結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)復(fù)習(xí)思考題1、 礦物與礦物學(xué)的概念？礦物與巖石、礦石的區(qū)別？礦物：是地質(zhì)作用中所形成的單質(zhì)或化合物，是地殼中巖石和礦物的基本組成單位。礦物：化學(xué)成分上是均勻的，具有相對(duì)固定的化學(xué)成分。礦物學(xué)：以礦物為研究對(duì)象的一門自然科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)的一門總要分支學(xué)科；是研究礦物的物質(zhì)成分的學(xué)科。礦物是組成巖石和礦石的基本組成單位。礦石是含有用礦物并有開采價(jià)值的巖石。巖石是天然產(chǎn)出的具有穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體，按照一定的方式結(jié)合而成。根本區(qū)別在于有沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2、 晶體與非晶質(zhì)體的概念？兩者的區(qū)別？晶體：具有格子狀構(gòu)造的固體，其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(離子，原子，分子)在三維空間上呈周期性的重復(fù)排列的固體

2、。非晶質(zhì)體：具有格子狀構(gòu)造的固體，其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間上不呈周期性的重復(fù)排列的固體。兩者區(qū)別在于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間上的排列問題。3、 空間格子的概念？空間格子:由等同點(diǎn)在三維空間上呈周期性的重復(fù)排列構(gòu)成的無限幾何圖形。4、 晶體的基本性質(zhì)？晶體具有自限性，均一性，異向性，對(duì)稱性，內(nèi)能最小最穩(wěn)定。自限性：任何晶體在其生長的過程中，只要有適合的外間條件（C，T，P空間），它們都能自發(fā)地結(jié)晶形成規(guī)則的幾何多面體。,均一性：晶體的任何一部分的性質(zhì)都是相同的。異向性：不同方向晶體的性質(zhì)是有差異的（面）如:藍(lán)晶石，二硬石。內(nèi)能最小最穩(wěn)定：指晶體與同成分的氣液態(tài)及非晶質(zhì)體相比較。5、 對(duì)稱型的概念？熟悉常見

3、的對(duì)稱型對(duì)稱型：是指晶體中所有外部對(duì)稱要素的集合。常見對(duì)稱型：6、 晶體的對(duì)稱分類及其分類依據(jù)？詳見課本38頁7、元素的離子類型劃分依據(jù)及其分類？各類型離子的性質(zhì)？答：按最外層電子的構(gòu)型分為惰性離子型，銅型離子型，過渡型離子型。各離子型特性詳見課本140-1418、晶格類型對(duì)礦物物理性質(zhì)的影響？1.離子晶格離子鍵 按組成礦物之間的化學(xué)元素間 2.原子晶格共價(jià)鍵的化學(xué)鍵的不同劃分晶格類型：3.金屬晶格金屬鍵4.分子晶格分子鍵絕大數(shù)礦物具有多鍵性，如：石墨（共，金，分）9、配位數(shù)和配位多面體的概念？配位數(shù)的影響因素？晶體結(jié)構(gòu)中，把每個(gè)質(zhì)點(diǎn)周圍的質(zhì)點(diǎn)數(shù)（原子，異號(hào)離子）稱為配位數(shù)。任意原子或離子周圍

4、與之呈配位關(guān)系的原子或異號(hào)離子的中心連線所形成的幾何圖形稱為配位多面體。影響配位數(shù)多少的因數(shù)：質(zhì)點(diǎn)間的相對(duì)大小，堆積緊密程度，化學(xué)鍵，T，P。具體如下：質(zhì)點(diǎn)間大小相同（由同一種元素所組成的單質(zhì)礦物）由金屬元素組成：純金屬鍵，12個(gè)金屬原子相接觸，8n12由非金屬元素組成：由飽和性決定，n4質(zhì)點(diǎn)間的相對(duì)大小不等 =0.1550.225 n=3 三角形 =0.2250.414 n=4 四面體R陽/R陰 =0.4140.732 n=6 八面體 =0.7321 n=8 立方體 =1 n=12 立方八面體溫度T，壓強(qiáng)P T升高，配位數(shù)減少；壓強(qiáng)升高，配位數(shù)減少。10、類質(zhì)同象的概念、分類、產(chǎn)生條件、意義

