《矿物学》复习题集锦
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一、各大类(类、亚族、亚族)矿物的成分、形态物性特征.1 硫化物的一般形态物性特征:按离子堆积情况,应为离子晶格,但是由于阴离子半径大,极化性较O2-小,易被极化而变形,阳离子为铜型离子、以及铜型离子附近的过渡型离子,极化力强,电负性中等.由离子键→{共价键,金属键}过渡.(1)形态: 晶形较完好.特别是对硫化物:FeS2, FeAsS,岛状、配位型结构:粒状,等轴状。
FeS2, PbS, ZnS.链状:柱状Sb2S3Bi2S3层状:板、片状:CuS2.MoS2.(2)光性:向金属键过渡者:金属矿物特征:金属色光泽,不透明,条痕黑色向共价键过渡者:半金属—金刚光泽,半透明,条痕彩色。
(3)力性:除对硫化物H〉小刀;其它H〈小刀;层---链者,H〈指甲。
(4)d:多为重级,少为中级。
(5)解理:差异大,对硫化物无解理,具层,键状者#发育。
2 常见氧化物和氢氧化物的化学成分有什么特点:氧化物氢氧化物阴离子:O2-为主OH-为主F-,C-为次O2-为次阴离子:惰、过渡型离子为主Mg2+、Fe2+、Mn4+、Al3+为主铜型过渡型离子少见Cu2+少见3.1 OH-的一般特点常见是:Fe、Mn、Mg、Al的氢氧化物。
结构:层,链为主。
链、层内离子键和氢氧键。
链、层间为离子键(也有氢键)。
外生作用为主,低温热液作用为次。
单晶体形态少见,多为钟乳状、结核状、土状、块状。
H低,平行层#发育。
多为细分散集合体,成分复杂。
3.2 氧化物及氢氧化物大类矿物的化学成分.形态.物性特点:1. 化学成分:(1)阳离子:主:惰气离子:Al、Si、Mg、Ca……过渡型离子:Fe、Mn、Cr、V…..次:铜型离子:Sn、Pb、Cu、As、Sb、Bi(2) 阴离子:O2-、OH-.(3) 类质同象广泛而复杂。
2. 形态,物性:(1)氧化物:a.. 惰气离子,晶形离子完好:刚玉,石英,光晶石等。
无色,浅色,艳色,透明,玻璃光泽,H≥7,d中级,解理不发育,物化性质稳定。
名词解释1.聚形:由两个以上的单形聚合,并共同圈闭的空间外形形成聚形,只有属于同一对成型的单形才能相聚。
2.型变现象:在化学式属于同一类型的化合物中,随着化学成分的规律变化而引起晶体结构形式的明显而有规律的变化的现象。
3.矿物的世代:是指一个矿床中,同种矿物在形成时间上的先后关系。
它与一定的地质作用阶段相对应。
4.矿物种:指具有相同的化学组成和晶体结构的一种矿物。
5.晶体:具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。
6.非晶质体:内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体。
外形上是一种无规则形状的固体,也称之为无定形体。
7.准晶态: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。
这种物态介于晶体和非晶体之间。
8.显晶质:结晶颗粒能用一般放大镜分清者;无法分辨者称为隐晶质。
9.等同点:晶体结构中物质环境和几何环境完全相同的点。
10.空间格子:等同点在三维空间作格子状排列。
11.结点:空间格子中的点,它们代表晶体结构中的等同点。
12. 晶体的基本性质:①自限性:晶体能自发地形成封闭的凸几何多面体外形的特性。
②均一性:晶体内部任意两个部分的化学组成和物理性质是等同的。
③各向异向性:晶体的几何量度和物理性质与其方向性有关。
④对称性:晶体中相同部分或性质,能够在不同的方向或位置上有规律重复出现的特性。
⑤内能最小。
⑥结构最稳定。
13. 层生长理论:晶体在理想情况下生长时,先长一条行列,然后长相邻的行列;在长满一层面网后,再开始长第二层面网;晶面是平行向外推移而生长的。
