结晶学与矿物学 第九章硅酸盐类

《结晶学与矿物学》课程教学大纲课程编号: 2712430/2712311 适用专业: 地质学、资源勘查工程专业计划学时: 90学时计划学分: 5.0学分一、本课程的性质和任务结晶矿物学是地质学和资源勘查工程专业的重要专业基础课。

它是在普通地质学、数学、化学和物理学基础上进行教学的。

它是学习岩石学、矿物学、地球化学、岩组学、找矿勘探方法以及材料学的前提，没有牢固的矿物学基础，这些课程很难学好。

同时，矿物学作为研究地球及其它星球物质成分的基础科学之一，其本身也具有直接为地质找矿服务的性质。

通过本课程学习，应使学生掌握结晶学和矿物学的基本理论和基础知识，学会用肉眼鉴定矿物的基本方法和技能，了解各类矿物的一般通性，学习70～80个矿物种(其中要求重点掌握30～40种）。

本课程总学时为90学时，其中理论教学为40学时，实习课为50学时。

二、本课程的基本要求1．对能力培养的要求结晶矿物学是一门与实践有密切联系的课程。

它不仅要求学生掌握基本的理论基础，而且还要求学生有一套扎实的鉴定矿物的本领，要求掌握常见矿物的结晶学特征和矿物学特征。

要能用肉眼和借助简单手段对矿物进行鉴定。

2．本课程的重点和难点重点：矿物的对称要素分析和聚形分析，矿物晶体定向与晶面符号，对称型的国际符号，晶体的规则连生，矿物的内部成分、结构与矿物宏观形态、物理性质的关系，矿物的形成、稳定、演化规律，矿物的晶体化学分类体系以及各大类/类/族矿物的共同性质及其各大类/类/族矿物之间的对比。

难点：对于结晶学来说主要是晶体对称要素的分析，聚形分析，晶体定向，对称形的国际符号等；对于矿物学来说主要是熟练掌握肉眼观察矿物形态、物理性质的技巧，熟练掌握划分光泽、解理等物理性质特征的等级。

3．先修课程的基本要求在选修本课程之前必须先行学完《地球科学概论》、《数学》、《化学》、《普通物理》等课程。

三、课程内容1．教学基本内容第一章绪论第二章晶体及其基本性质第三章晶体的生长第四章晶体的宏观对称第五章单形和聚形第六章晶体定向与晶面符号第七章对称型的国际符号，晶体的规则连生第八章矿物的化学成分和内部构造第九章矿物形态、物理性质以及形成矿物的地质作用第十章矿物各论（1）自然元素、硫化物及其它类似化合物（2）氧化物和氢氧化物（3）硅酸盐总论及岛状硅酸盐（4）链状硅酸盐（5）层状硅酸盐（6）架状硅酸盐（7）碳酸盐、硫酸盐及其含氧盐类、卤化物2．课外作业3．实验课（1）晶体对称要素（2）利用对称要素组合定律寻找对称要素（3）单形认识（4）聚形分析（5）等轴晶系对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（6）四方晶系对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（7）三方、六方晶系对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（8）低级晶族晶体对称形的国际符号、晶体定向及单形符号（9）晶体规则连生（10）不同晶系晶体对称型的国际符号、晶体定向以及单形符号（11）矿物形态及物理性质（12）自然元素、硫化物及其类似的化合物（13）自然元素、硫化物及其类似的化合物（14）氧化物及氢氧化物（15）岛状硅酸盐（16）岛状硅酸盐（17）链状硅酸盐（18）链状硅酸盐（19）层状硅酸盐（20）层状硅酸盐（21）架状硅酸盐（22）碳酸盐（23）硫酸盐（24）其它含氧盐（25）未知矿物鉴定4、集中实习安排四、使用大纲说明2．教学方法提示本课程采用课堂讲授、课堂讨论、课堂实习及课外作业相结合，采用启发式教学，注意培养学生独立观察问题、思考问题和解决问题的能力。

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）化学成分和分类辉石族矿物的化学通式可表示成XY［T2O6］。