5、？概念：礦物在結(jié)晶時(shí)，晶體中的某種質(zhì)點(diǎn)（原子，離子，洛陰離子，分子）的位置被性質(zhì)相似的質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)，隨著這些質(zhì)點(diǎn)間相對(duì)數(shù)量的改變，只引起晶格參數(shù)和物化性質(zhì)的規(guī)律，而不引起晶格類型（鍵性，晶體結(jié)構(gòu)）的改變，這種現(xiàn)象為類質(zhì)同象。分類如下：一， 按相互替代的質(zhì)子間可替代的程度不同1. 完全類質(zhì)同象：只要外界條件允許下，質(zhì)點(diǎn)間可以進(jìn)行完全替代2. 不完全類質(zhì)同象：在外界條件允許下，質(zhì)點(diǎn)間的替代程度有限二，按相互替代的質(zhì)點(diǎn)間電價(jià)是否相同1. 等價(jià)類質(zhì)同象 2. 異價(jià)類質(zhì)同象實(shí)現(xiàn)異價(jià)類質(zhì)同象電荷平衡：不等數(shù)替代2Fe 3Fe 成對(duì)替代Al +Ca Si +K實(shí)現(xiàn)類質(zhì)同象的條件：1.半徑相似 2.性質(zhì)相似 3

6、.T ，P ，C（濃度） 15% 可以產(chǎn)生完全類質(zhì)同象對(duì)于半徑相似滿足（r大-r小）/r小 =15%40% 可以產(chǎn)生不完全類質(zhì)同象 40% 不能產(chǎn)生類質(zhì)同象對(duì)于T.P.C :T增加，有利于類質(zhì)同象的產(chǎn)生；P增加，抑制類質(zhì)同象的產(chǎn)生。類質(zhì)同象的研究意義：了解礦物成分變化的原因 理解礦物物理變化的原因判斷晶體形成的條件 綜合利用其中的微量元素11、同質(zhì)多象的概念、分類？定義：化學(xué)成分相同的物質(zhì)，在不同的物.化條件下結(jié)晶形成幾種不同晶體結(jié)構(gòu)的礦物。同質(zhì)多象的分類如下：（一） 按同質(zhì)多象體間轉(zhuǎn)變速度和難度不同劃分1. 改選式轉(zhuǎn)變：多象體間的結(jié)構(gòu)差異很小，不需要破壞原有的鍵，只改變鄰近的配位，從而一種礦

7、物變?yōu)榱硪环N礦物。2. 重建式轉(zhuǎn)變:變體間的結(jié)構(gòu)差異很大，在轉(zhuǎn)變的過程中，首先要破壞原有的晶體結(jié)構(gòu)（鍵性，配位數(shù)，堆積方式）才能建立新的結(jié)構(gòu)。12、礦物化學(xué)式的表示方法？實(shí)驗(yàn)式：表示礦物中各組分的數(shù)量比的化學(xué)式。晶體化學(xué)式：用一定的方式將礦物中各組分的晶體化學(xué)作用和礦物 的結(jié)構(gòu)類型表達(dá)出來。 12 / 12文檔可自由編輯打印13、礦物的顏色及其分類？自色產(chǎn)生的原因？礦物的顏色：礦物對(duì)白色可見光中不同波長的光線選擇性的吸收后，透射和反射的各種波長可見光的混合色。按礦物顏色成因分為：自生色，他色，假色自色的成因：1.過渡型陽離子內(nèi)部電子的躍遷2.元素或離子間躍遷 3.能帶間的電子躍遷（能帶理論）

8、4.晶體結(jié)構(gòu)缺陷造成電子的轉(zhuǎn)移（色心）14、礦物的條痕色、透明度、光澤的分類及其相互間的關(guān)系？礦物顏色，條痕，光澤和透明度的關(guān)系如下：顏色 非金屬色 金屬色條痕 白色 白色彩色 深彩色 黑色光澤 玻璃 金剛 半金屬 金屬透明度 透明 半透明 不透明15、礦物的解理及其產(chǎn)生的原因？解理的分類？解理與裂理的區(qū)別？解理與斷口之間的關(guān)系？解理定義:礦物在外力的作用下，沿一定的結(jié)晶方向裂開成光滑的平面的性質(zhì)，所得平面稱為解理面。解理的成因：1.面網(wǎng)間的間距大，聯(lián)結(jié)力弱 2.面網(wǎng)間的鍵力為分子鍵 3.面網(wǎng)鍵的面網(wǎng)是同號(hào)離子組成4.面網(wǎng)間是電性中和面網(wǎng)，既有異號(hào)離子吸引力，又有同號(hào)離子間的排斥力按獲得解理面