14. 布拉维法则:实际晶体的晶面常常平行于结点密度最大的面网。
(面网密度小的面,其面网间距也小,从而相邻面网间的引力就大,将优先生长。
反之,面网密度大的面,成长就慢。
生长速度快的晶面,在晶体的生长过程中,将会缩小而最终消失,实际上保留下来的晶面将是面网密度大的晶面。
)15.面角恒等定律: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。
1、同质多象:晶体的理想生长过程是先长完一条行列,再长相邻的行列,长满一层面网后再长第二层面网,晶面平行向外推移。
2、共生组合:在同一成矿时期相同的物理化学环境中形成的矿物组合中的各种矿物。
3、标型特征:能反映矿物的形成和稳定条件的矿物学特征。
4、科塞尔理论:晶体的理想生长过程是先长完一条行列,再长相邻的行列,长满一层面网后再长第二层面网,晶面平行向外推移。
5、晶体:具有格子构造的固体。
6、断口:当矿物遭受超过其弹性极限的外力作用(敲击、挤压等)时,沿任意方向破裂成不平整的断面,这样的破裂面称之。
7、配位数:能反映矿物的形成和稳定条件的矿物学特征(成分、结构、形态、物性等方面)。
8、简述石英、玉髓和蛋白石在化学成分和结晶程度方面的异同。
答:石英化学成分为SiO2,显晶质;玉髓化学成分亦为SiO2,隐晶质;蛋白石化学成分为含水的SiO2,非晶质。
9、方解石与石英的肉眼鉴定中的主要区别。
答:答:①方解石的硬度为3±,具{1011}完全解理,遇稀冷盐酸剧烈起泡。
②石英硬度为7,无解理(或具极不完全解理),遇稀冷盐酸不反应。
10、试述等轴、单斜和三斜晶系的晶体定向的选轴原则和晶体常数特点。
答:11、黄铁矿与黄铜矿在肉眼鉴定中的区别。
答:黄铜矿具有较深的铜黄色,硬度(3-4),具铜的焰色反应;黄铁矿的颜色较浅,为浅铜黄色,硬度很高(6.5)。
12、如何区分矿物的解理面及晶面?答:确认解理主要根据是否能见到层层阶梯状的平面和平行的裂纹来加以判断。
晶面与解理面的区别是表面特征。
晶面不一定新鲜,面上可有不均匀的或不很平直的生长纹和聚形条纹。
解理面上一般光亮而平滑,有时可见到均匀而平直的双晶条纹;解理面常常由一系列平行的阶梯状平面组成。
解理纹是规则的裂纹,而晶面条纹间并无裂纹存在。
13、某矿物呈立方体晶形,且具{100}完全解理,试问该解理的组数及其夹角如何?各组解理面与各晶轴构成平面的空间关系(垂直、平行或斜交)如何?该矿物属何晶系?答:该矿物共有3组解理,解理面间均为垂直关系,即夹角为90°;各组解理面分别与XY面,YZ面和XZ面平行(或垂直)。
矿物学相关试题答案一、选择题1. 矿物的莫氏硬度是表示矿物硬度的哪种属性?A. 抗刮擦能力B. 抗压强度C. 抗拉强度D. 弹性模量答案:A2. 下列哪种矿物属于硫化物?A. 石英B. 方解石C. 黄铁矿D. 长石答案:C3. 矿物的条痕颜色通常用于什么目的?A. 鉴别矿物种类B. 确定矿物的化学成分C. 评估矿物的硬度D. 判断矿物的纯度答案:A4. 以下哪种矿物是地壳中最丰富的矿物?A. 橄榄石B. 石英C. 长石D. 云母答案:C5. 矿物的比重是指什么?A. 矿物与空气的密度比B. 矿物与水的密度比C. 矿物与铁的密度比D. 矿物与岩石的密度比答案:B二、填空题1. 矿物的_________是指矿物在自然状态下的质量与体积的比值。
答案:比重2. 矿物的_________是指矿物抵抗外力作用而不发生变形的能力。
答案:硬度3. 矿物的_________是指矿物在磨擦时留下的痕迹颜色。
答案:条痕4. 硫化物矿物通常具有_________的物理性质。
答案:导电性5. 地壳中含量最多的三种矿物是_________、_________和_________。
答案:石英、长石、云母三、简答题1. 简述石英的物理性质及其地质意义。