其中：X=Na+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+等，在晶体结构中占据M2位置，Y=Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Cr3+、Al3+、Ti4+等，在晶体结构中占据M1位置，T=Si4+、Al3+，少数情况下有Fe3+、Cr3+、Ti4+等，占据硅氧骨干中的四面体位置（2）晶体结构在辉石族矿物的晶体结构中，［SiO4］四面体各以两个角顶与相邻的［SiO4］四面体共用形成沿c轴方向无限延伸的单链。

岩相学复习资料一、结晶学1.何为晶体与非晶体，二者有何本质区别，二者可以相互转换吗？晶体：内部质点做重复规律排列的固体或具有空间格子构造的固体非晶体：内部质点不作重复规律排列的固体或不具有空间格子构造的固体本质区别：外形上晶体有固定外形，非晶体无固定外形；晶体内部质点排列规律，非晶体内部质点排列不规律。

两者之间在一定条件下可以相互转换2.何为空间格子，有哪些要素组成。

空间格子：晶体内部质点，在空间是作格子状排列的要素（1）结点（2）行列（3）面网（4）平行六面体3.何为平行六面体与单位晶胞，二者有何对应关系。

有三组大小相同、两两平行的面构成的平面体。

构成晶格的最近本的几何单位称为晶胞晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布结构特征的平行六面体最小单元4.晶体有哪些基本性质？基本性质：（1）自限性（2）均一性（3）对称性（4）异向性（5）最小内能（6）稳定性5.晶体形成方式有哪几种？举例说明。

形成方式：（一）由液体转变为晶体（1）从熔体中结晶。

例如：炽热的岩浆结晶成各种各样的岩石和矿物（2）从溶液中结晶①温度降低。

例如：海边晒盐。

②水分蒸发。

③起化学反应生成的难溶的物质晶体。

例如：BaCl2和K2SO4的饱和溶液混合后，有BaSO4的结晶沉淀出来。

④外来物质的加入。

（二）由气体转变为晶体。

例如，火山爆发时在火山口附近及火山颈的壁上，直接由空气生成的食盐，碘，硫等晶体6.晶芽形成方式如何，晶体长大有何规律性？晶芽可以自发形成，也可以非自发形成。

（1）晶芽自发形成首先形成线晶，线晶的相互靠拢而成的面晶，面晶的相互叠合而成结晶格子，即为晶芽，以后质点就向它不断粘附，晶体就长大起来了。

（2）晶芽的非自发形成是指由外来的杂质、晶体的碎块、表面能够吸附溶质的胶点，甚至于气泡等成为溶液中物质的结晶中心。

晶体长大的规律性：质点以一个一个的方式往晶芽上粘附，次序是先长一条行列再长相邻的行列，生长满一层面网再长第二层面网，面网层层平行地向外推移。

《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。

一、名词解释1.矿物种与异种矿物种：是指具有一定晶体结构和化学成分的矿物。

异种：是指同属于一个种的矿物，但在化学组成、物理性质等方面有一定程度的变异者。

2.有序与无序有序：当两种（或两种以上）原子或离子在晶体结构中占据某种位置时，如果它们相互间的分布是有规律的，即这两种（或多种）原子或离子各占据特定的位置，则这种结构称为有序机构。

无序：当两种（或两种以上）原子或离子在晶体结构中占据某种位置时，如果它们相互间的分布是任意的，即它们占据任何一个该种位置的几率都是相同的，则这种结构称为无序。

3. 二八面体型与三八面体型结构二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构。

三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充个称为三八面体型。

4. 立方最紧密堆积与六方最紧密堆积立方最紧密堆积：按ABCABCABC…三层重复一次的规律堆积，则球在空间的分布规律与立方面心格子一致，这种堆积方式为立方最紧密堆积。

六方最紧密堆积：按ABABAB…两层重复一次的规律进行堆积，结果球在空间的分布将与立方原始格子相对应。

5. 矿物包裹体：矿物生长过程中或形成之后被捕获包裹于矿物晶体缺陷（如晶格空位、位错、空洞、裂隙等）中的、至今尚完好封存在主矿物中并与主矿物有着相界线的那一部分物质。

