, L2 2P 为斜方晶系, L6 6P 为六方晶系。
4、正长石通常发育卡斯巴双晶,斜长石发育聚片双晶。
5、晶体中的晶格类型可以分为、、和等四种。
学籍6、等大球体的最紧密堆积方式有立方体最紧密堆积和六方体最紧密堆号积。
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(2+2+ Ca,Mg)[CO3 ] 中的 Ca和 Mg 间的关系分别为、。
9 、矿物中的水分为吸附水、结晶水和结构水等三种基本类型,蛋白石( SiO2 ?nH 2 O)中的水为结晶水,水镁石( Mg(OH)2)中的水为结构水。
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。
共8页第2页12、方解石的摩氏硬度为3,长石的摩氏硬度为6,石英的摩氏硬度为7。
13、Al 2 SiO5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)得分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:共8页第2页12、方解石的摩氏硬度为3,长石的摩氏硬度为6,石英的摩氏硬度为7。
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
A图B图
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
A图
答:Al2SiO5的同质三像变体晶体结构中,
两个Al3+中的一个均与氧呈六次配位,并以共棱的方式联结成平行于
八面体链,剩余的另一个Al3+在三种矿物中的配位数各不相同。
在红柱石中为五次配位,。
中国地质大学(北京)2006年硕士研究生入学考试试题(A)试题名称:矿物学部分试题编号:411一、名词及符号解释并举例:(每题6分,30分)1.类质同象与同质多象晶体形成时,其结构中本应全部由某种原子或离子占有的等效位置部分地被它种类类似的质点所代替,晶格常数发生不大的变化而结构型式不变的现象称为类质同象。
(Zn,Fe)S 在不同的温度、压力和介质浓度等物理化学条件下,同种化学成分的物质形成不同结构晶体的现象称为同质多象。
Al2SiO52.解理与裂开当矿物晶体遭受超过其弹性极限的外力作用时,矿物晶格便沿着一定结晶学方向破裂成一系列光滑的平面,这种定向破裂的特性称为解理,破裂形成的一系列光滑平面称为解理面。
裂开(裂理)是指矿物晶体遭受外力作用时,有时沿着一定的结晶方向,但并非晶格本身薄弱方向破裂成平面的性质。
这种平面称裂开面。
3.晶体常数与晶胞参数在晶体的坐标系统中,轴单位a0,b0,c0和轴角α,β,γ确切地反映了晶体结构中晶胞(即平行六面体)的大小和形状,是晶体结构研究的重要参数,称为晶胞参数。
根据晶体宏观对称特点确定的晶体坐标系统的轴率a:b:c和轴角α,β,γ称为晶体常数。
由晶体常数可以获得晶体中晶胞的形状,但不能知道其确切大小。
4.晶体与双晶晶体是内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列而形成格子构造的固体。
双晶又称孪晶,是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律连生体。
5.2H与4/mmm2H是一种多型符号,2代表一个重复周期内结构单元层为两层,H代表六方晶系。
4/mmm 是对称型的国际符号,一序位为L4和P的法线,二序位为L2和P的法线,三序位为L2和P的法线,其对称型为L44L25PC。