答:石英是一种硬度较高的矿物,莫氏硬度为7,具有抗风化的性质,常在砂岩、石英岩等岩石中大量存在。
其耐酸碱性强,不易溶解,因此在地质历史长河中能够长期保存,对于理解地质演变过程具有重要意义。
2. 描述黄铁矿的化学成分及其在工业上的用途。
答:黄铁矿的化学成分为FeS2,是一种常见的硫化物矿物。
由于其含有铁元素,黄铁矿在工业上主要用于提炼金属铁,同时也可用于制造硫酸等化工产品。
3. 解释矿物的条痕测试如何帮助矿物鉴定。
答:矿物的条痕测试是通过将矿物在未上釉的瓷片或石板上划擦,观察留下的条痕颜色来进行鉴定的方法。
由于不同矿物的化学成分和结构差异,它们的条痕颜色也各不相同,这为矿物的鉴定提供了重要依据。
专升本矿物学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列矿物中,硬度最大的是:A. 石英B. 长石C. 方解石D. 黄铁矿答案:A2. 矿物的条痕是指:A. 矿物的表面颜色B. 矿物的内部颜色C. 矿物粉末的颜色D. 矿物的光泽答案:C3. 矿物的比重是指:A. 矿物的重量B. 矿物的体积C. 矿物的密度D. 矿物的硬度答案:C4. 以下哪种矿物属于硅酸盐矿物?A. 黄铜矿B. 方铅矿C. 石英D. 磁铁矿5. 以下矿物中,哪种是层状结构?A. 石英B. 云母C. 长石D. 辉石答案:B6. 以下矿物中,哪种是岛状结构?A. 石英B. 云母C. 长石D. 橄榄石答案:D7. 以下矿物中,哪种是架状结构?A. 石英B. 云母C. 长石D. 石榴石答案:C8. 以下矿物中,哪种是单斜晶系?A. 石英B. 长石C. 方解石D. 黄铁矿答案:C9. 以下矿物中,哪种是正交晶系?B. 长石C. 方解石D. 黄铁矿答案:A10. 以下矿物中,哪种是六方晶系?A. 石英B. 长石C. 方解石D. 黄铁矿答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 矿物的硬度可以通过______来测定。
答案:摩氏硬度计2. 矿物的条痕通常是通过______来观察的。
答案:刮擦3. 矿物的比重是指矿物的______与______的比值。
答案:质量;体积4. 硅酸盐矿物是一类以______为基本构成的矿物。
答案:硅氧四面体5. 层状结构的矿物通常具有______的物理性质。
答案:层状解理6. 岛状结构的矿物通常具有______的晶格结构。
答案:封闭的配位多面体7. 架状结构的矿物通常具有______的晶格结构。
答案:开放的配位多面体8. 单斜晶系的矿物具有______轴。
答案:一个独特的9. 正交晶系的矿物具有______轴。
答案:三个互相垂直的10. 六方晶系的矿物具有______轴。
答案:一个六方对称的三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述矿物的化学成分对其物理性质的影响。
矿物学标本考试题库及答案一、选择题(每题2分,共10题)1. 矿物的晶体结构是指:A. 矿物的化学成分B. 矿物的物理性质C. 矿物的晶体内部原子、离子或分子的排列方式D. 矿物的形态特征答案:C2. 下列哪种矿物属于硅酸盐矿物?A. 石英B. 方铅矿C. 黄铁矿D. 石墨答案:A3. 矿物的硬度是指:A. 矿物的密度B. 矿物的比重C. 矿物抵抗外力作用的能力D. 矿物的折射率答案:C4. 以下哪种矿物是自然界中最常见的矿物?A. 金刚石B. 石英C. 金红石D. 蓝晶石答案:B5. 矿物的比重是指:A. 矿物的重量B. 矿物的密度C. 矿物的体积D. 矿物的硬度答案:B6. 矿物的解理是指:A. 矿物的断裂面B. 矿物的晶体面C. 矿物的晶体内部结构D. 矿物的化学成分答案:A7. 下列哪种矿物是金属矿物?A. 长石B. 云母C. 黄铜矿D. 石英答案:C8. 矿物的条痕是指:A. 矿物的表面颜色B. 矿物的内部颜色C. 矿物粉末的颜色D. 矿物的光泽答案:C9. 矿物的光泽是指:A. 矿物的硬度B. 矿物的比重C. 矿物表面的反光特性D. 矿物的条痕答案:C10. 以下哪种矿物是碳酸盐矿物?A. 方解石B. 石榴石C. 橄榄石D. 辉石答案:A二、填空题(每题2分,共5题)1. 矿物的______是指矿物抵抗外力作用的能力,通常用莫氏硬度来表示。