6. 聚集元素与分散元素聚集元素：有些元素，如Sb、Bi、Hg、Ag、Au等，虽然丰度很低，但趋于集中，形成独立的矿物种，甚至富集成矿床，这些元素称为聚集元素。

分散元素：Rb、Cs、Ga、In、Sc等元素的丰度虽远比上述元素为高，但趋向于分散，很少能形成独立的矿物种，而是常常作为微量的混入物赋存于主要由其他元素所组成的矿物中，这些元素称为分散元素。

7. 类质同象与同质多像、多型类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）为它种类似的质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构形式并不改变，这种现象称为类质同象。

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、结构水、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结构；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.晶体内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 .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.最常见的紧密堆积方式是六方最紧密堆积和立方最紧密堆积.11.等大球最常见的紧密堆积方式是六方最紧密堆积和立方最紧密堆积.12.自然金属元素矿物中原子的堆积方式为六方最紧密堆积或立方最紧密堆积13.常见的特殊光泽有珍珠光泽 , 丝绢光泽 , 油脂光泽 , 土状光泽 .14.石棉包括角闪石石棉和蛇纹石石棉两类.15.下列矿物中可综合利用的类质同象元素：辉钼矿中有 Re铼和铂族元素〔Os、Pd、Ru、Pt〕；锆石中有 Hf铪；微斜长石中有Rd、Cs ；闪锌矿中有Cd、In、Ga、Ge.16.主要的铁矿石矿物有赤铁矿；磁铁矿；褐铁矿；菱铁矿 .17.主要的铜矿石矿物有黄铜矿；斑铜矿；辉铜矿 .18.在风化蚀变条件下, 角闪石易变成绿泥石；橄榄石易变成蛇纹石; 长石易变成高岭石 .19．Al2SiO5的同质多象变体有红柱石 , 蓝晶石 , 夕线石.21．软玉的主要矿物成分是阳起石 , 透闪石 .22．翡翠的主要矿物成分是 硬玉〔NaAl[Si 2O 6]〕 ,属 单斜辉石亚 族矿物.23．岫岩玉的主要矿物成分是 蛇纹石 .24．主要的对硫化物矿物有 黄铁矿 , 毒砂 .26．2H 代表 多型 符号, <111>代表 晶面 符号, [311]代表 晶棱/晶带符号.27．中长石的环带结构反映该晶体按 层生长 机制生长.实际晶体的晶面常平行网面结点密度最大的面网.31．某矿物对称型为3L 24L 33PC,其晶面在X 轴和Y 轴上的截距系数分别为1和2,与Z 轴平行,其单形符号为 〔210〕 ,单形名称为五角十二面体,该矿物可能是 黄铁矿 .32．褐色闪锌矿一般呈 半金属 光泽,黄玉的断口一般呈 玻璃 光泽,纤维石膏一般呈 丝绢 光泽,刚玉常见 平行{0001} 裂理.33．蛭石的结构单元层基本形式为 2:1〔TOT 〕型 .34．钠长石双晶律为： 双晶面∥〔010〕 , 结合面∥〔010〕 , 双晶轴⊥〔010〕 .35．尖晶石双晶律为：双晶面∥〔111〕 , 结合面∥〔111〕 , 双晶轴⊥〔111〕 .36.在十字石聚形晶{110}+{101}+{001}+{010}中,组成[001]晶带的晶面有 〔110〕 ,)011(,)011(,)101(, 〔010〕 ,)010(.37. 普通角闪石和普通辉石的{110}解理夹角分别为 56°、124°和 87°、93°,其差异是由于前者为 双链硅氧骨干 ,后者为 单链硅氧骨干 .38．黄玉以其特征的 {001}完全解理 与石英相区别, 褐色闪锌矿一般呈 半金属 光泽,刚玉常见 平行{0001}和}1110{裂开.39. 