9、的難以易程度，解理面的厚度，解理面大小及光滑程度分類：1.極完全解理 2.完全解理 3.中等解理 4.不完全解理 5.極不完全解理解理和裂理區(qū)別：裂理不是晶格本身薄弱方向破裂成平面的性質(zhì)；裂理是雜質(zhì)，包裹體，固溶體等組分在礦物結(jié)晶過程中沿某些結(jié)晶學(xué)方向上均勻規(guī)則排列，致使該方向成為力學(xué)薄弱面，受外力作用時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)。如果礦物中不存在定向缺陷，就不具裂理。解理與斷口的關(guān)系：斷口：礦物在外力作用下，破裂所形成凹凸不平的面。斷口與解理互為消長關(guān)系。16、礦物的分類？礦物的分類依據(jù)：1.礦物的化學(xué)成分 2.礦物的晶體結(jié)構(gòu)詳見課本148頁，或筆記本。17、為什么硫化物的光澤強(qiáng) （金剛-金屬光澤）、一

10、般硬度低、比重較大？試從本大類成分、晶體類型特點(diǎn)加以簡單地解釋。答：硫化物的陰離子主要是 ，陽離子主要是銅型離子及靠近銅型離子一側(cè)的過渡型離子。堆積方式呈最緊密堆積；類質(zhì)同象廣泛，同質(zhì)多象普遍；硫化物的化學(xué)鍵并非是典型的的離子鍵或共價(jià)鍵，而具有離子鍵向共價(jià)鍵和金屬鍵過渡的復(fù)雜性質(zhì)。由晶體化學(xué)特點(diǎn)決定，大多數(shù)硫化物呈金屬色、金屬光澤，如方鉛礦、黃鐵礦等；少數(shù)具金剛光澤，如辰砂、雄黃等。簡單硫化物硬度低（4），如黃銅礦，而復(fù)硫化物硬度高（56.5），如黃鐵礦。18、試對(duì)比氧化物與硫化物的成分（分別對(duì)比陰離子和陽離子的電價(jià)、半徑、電負(fù)性、在氧化環(huán)境中變化）、晶格類型、物理性質(zhì)和成因特點(diǎn)。物質(zhì)硫化物氧

11、化物陰離子電價(jià)陽離子電價(jià)半徑電負(fù)性 在氧化環(huán)境中的變化晶格類型物理性質(zhì)成因特點(diǎn)19、試比較不同離子類型的氧化物和氫氧化物在物理性質(zhì)上的差異？答：陽離子為惰性氣體型離子的氧化物表現(xiàn)為無色或淺色，透明至半透明，以玻璃光澤為主；陽離子為過渡型離子或銅型離子的氧化物時(shí)顏色加深，半透明至不透明，金剛光澤，半金屬光澤至金屬光澤。20、硅酸鹽中的絡(luò)陰離子基本形式？島狀洛陰離子：環(huán)狀洛陰離子：鏈狀洛陰離子：層狀洛陰離子：架狀洛陰離子：21、為什么硅酸鹽礦物的數(shù)量特多？試從地殼的組成分析。答：氧和硅的克拉克值分別為46.6%和27.72%，是地殼中分布最廣，含量最高的元素。22、為什么硅酸鹽種類特別繁多，性質(zhì)又相差懸殊？試從其晶體構(gòu)造特征分析。23、為什么架狀硅氧四面體骨干中必須有鋁代替硅才能形成架狀硅酸鹽？答： 24、何謂鋁在硅酸鹽中的雙重作用？什么因素影響雙重作用？25、是什么因素引起硅酸鹽中同一族礦物在性質(zhì)上有明顯差異