答案:硬度2. 矿物的______是指矿物在不同方向上的物理性质是否相同。
答案:各向异性3. 矿物的______是指矿物在自然条件下形成时所具有的形态。
答案:晶体形态4. 矿物的______是指矿物在特定条件下的化学稳定性。
答案:化学性质5. 矿物的______是指矿物在特定条件下的物理稳定性。
答案:物理性质三、简答题(每题10分,共2题)1. 简述矿物的晶系分类及其特点。
答案:矿物的晶系分类是根据晶体的对称性进行的分类,主要包括三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、三方晶系和六方晶系。
东北大学22春“采矿工程”《矿物学》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.假色与他色成因相同。
()A、错误B、正确参考答案:A2.沸石水失去会对沸石族矿物的结构产生影响。
()A、错误B、正确参考答案:A3.晶体是具有格子构造的固体。
()A、错误B、正确参考答案:B4.实际晶体的形态和理想晶体相比,相差不大,可以表现出理想晶体所具有的全部特征。
()A、错误B、正确参考答案:A5.一个单形的任意一个晶面符号用“{}”括起来都可以代表单形符号。
()A、错误B、正确6.晶体中每个原子或离子周围最邻近的原子或异号离子的数目是不一定的。
()A、错误B、正确参考答案:A7.矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色,比矿物颗粒的颜色更为稳定、更有鉴定意义。
()A、错误B、正确参考答案:B8.聚集元素指丰度很低,但趋于集中,形成独立的矿物种,甚至富集成矿床的元素。
()A、错误B、正确参考答案:B9.在聚形上,不同单形的晶面不同形等大,同一单形的晶面同形等大。
()A、错误B、正确参考答案:B10.矿物晶体在一定的外界条件下,其单体总是趋向于形成某种特定的晶体形态。
()A、错误B、正确参考答案:B测矿物硬度不必考虑是否为新鲜表面。
()A、错误B、正确参考答案:A12.矿物的物理性质只是用来鉴定矿物。
()A、错误B、正确参考答案:A13.等轴晶系有多个高次轴。
()A、错误B、正确参考答案:B14.晶体的基本性质是一切晶体所共有的性质。
()A、错误B、正确参考答案:B15.所有矿物都具有磁性。
()A、错误B、正确参考答案:A还要受其生长时的外部环境的影响。
()A、错误B、正确参考答案:B17.只要电价相同的质点就可以发生类质同像替代。
()A、错误B、正确参考答案:A18.大多数矿物的比重介于2.54之间。
()A、错误B、正确参考答案:B19.在离子晶体结构中相当于半径较大的阴离子作最紧密堆积,半径较小的阳离子则充填于空隙中。
矿物学考试试题
1. 以下哪种矿物主要成分为硅酸盐?
A. 黄铁矿
B. 腊石
C. 云母
D. 辉石
2. 请说明火成岩和沉积岩的区别,并举例说明各自的特点。
3. 请简要描述硫化矿物的形成条件和特点。
4. 以下哪种矿物是地壳中最常见的矿物?
A. 钙长石
B. 方解石
C. 石英
D. 钾长石
5. 请解释晶体结构中的“点阵”概念,并说明其对矿物学研究的重要
意义。
6. 请结合实际例子说明变质作用如何影响原岩和矿物的性质与组成。
7. 以下哪种矿物是含铁矿物?