石英呈压电性是由于它为 无对称中心但具极性轴的 矿物,其对称型为 L 33L 2.40．鲕状赤铁矿和镜铁矿的化学成分为 赤铁矿Fe 2O 3,后者形态为 片状、鳞片 状.41.白云母八面体片中的阳离子为 Al ,层间域成分为 K .42. 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 副像 .43. 蛭石的结构单元层基本形式为 TOT 型 ；与云母的明显区别是层间域含 水分子 .44. 晶体分类体系中,低级晶族包括 斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系 晶系,中级晶族包括 四方晶系、三方晶系和六方晶系晶系,高级晶族包括 等轴晶系.45. 六方晶系晶体常数特点是 a=b ≠c,α=β=90°,γ=120°.46．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、∞,该晶面符号为()0211,该晶面与Z 轴的位置关系为 平行 .47．等轴晶系晶体定向时,选择晶轴的原则是以相互垂直的L 4、L i 4或L 2为晶轴 .48. 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 同一对称型 的单形才能相聚.49. 当配位数是6时,配位多面体的形状是 八面体 .当配位数是8时,配位多面体的形状是 立方体 .50.从布拉维法则可知,晶体常常被面网密度最大的晶面所包围.51．立方最紧密堆积和六方最紧密堆积是等大球最紧密堆积方式中最常见的两种堆积方式.52．常见的特殊光泽有油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽 .53．可作宝石的氧化物类矿物刚玉、尖晶石、石英 .54．硅酸盐类矿物的晶体结构可以看作是硅和氧组成络阴离子 ,其他阳离子把这些硅氧骨干联系在一起,形成一定的结构型.55．普通辉石和普通角闪石的主要区别是晶形 , 解理、晶体横截面、硅氧骨干 . 56．橄榄石的晶体化学式为〔Mg,Fe〕2<SiO4> .57．用简易刻划法测定矿物硬度时,指甲硬度为 2.5 ；小刀的硬度为 5.5 ；玻璃的硬度为 5.5 .某矿物能把磷灰石刻动,又能被正长石刻动,该矿物的硬度应为 5-6 .58.红柱石的集合体形态常为粒状、放射状 .59．一般来说,矿物的光泽分金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽 . 60．可作宝石的硅酸盐类矿物有石榴子石、橄榄石、绿柱石、电气石 .61．黄铜矿和黄铁矿的主要区别是颜色、硬度<黄铜矿3-4,黄铁矿6-6.5>.62．刚玉和水晶的晶体化学式分别为 Al2O3、 SiO2.63．石英和方解石的主要区别是解理、晶形、硬度、与盐酸的反应 .64. 方铅矿发育 {100}三组完全解理 .65．碳酸盐类类矿物滴加盐酸后会有起泡现象发生.66、空间格子的要素包括：结点、行列、面网、平行六面体 .67、根据晶体在三维空间的发育情况,晶体习性可分为三种基本类型：三向等长、二向延长、一向伸长 .68、写出三种与石英不能共生的矿物名称：橄榄石、霞石、白榴石 .69、天河石是富含Rb、Cs,并且呈绿色的微斜长石 .三、选择题1．玛瑙属于〔C 〕A 结晶体B 钟乳状体C 分泌体D 结核体2．电气石属于〔 C〕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〔C 〕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〔C 〕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〔B 〕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〔 C〕A.