二、填空题(直接在空格上填写,每空1分,共计40分)1.晶体外部主要对称要素有对称轴,对称面,对称中心。
(外部:平移轴、螺旋轴、滑移面)2. {100}单形在等轴晶系中为立方体单形,在四方晶系中为四方柱单形,在斜方晶系中为平行双面单形。
3. 布拉维格子的基本类型有原始格子,面心格子,体心格子,底心格子。
4. 普通角闪石和普通辉石硅氧骨干结构分别为双链和单链,导致两者的解理符号相同,交角不同。
5. 在十字石聚形晶{110}+{101}+{001}+{010}中,组成[001]晶带的部分晶面有(110)、(110)、(110)、(110)、(010)。
6. 自然金属元素矿物中原子的堆积方式主要为等大球最紧密堆积。
7. 金云母八面体片中的阳离子为Mg 2+,层间域成分为K +。
8. 2M 为多型符号,Fd3m 为空间群的国际符号,[001]为晶棱符号,mmm 为对称型的国际符号。
9. 由交代作用形成的新矿物保留了原矿物外形的现象叫假象;由同质多象形成的新矿物保留了原矿物外形的现象叫副象。
10. 蛭石的结构单元层基本形式为TOT ;与云母的明显区别是层间域含H 2O 。
11. 当矿物为玻璃光泽时,一般条痕为无色,透明度为透明。
12. Al 2SiO 5的同质多象变体矿物有三种,其中红柱石和蓝晶石属岛状硅酸盐矿物亚类,化学式为Al 2[SiO 4] O,而矽线石属链状硅酸盐亚类。
13. 无水碳酸盐矿物中存在明显的溶于盐酸现象,比Ca2+,半径小的Mg 2+,Zn 2+,Fe 2+等形成方解石型结构。
14. 赤铁矿矿物常见胶态集合体形态是鲕状、肾状、粉末状、土状,形态为片状的赤铁矿又称为镜铁矿。
三、 选择题(在正确选项前打钩,每题1分,共计20分); 1.下列物质中属于晶体前为(A )A.滑石B.玻璃C.蛋白质D.琥珀 2.石榴石属于(B )A.单斜晶系B.等轴晶系C.斜方晶系D.四方晶系 3.黄玉属于(C )A.氧化物矿物B. 硼酸盐矿物C.硅酸盐矿物D.卤化物矿物 4.黄铁矿的主要用途是(B )A.铁矿石B.硫矿石C.既是铁矿石又是硫矿石D.都不是P F I CM 单斜、O 斜方、T 三方、R 三方菱面体格子、Q 四方、H 六方、C 立方5.微斜长石属于(B)A.钾长石,高温相B.钾长石,低温相C.斜长石,高温相D.斜长石,低温和长石族矿物各亚族特点6.三斜晶系中晶面(001)与Z轴之间(C)A.平行B.垂直C.斜交D.不确定7.滑石的晶体化学式为(C)Mg3(Si4O10)(OH)28.电气石的对称型为(C)A.L33L2B.L33L23PCC.L33PD.L39.下列硬度小于小刀的矿物是(B)A.石英B.黄铜矿C.磁铁矿D.黄铁矿10.具有NaCl型结构的矿物为(A)A.黄铁矿B.自然金C.石榴石D.萤石11.矿物红柱石属于(C)A.单链硅酸盐B.双链硅酸盐C.岛状硅酸盐D.层状硅酸盐12.石墨的解理组数为(A)A.一组B.二组C.三组D.四组13.属于层状结构的矿物为(D)A.金刚石B.方铅矿C.金红石D.蛇纹石14.孔雀石属于(C)A.硅酸盐B.硫酸盐C.碳酸盐D.卤化物15.闪锌矿颜色变化大(浅黄——黑褐色)的主要原因是 C 。
A.形态的变化B.粒度的变化C.阳离子类质同象D.卤化物16.要想知道矿物解理的组数和相互关系,必须知道 C 。