A. 长石
B. 黄铁矿
C. 钾长石
D. 钠长石
8. 请简要介绍地质学中的“褶皱”现象,以及褶皱对岩石演化和矿物分布的影响。
9. 请分析石英、方解石和蛋白石的物理性质和化学成分,研究它们在地质过程中的作用和地质意义。
10. 请简要说明电磁辐射光谱学在矿物分析和鉴定中的应用及工作原理。
以上为矿物学考试试题,希望同学们按照要求认真回答每个问题,并在答题过程中展现出对矿物学知识的深入理解和解析能力。
祝大家考试顺利!。
第五章矿物学一、名词解释1.晶体习性:2.克拉克值:元素在地壳中平均的百分含量,通常有质量克拉克值和原子克拉克值两种表示方法。
3.假像:矿物成分交代强烈时,一种矿物将另一种矿物完全交代,同时保留了前一种矿物的外形的现象称为假象。
4.条痕:矿物粉末的颜色。
是鉴定矿物的重要依据之一。
5.解理6.单形二、填空题1.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。
2.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。
3.组成软玉的主要矿物为和。
4.正长石常见双晶,斜长石常见双晶。
5.矿物光泽分为、、和。
答案:1.O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg 氧化物和氢氧化物含氧盐2.吸附水结晶水结构(化合)水吸附结构(化合)3.透闪石阳起石4.卡斯巴钠长石律聚片5.金属光泽半金属光泽金刚光泽玻璃光泽三、选择题(单选或多选)1.珍珠光泽常常出现在下面那些部位:()A、解理面上B、断口上C、裂开面上D、晶面上2.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3.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4.高温石英转变成低温石英后仍保留其原来的六方双锥的外形,此种现象称为:()A、蚀像B、假像C、副像D、类质同像5.二向延长性晶体的形态可以描述为:()A、柱状B、板状C、鳞片状D、纤维状6.具有金刚光泽的矿物,它的透明度可以是:()A、透明B、不透明C、半透明D、以上均可7.下面矿物中,石英的异种有:()A、水晶B、玛瑙C、燧石D、芙蓉石8.硬度中等的矿物有:()A、石膏B、正长石C、磷灰石D、方解石答案:A\A\A\C\BC\AC\ABCD\CD四、问答题1.简述矿物的概念答:矿物是由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下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的基本组成单位。
《矿物学》复习题集一、名词解释1、结构水:也称化合水,是指以OH-、H+或H3O+离子形式存在于矿物晶格一定配位位置上、并有确定的含量比的“水”。
2、聚形纹: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,也称生长条纹。
3 、结晶习性:是指矿物晶体在一定的外界条件下,常常趋向于形成某种特定的习见形态。
4、晶簇:是指在岩石的空洞或裂隙当中,丛生于同一基底,另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群。
5 、结核:由隐晶质或胶凝物质围绕某一中心(如砂粒、生物碎片或气泡等),自内向外逐渐生长而成。
6 、假色:由物理光学效应所引起的颜色,是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的干涉、衍射、散射等而引起的颜色。
如:锖色。
@7、他色:是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色,它与矿物本身的成分、结构无关,不是矿物固有的颜色。
8 、解理:是指矿物晶体受应力作用后,沿一定结晶方向破裂成一系列光滑平面的性质。
9 、断口:矿物内部若不存在由晶体结构所控制的弱结合面网,则受力后将沿任意方向破裂成不平整的断面。
10 、标型特征:能反映矿物的形成和稳定条件的矿物学特征,称为矿物的标型特征。
11 、标型矿物:只在某种特定的地质作用中形成的矿物,标型矿物本身就是成因标志。
12 、共生:是指同一成因、同一成矿期(或成矿阶段)所形成的不同矿物共存于同一空间的现象。
13、伴生:不同成因或者不同成矿阶段的各种矿物共同出现在同一空间范围内的现象,称为矿物的伴生。