均一性B.可变性C.异向性 C.自限性7.刚玉的化学式是〔 B〕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〔B 〕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< C >A.柱状B.针状C.粒状D.粒状集合体10.绿柱石属于〔A 〕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〔 C〕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 〕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 〕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 〕A. L2PCB. L3 3L2 3 PCC. L4 4L2 5PCD. 3L2 4L33 PC15. 下列单形中,属于开形的是〔 A 〕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〔 C〕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〔 B〕A. 玻璃B.石英C.松香D. 琥珀18. 对称型3L24L33PC属于〔D 〕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 < C> 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与其组合规律,晶体中可能出现的对称型有：< C >A．47种 B．132种 C．32 种 D．230种21. 蓝晶石的二硬性反映晶体的<C>A. 非均一性B. 可变性C. 异向性D. 自限性22．白云母属于<C>A. 硅酸盐B. 铝的硅酸盐C. 铝的铝硅酸盐D.铝硅酸盐23．在等轴晶系中,晶面〔100〕与晶面〔011〕呈<B>A. 斜交B. 垂直C. 平行D.不确定24、玛瑙是一种<B>A.结核体B. 分泌体C. 细分散多矿物集合体D.非晶质体25、八面体的配位数是<B>A. 8B. 6C. 4D. 1026、L2PC晶类中〔001〕与Z轴一定是<A>A. 斜交的B. 平行的C. 垂直的D. 不确定27、根据晶体形态鉴定歪晶最可靠的依据是<D>A. 晶面数B. 面角C. 晶面花纹D.晶体习性28、四面体只能出现的晶系为<A>A. 等轴晶系B.四方晶系C. 斜方晶系D. 三方晶系29、 m3的晶类名称是<B>A. 五角十二面体晶类B. 偏方复十二面体晶类C. 三角三八面体晶类D. 立方体晶类30、孔雀石属于<C>A. 硅酸盐B. 硫酸盐C. 碳酸盐D. 卤化物31、刚玉中平行{0001}方向的平行破裂面为<A>A. 裂开面B. 解理面C. 一般破裂面D.节理面11.三方和六方晶系中, 晶面与X和Y轴成等角度相交的单形的形号是<B>A. {1010}B. {1120}C. {1100}D. {0110}32、蛋白石的颜色属于<C>A. 自色B. 他色C. 假色D. 变色33、蛋白石属于<D>A．分泌体 B.结核体 C.晶质体 D.非晶质体34、石英的对称型为<B>A. L33PB. L33L2C. L33L23PCD. L335、电气石属于<C>A. 氧化物B. 硼酸盐C. 硅酸盐D. 卤化物36、电气石晶体柱面聚形纵纹由两种单形组成,它们是〔 A 〕A. 三方柱与六方柱B. 三方柱与复三方柱C. 六方柱与复六方柱D. 复三方柱与复六方柱37、电气石的对称型为〔 C 〕.A. L33L2B. L33L23PCC. L33PD. L338、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39、尖晶石双晶律双晶面平行于<C>A. {100}B. {110}C. {111}D. {210}40、下列单形中属开形的为<C>A. 