A.单形符号B.晶面符号C.单形符号和晶系D.晶面符号和晶系17.层状硅酸盐矿物一般具有较好的吸附性和离子交换性,其原因是(A)A.结构和粒度B.化学成分C.细粒D.形成条件18.条纹长石的形成是由于温度降低(B)A.K-Na长石同质多象转变B.K-Na长石固溶体分离C.K-Na长石混溶D.K-Na长石类质同象19.石墨和辉钼矿的结构类型是(A)A.均为层状B.层状和岛状C. 层状和架状D. 层状和链状20.硅酸盐矿物,从岛状→链状→层状→架状,硅氧骨干中阳离子类质同象的现象(D)A.都不普遍B.都很普遍C. 越来越多D. 越来越少四、问答题(共计60分):1.对比氧化物矿物大类和硫化物大类的晶体化学和形态物性特征(15分)。
硫化物的成分:阴离子S2-、[S2]2-、[AsS3]3-、[SbS3]3-阳离子:铜型离子为主,过渡型离子(靠近铜型离子一边的)。
Cu, Pb, Zn, Ag, Hg, Fe, Co, Ni 硫化物晶格类型: 晶格:既非典型的原子晶格也非典型的金属晶格;硫化物物理性质:向金属键过渡者:金属光泽、金属色、不透明、黑色条痕,如PbS,FeS2向共价键过渡者:金刚光泽、非金属彩色、半透明、彩色条痕,如AsS、As2S3、HgS、ZnS。
硫化物的硬度一般较低,只有对硫化物如FeS2的硬度高(因为S-S为共价键,使Fe-S、S-S间距缩短)。
硫化物的密度一般较大,因为组成本类的阳离子原子量大,并且阴离子常做最紧密堆积。
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)。
2.简述硅酸盐类矿物硅氧骨干的几种主要类型及与矿物形态和解理的关系,并举出相应矿物(15分)。
岛、环链状层状架状1.形态粒状、柱状长、短柱状片状板状2.解理无解理平行链方向的两组柱状解理一组极完全解理按强键方向形成两组、三组3.密度岛状——链状——环状——层状——架状的顺序降低4.硬度岛状——环状——架状——链状——层状的顺序降低石榴子石硬玉高岭石钠长石石榴子石A3B2[SiO4]3绿柱石Be3Al2[Si6O18] 硬玉NaAl[Si2O6]高岭石Al4[Si4O11](OH)8钠长石Na[AlSi3O8]2.简述下列各矿物的晶体化学式、所属大类、类或亚类,及相似矿物对主要肉眼区别鉴定特征(20分):矿物晶体化学式大类类(亚类)主要区别特征黄铁矿黄铜矿Fe[S2] 硫化物及其类似化合物矿物硫化物矿物岛状硫化物矿物晶型晶面条纹颜色硬度CuFeS2硫化物及其类似化合物矿物硫化物矿物配位型硫化物矿物磁铁矿铬铁矿FeFe2O4氧化物及氢氧化物矿物氧化物矿物配位型氧化物矿物颜色条痕产状铁黑色黑色暗褐至铁黑色褐色FeCr2O4氧化物及氢氧化物矿物氧化物矿物配位型氧化物矿物角闪石辉石含氧盐矿物硅酸盐矿物链状硅酸盐矿物解理夹角横断面形态124°或56°菱形或近菱形87°近正八面形XY[T2O6] 含氧盐矿物硅酸盐矿物链状硅酸盐矿物萤石方解石CaF2卤化物矿物氟化物矿物配位型氟化物矿物硬度晶形解理晶面4 {111}完全{1011}完全聚片双晶纹CaCO3含氧盐矿物碳酸盐矿物岛状碳酸盐矿物石英矿状无色黄玉SiO2氧化物及氢氧化物氧化物矿物架状氧化物矿物硬度解理晶面条纹断面7 无解理柱面有横纹贝壳状断口8 柱面有纵纹菱形横断面Al2[SiO4](F,Cl)2含氧盐矿物硅酸盐矿物岛状硅酸盐矿物粒状自形晶致密块状、粒状集合体平行{100}{210}聚形纹无浅铜黄色浅黄铜色6~6.53~4各类岩浆岩和变质岩中常见副矿物常与橄榄石共生于超基性岩中A0~1X2Y5[T4O11]2(OH,F,Cl)2细柱状、纤维状集合体短柱状立方体、八面体、菱形十二面体自形晶常见,不同聚形晶多种3{001}完全解理4.说明以下矿物解理情况:(10分)。
矿物晶系解理符号解理组数解理关系(直交、斜交)石盐等轴{100} 3 直交金红石四方{110} 2 直交透闪石单斜{110} 2 斜交56°白云石三方{1010} 3 斜交重晶石斜方{210}{001} 3 直交。