14 、副象:矿物发生同质多像转变(相变)后,新的矿物仍保留原矿物的外形,称为副象。
如β-石英变为α-石英后,仍保留六方双锥外形。
、15 、假象:当交代作用强烈时,原矿物可全部为新形成的矿物所替代,但仍保持原矿物的晶形,这种晶形称为假象。
如褐铁矿呈现黄铁矿的立方体假象。
16、硅氧骨干:在硅酸盐结构中,每个Si一般为4个O所包围,构成[SiO4]四面体,它是硅酸盐的基本构造单位。
17、二八面体型结构:在四面体片和八面体片相匹配中,[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。
当八面体中心为三价离子充填时,这三个八面体位置只有两个为离子充填,其中有一个是空着的,这种结构称为二八面体型结构。
18 、三八面体型结构:在四面体片和八面体片相匹配中,[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占据时,所形成的结构为三八面体型结构。
二、简答题1 、简述影响解理发育的主要因素。
2 、矿物的晶体表面常有晶面条纹,以黄铁矿为例,说明其成因,并在图上表示出来。
3 、矿物的晶体表面常有晶面条纹,以黄铁矿为例,说明其成因,并在图上表示出来。
*4 、简述简单硫化物类及复硫化物类的晶体化学特征和物理性质特征,并举例说明。
5 、简述氧化物的晶体化学特征和物理性质特征,并举例说明。
6 、简述假像、副像并举例说明。
7 、简述硅氧骨干的几种主要类型及典型矿物,并写出相应矿物的晶体化学式。
8 、何谓铝在硅酸盐中的双重作用试从钠长石(Na[Al Si3O8])、高岭石(Al4[Si4O10] (OH)2)、白云母(KAl2[AlSi3O10](OH)2)等晶体化学式分析铝在其中起什么作用。
9 、简述硅酸盐矿物硅氧骨干与形态物性的关系,并举例说明。
10 、解释闪锌矿中Fe对其物理性质的影响11 、简述金刚石的晶体结构特征,以及与其形态、物理性质的关系。
《12 、简述石墨成分和结构的基本特征,以及与其形态和物性的关系。
13 、写出下列矿物的晶体化学式,并叙述属于哪一大类、类,以及鉴别特征: ⑴黄铜矿⑵黄铁矿⑶石英⑷方解石⑸萤石1.简述影响解理发育的主要因素。
答:解理是指,矿物晶体受应力作用后,沿一定结晶方向破裂成一系列光滑平面的性质。
主要影响因素:(1)在原子晶格中,各方向的化学健力均等,解理面平行网面密度最大的面网。
例如:金刚石的解理沿{111}产生。
(2)离子晶格,由于静电作用,解理沿异号离子组成的电性中和面网@产生,例如:石盐解理沿{100}产生;当相邻面网为同号离子的面网时,其间易产生解理,例如:萤石的解理平行{111}产生。
(3)对多键型的分子晶格,平行于由分子键联结的面网,如石墨的解理沿{0001}产生。
2、矿物的晶体表面常有晶面条纹,以黄铁矿为例,说明其成因,并在图上表示出来。
答:黄铁矿的立方体及五角十二面体的晶面上常可出现三组互相垂直的晶面条纹,是由立方体和五角十二面体两种单形的晶面交替生长所致。
如图1所示:3、矿物的晶体表面常有晶面条纹,以石英为例,说明其成因,并在图上表示出来。
}图2答:石英晶体的六方柱晶面上常见晶面条纹,为六方柱与菱面体的细窄晶面交替生长而成的聚形横纹。
如图2所示:图14、简述简单硫化物类及复硫化物类的晶体化学特征和物理性质特征,并举例说明。
答:硫化物的阴离子主要是S,阳离子主要是铜型离子及靠近铜型离子(一侧的过渡型离子。
根据硫离子特点,分为简单硫化物、复硫化物。
硫化物的化学键表现着共价键性,同时还显示一定的离子键性,并常带有金属键性。
由晶体化学特点决定,大多数硫化物呈金属色、金属光泽,条痕色深而不透明,如方铅矿、黄铁矿等;少数具金刚光泽、半透明,如辰砂、雄黄、雌黄等。
部分硫化物具有完好解理(如方铅矿具有三组完全解理),一般简单硫化物的解理较复硫化物发育。
简单硫化物硬度低(<4),如黄铜矿,而复硫化物硬度高(5~),如黄铁矿。
此外,硫化物熔点低、相对密度大。
5、简述氧化物的晶体化学特征和物理性质特征,并举例说明。
答:(1)氧化物的主要阴离子是氧,阳离子主要是惰性气体型离子和过渡型离子。
氧化物的化学键以离子键为主,以惰性气体型离子组成的氧化物中表现得最为明显。
但由于阳离子性质的不同也可呈现出共价键、分子键等其它键性,如石英(SiO2)中,共价键占优势。
(2)氧化物矿物具有较高的硬度,稳定的化学性质,如刚玉。
在阳离子为惰性气体型离子的氧化物中,矿物具有离子晶格的一般特征。
表现为无色或浅色,透明至半透明,以玻璃光泽为主,如石英。