偏方复十二面体B. 立方体C. 斜方柱D. 菱面体41、单斜晶系中晶面〔010〕与Z轴之间〔 A 〕.A.平行B. 垂直C. 斜交D. 不确定42、属于NaCl型结构的矿物为<B>A. 金刚石B. 方铅矿C. 金红石D. 蛇纹石43、岫岩玉的晶体化学式为<B>A. MgAl2O4B. Mg6[Si4O10]<OH>8C. Al2[SiO4]<F,OH>2D. <Mg,Fe>2[Si2O6]44、叶腊石的晶体化学式为〔B〕.A. Mg6[Si4O10]<OH>8B. Al2[Si4O10]<OH>2C. Mg3[Si4O10]<OH>2D. Al4[Si4O10]<OH>845、黄玉的晶体化学式为<C>A. MgAl2O4B. Mg6[Si4O10]<OH>8C. Al2[SiO4]<F,OH>2D. <Mg,Fe>2[Si2O6]46、滑石的晶体化学式为<C>A. Mg6[Si4O10]<OH>8B. Al2[Si4O10]<OH>2C. Mg3[Si4O10]<OH>2D. Al4[Si4O10]<OH>847、下列物质中属于晶体的为〔 A 〕.A. 高岭石B. 玻璃C. 蛋白石D. 琥珀48、普通辉石属于〔 A 〕.A. 单斜晶系B. 三斜晶系C. 斜方晶系D. 四方晶系49、下列常具有裂理的矿物为〔C〕.A. 石英B. 萤石C. 磁铁矿D. 黄铁矿50、具有铜型结构的矿物为〔 B 〕.A.黄铜矿B. 自然金C. 石榴石D. 萤石51.软玉的主要组成矿物属于〔B〕.A. 单链硅酸盐B. 双链硅酸盐C. 岛状硅酸盐D.层状硅酸盐52.方解石的解理组数为〔 C 〕.A. 一组B. 二组C. 三组D. 四组53.矿物的自形晶反映晶体的<D>A. 均一性B. 稳定性C. 异向性D. 自限性54.正长石晶体中〔001〕与Z轴一定是<A>A. 斜交的B. 平行的C. 垂直的D. 不确定55.磷灰石晶体中, 晶面与Y轴和X轴等角度相交的单形形号可能是<B>A. {1010}B. {1120}C. {1100}D. {0110}56.角闪石中Si的配位数是〔C〕A. 8B. 6C. 4D. 1057.方铅矿自形晶所属的晶类名称是<C>A. 五角十二面体晶类B. 偏方复十二面体晶类C. 六八面体晶类D. 立方体晶类58.蓝铜矿属于<C>A. 硅酸盐B. 硫酸盐C. 碳酸盐D. 卤化物59. 磁铁矿常见的形态单形为<D>A.立方体；B.四面体；C.四方双锥；D.八面体60.石英的结构类型为<D>A. 岛状B. 链状C. 层状D. 架状61.锆石属于<C>A. 氧化物B. 硼酸盐C. 硅酸盐D. 卤化物62.卡斯巴双晶律结合面主要平行于<C>A. {100}B. {110}C. {010}D. {210}63.下列单形中属开形的为<C>A. 偏方复十二面体B. 八面体C. 斜方单锥D. 菱面体64. 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65.在等轴晶系中,晶面〔100〕与晶面〔011〕<B>A. 斜交B. 垂直C. 平行D.不确定66.根据晶体形态鉴定歪晶最可靠的依据是<D>A. 晶面数B. 面角C. 晶面花纹D.晶体习性67.钠长石常见双晶为<B>A. 简单接触双晶B. 聚片双晶C. 穿插双晶D. 环状双晶68.钠长石双晶律结合面平行于<C>A. 〔100〕B. 〔110〕C. 〔010〕D. 〔210〕69.孔雀石属于<C>A. 硅酸盐B. 硫酸盐C. 碳酸盐D. 卤化物70. 刚玉中平行{0001}方向的平行破裂面为<A>A. 裂开面B. 解理面C. 一般破裂面D.节理面71.三方和六方晶系中, 晶面与X和Y轴成等角度相交的单形的形号是<B>A. {1010}B. {1120}C. {1100}D. {0110}72.尖晶石双晶律双晶面平行于<C>A. {100}B. {110}C. {111}D. {210}73．下列单形中属开形的为<C>A. 偏方复十二面体B. 立方体C. 斜方柱D. 菱面体74. 三方和六方晶系中,同时与Y轴和Z轴平行的晶面可能是<A>A. 〔1010〕B. 〔1120〕C. 〔1100〕D. 〔0110〕75. 四面体的配位数是<C>A. 8B. 6C. 4D. 1076. 黄铁矿与黄铜矿的主要区别是<C>A. 解理B. 光泽C. 硬度D. 透明度77. 磁铁矿常见的形态单形为<D>A.立方体；B.四面体；C.四方双锥；D.八面体78. 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79. 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80. 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,低温相81．下列具解理的矿物为<B>A. 石英B. 萤石C. 磁铁矿D. 黄铁矿82．具有铜型结构的矿物为<B>A.黄铜矿B. 自然金C. 石榴石D. 萤石83. 属于层状结构的矿物为<D>A. 金刚石B. 方铅矿C. 金红石D. 蛇纹石四、判断题1、面网密度越大,面网间距就越大.<√>2、对于一个对称型来说,可以导出八、九种单形.〔×〕3、八面体可以和四方柱相聚.〔×〕4、离子晶格中,阳离子配位数主要取决于阳离子和阴离子的半径比.〔√〕5、对称型L2PC应属斜方晶系.〔×〕6、褐铁矿不是一个单矿物,它是以铁的氢氧化物为主的矿物集合体.〔√〕7、矿物的颜色是黑色,那么它的条痕也是黑色的.〔×〕8、文象结构是钾长石和钠长石共生,钠长石形成薄片状分布在钾长石中.〔×〕9、一般来说,含铁越高颜色越深的闪锌矿形成的温度越低,含铁越低颜色越浅的闪锌矿形成的温度越高.〔×〕10、空间格子中的相当点就是指相同的质点.〔×〕11、生长速度大的晶面在晶体生长过程中最后被保留了下来.〔×〕12、四面体可以和立方体相聚.〔√〕13、毒砂属于单硫化物.〔×〕14、面网密度越大,面网间距也就越大.〔√〕简答题：1.平行六面体选择原则.2.完全类质同象和不完全类质同象的概念,并举例说明.3.形成类质同像的条件有哪些？研究类质同像的意义.4.简述硅酸盐矿物结构类型与形态和物性的关系并举例说明.5.硅酸盐硅氧骨干的类型有哪些？写出相应矿物的晶体化学式.6.叙述下列各组矿物属于何大类、类、亚类与其肉眼鉴别特征和晶体化学式.A. 电气石, 绿柱石, 磷灰石；B.石英,重晶石,斜长石,方解石, 萤石,黄玉.C.角闪石,辉石,正长石7. 简述铝在硅酸盐中的作用.8.简述下列各组矿物的晶体化学式、肉眼鉴定特征与用途：〔1〕黄铜矿, 黄铁矿, 磁黄铁矿, 铬铁矿,磁铁矿〔2〕方解石, 白云石,〔3〕石英,萤石〔4〕普通角闪石、普通辉石〔5〕石墨,辉钼矿〔6〕雌黄,雄黄,自然硫、辰砂〔7〕黑云母,蛭石〔8〕方解石,白云石〔9〕钾长石,斜长石11.同质多象的概念、条件与意义,举例说明.12.简述简单硫化物、复硫化物和硫盐矿物的分类依据、物理性质特征并举例说明.13、简述影响解理发育的主要因素.14、简述条痕、光泽和透明度之间的关系.15、简述对称要素的组合规律.16、简述各晶系晶体定向时选择晶轴的原则.17、简述晶面符号的推导与书写规则.18、叙述层生长理论和螺旋生长理论的主要内容,并举例说明.19、简述晶体分类依据,各晶系的晶体常数特点.20、判读以下晶体化学式<即说明其所代表的矿物所属大类、类、〔亚类〕、族、种,说明各种元素所占据的结构位置与其配位数>：〔Mg, Fe〕2[SiO4]Be3Al2[Si6O18]CaMg[Si2O6]Ca2Mg5[Si4O11]2<OH>2K{Al2[AlSi3O10]<OH>2}K[AlSi3O8]。