若阳离子为过渡型离子或铜型离子,则矿物颜色加深,半透明至不透明,金刚光泽、半金属至金属光泽,如赤铁矿。
6、简述假象、副象并举例说明。
答:当交代作用强烈时,原矿物可全部为新形成的矿物所替代,但仍保持原矿物的晶形,这种晶形称为假象。
如褐铁矿呈现黄铁矿的立方体假象。
矿物发生同质多像转变(相变)后,新的矿物仍保留原矿物的外形,称为副象。
如β-石英变为α-石英后,仍保留六方双锥外形。
·7、简述硅氧骨干的几种主要类型及典型矿物,并写出相应矿物的晶体化学式。
答:(1)岛状硅氧骨干橄榄石(Mg, Fe)2[SiO4](2)环状硅氧骨干绿柱石 Be3Al2[Si6O18](3)链状硅氧骨干单链辉石CaMg[Si2O6]双链角闪石Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2(4)层状硅氧骨干白云母K{Al2[AlSi3O10](OH)2}(5)架状硅氧骨干钠长石Na[AlSi3O8](注:只写出硅氧骨干的化学式也得分,其它矿物也可以)。
8、何谓铝在硅酸盐中的双重作用试从钠长石(Na[Al Si3O8])、高岭石(Al4[Si4O10] (OH)2)、白云母(KAl2[AlSi3O10](OH)2)等晶体化学式分析铝在其中起什么作用。
答:铝的双重作用是指:一方面,它可以呈四次配位,代替部分的Si4+而进入络阴离子团,从而形成所谓的铝硅酸盐;另一方面,它也可以呈六次配位,存在与硅氧骨干之外,起着一般阳离子的作用,形成铝的硅酸盐;有时Al可以在同一结构中以上述两种形式存在而形成铝的铝硅酸盐。
钠长石(Na[Al Si3O8])为铝硅酸盐;高岭石(Al4[Si4O10] (OH)2)为铝的硅酸盐;白云母(KAl2[AlSi3O10](OH)2)为铝的铝硅酸盐。
'9、简述硅酸盐矿物硅氧骨干与形态物性的关系,并举例说明。
答:(1)孤立的[SiO4]四面体骨干的硅酸盐在形态上常表现为三向等长,如石榴子石等,但也可表现为柱状,如红柱石。
(2)具有环状硅氧骨干的硅酸盐晶体常呈柱状,柱状晶体往往属六方或三方晶系,如绿柱石、电气石。
(3)具有链状硅氧骨干的硅酸盐晶体常呈柱状或针状,如辉石、角闪石。
(4)具层状硅氧骨干的硅酸盐晶体呈板状、片状或鳞片状,如云母、滑石。
(5)对于架状硅氧骨干的硅酸盐,其形态取决于架内化学键的分布情况,如长石形成平行a 轴或c轴的柱状晶体。
10、解释闪锌矿中Fe对其物理性质的影响答:Fe的含量直接影响闪锌矿的颜色、条痕、光泽、透明度等性质,这是由于闪锌矿化学成分不同而引起的:{闪锌矿(ZnS)中的Zn容易被Fe替代,形成类质同像。
当替代较少时,Zn与S以共价键连接,矿物显出原子晶格晶体的光学性质,例如:较浅的颜色和条痕,透明,金刚光泽等。
当替代程度较大时,Fe、S之间的化学键作用明显,两者之间的化学键向金属键过渡,从而导致矿物显现出一定金属晶格的光学性质,例如:颜色、条痕变深,半透明,半金属光泽等。
11、简述金刚石的晶体结构特征,以及与其形态、物理性质的关系。
答:金刚石的晶体结构具立方面心格子,C原子分布于立方晶胞的角顶和面中心上,将立方体平分为8个小立方体时,其中的4个相间的小立方体中心分布有C原子。
每一个C原子以共价键与周围的4个C原子相连,形成四面体配位。
金刚石具有紧密的结构,C原子间以强共价键相连,使它具有高硬度、高熔点、不导电等特征。
由于结构在{111}方向上原子的面网密度大,其间距也大,故产生{111}中等解理。
12、简述石墨成分和结构的基本特征,以及与其形态和物性的关系答:石墨有典型的层状结构,每层由碳原子排列成六方环状网,相邻面网间距离比网内碳原子距离大。
因此,层间的健力比层内的健力弱。
这种结构决定了造成了石墨的物性有明显的异向性,具{0001}极完全解理。
$石墨的结构层内具有共价键-金属键,层间为分子键。
金属键的存在决定了石墨具有金属光泽、良好的导电性;分子键使硬度降低。
13、写出下列矿物的晶体化学式,并叙述属于哪一大类、类,以及鉴别特征。
答:⑴黄铜矿:CuFeS2 硫化物及其类似化合物大类,简单硫化物类,鉴定特征:深黄铜黄色,绿黑色条痕,硬度3~4。
⑵黄铁矿:Fe[S2]硫化物及其类似化合物大类,复硫化物类,鉴定特征:常见立方体完好晶形,呈浅铜黄色,硬度6~⑶石英:SiO2 氧化物与氢氧化物矿物大类,氧化物类,鉴定特征:常呈柱状晶形,柱面横纹。
无解理,贝壳状断口,硬度7。
⑷方解石:Ca[CO6] 含氧盐大类,碳酸盐类。
鉴定特征:菱面体晶形,三组完全解理;硬度3,遇稀冷盐酸剧烈起泡。