《结晶学与矿物学》课程笔记第一章：晶体及结晶学一、引言1. 晶体的定义- 晶体是一种固体物质，其内部原子、离子或分子在三维空间内按照一定的规律周期性重复排列，形成具有长程有序结构的物质。

- 晶体的特点是在宏观上表现出明确的几何外形和物理性质的各向异性。

2. 结晶学的定义- 结晶学是研究晶体的形态、结构、性质、生长和应用的科学。

- 它是固体物理学、化学和材料科学的一个重要分支。

3. 晶体与非晶体的区别- 晶体：具有规则的内部结构和外部几何形态，物理性质各向异性。

- 非晶体（如玻璃）：内部结构无规则，没有长程有序，物理性质各向同性。

二、晶体的基本特征1. 几何外形- 晶体通常具有规则的几何外形，如立方体、六方柱、四方锥等。

- 几何外形是由晶体的内部结构决定的。

2. 晶面、晶棱和晶角- 晶面：晶体上平滑的平面，由晶体内部的原子平面构成。

- 晶棱：晶面的交线，由晶体内部的原子线构成。

- 晶角：晶棱之间的夹角，由晶体内部的原子角构成。

3. 晶面指数、晶棱指数和晶角指数- 晶面指数：用来表示晶面在晶体中的位置和方向的符号。

- 晶棱指数：用来表示晶棱在晶体中的位置和方向的符号。

- 晶角指数：用来表示晶角的大小和方向的符号。

4. 物理性质各向异性- 晶体的物理性质（如电导率、热导率、折射率等）随方向的不同而变化。

- 这是因为晶体内部原子的排列在不同方向上有所不同。

三、晶体的分类1. 天然晶体与人工晶体- 天然晶体：在自然界中形成的晶体，如矿物、岩石等。

- 人工晶体：通过人工方法在实验室或工业生产中制备的晶体。

2. 单晶体与多晶体- 单晶体：整个晶体内部原子排列规则一致，具有单一的晶格结构。

- 多晶体：由许多小晶体（晶粒）组成的晶体，晶粒之间排列无序。

3. 完整晶体与缺陷晶体- 完整晶体：内部结构完美，没有缺陷的晶体。

- 缺陷晶体：内部存在点缺陷、线缺陷、面缺陷等结构缺陷的晶体。

四、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程- 成核：晶体生长的起始阶段，形成晶体的核。

一、填空题（每空0.5分，共17分）1．结晶学中，{hkl}是单形符号，（hkl）是晶面符号，[hkl]是晶棱/晶带符号。

2．空间群国际符号P42/mnm中，P表示原始格子、42表示四次中性螺旋轴n表示对角线滑移面、m表示对称面、属于四方晶系。

3．按最外层电子构型。

通常将阳离子划分为惰性气体型、铜型和过渡型等三种离子类型。

4．根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种基本类型：一向延长型、二向延长型、三向延长型。

5．正长石常见的双晶是卡斯巴双晶，斜长石的双晶是聚片双晶。

6.晶体的对称不仅体现在几何外形上，同时也体现在物理性质上。

7.中级晶族中，L2与高次轴的关系为垂直。

8.下面对称型国际符号对应晶系分别为：23为等轴晶系，32为三方晶系，mm2为斜方晶系，6mm为六方晶系。

9.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示.面心格子，d表示金刚石滑移面，根据其空间群符号可知金刚石属于等轴晶系，其宏观对称型的全面符号为3L44L36L29PC。

10.正长石通常发育卡斯巴双晶，斜长石发育钠长石律聚片双晶。

11.晶体中的化学键可以分为离子键、共价键、金属键、分子键、氢键等五种。

12.最紧密堆积原理适用于.金属晶格和离子晶格的晶体13、地壳中化学元素分布最多的8种元素为O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg，因此，地壳中氧化物和氢氧化物和含氧盐大类矿物分布最广。

14. 白云石CaMg[CO3]2和镁方解石（Ca,Mg）[CO3]中的Ca2+和Mg2+间的关系分别为.复盐中两种固定占位的阳离子和类质同象。

15. 矿物中的水分为吸附水、结晶水和结构（化合）水等三种基本类型，蛋白石（SiO2• nH2O）中的水为吸附水，水镁石（Mg(OH)2）中的水为结构水。

16.组成软玉的主要矿物为透闪石和阳起石。

17. 具有正尖晶石型结构的矿物有尖晶石（铬铁矿，具有反尖晶石型结构的矿物有磁铁矿。

18. Al2SiO5有红柱石、蓝晶石、矽线石等三种同质多相变体，其中矽线石为铝的铝硅酸盐。

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（）。

1晶体基本性质：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。

准晶体：质点的排列符合短程有序但不体现周期平移重复，即不存在格子构造。

结晶习性：在一定的条件下，矿物晶体趋向于按照自己内部结构的特点自发形成某些特定的形态。

3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4空间群：晶体结构中对称要素的组合称为空间群。

5赋存水状态：吸附水，层间水，沸石水，结晶水，结构水6矿物七大类：自然元素矿物大类，金属互化物，硫化物及其类似化合物，氧化物和氢氧化物，含氧盐矿物，卤化物，有机矿物及准矿物8布拉维法则：实际晶体的面网常常是由晶体格子构造中面网密度大的面网发育成的。

9面角恒等定律：同种物质的晶体，其对应晶面间的夹角守恒。

10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。

11晶带定律：晶体上任一晶面至少属于两个晶带。

或：任意两晶面相交必决定一个可能晶带，任意两晶带相交必决定一个可能晶面。

13显晶集合体：是肉眼或借助于放大镜即能分辨出矿物各单体的集合体。

隐晶集合体、只在显微镜的高倍镜下才可分辨矿物单体的集合体14矿物的光学性质：颜色，条痕，光泽，透明度。

15自色、他色与假色自色：是矿物本身固有化学成分和晶体结构决定的对自然光选择性吸收、折射和反射而表现出来的颜色，是光波与晶格中的电子相互作用的结果。

他色：矿物因含外来的带色杂质所形成的颜色。

假色：自然光照射到矿物表面或内部，受到某种物理界面的作用而发生干涉、衍射、散射等所产生的颜色。