礦物結(jié)晶學(xué)考試必考題

1、礦物巖石學(xué)思考題:論述:1.什么是結(jié)晶學(xué)，如何理解它與其它學(xué)科之間的關(guān)系。答：以晶體為研究對象，主要研究晶體的對稱規(guī)律。研究的是晶體的共同規(guī)律，不涉及到具體的晶體種類。關(guān)系：結(jié)晶學(xué)首先以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，與物理學(xué)、化學(xué)之間也有著相互滲透的密切關(guān)系。結(jié)晶學(xué)是礦物學(xué)、材料學(xué)、生命科學(xué)等許多科學(xué)的基礎(chǔ)，結(jié)晶學(xué)是一門對科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進步以及社會的文明起著基礎(chǔ)作用的重要學(xué)科。2.什么是礦物？礦物學(xué)的主要研究內(nèi)容是什么？礦物：是由地質(zhì)作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是巖石和礦石的基本組成單位。礦物學(xué)研究內(nèi)容：研究礦物的化學(xué)組

2、成（包括微量元素） 例：金剛石C(N、B)研究礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（包括晶格缺陷）例：金剛石立方面心結(jié)構(gòu)晶胞研究礦物的外表形態(tài) 例：金剛石八面體、菱形十二面體研究礦物的物理和化學(xué)性質(zhì) 例：金剛石硬度研究礦物在地質(zhì)作用過程中的形成及變化 例：金剛石金伯利巖和鉀鎂煌斑巖研究礦物的應(yīng)用 例：金剛石重要的寶石和礦物材料。3.玻璃、石鹽、冰糖、自然金、花崗巖、合成金剛石、水晶、水、煤、銅礦石是不是礦物？為什么？ 石鹽、自然金、花崗巖、水晶、煤、銅礦石 是礦物其余的不是。原因：參考礦物的定義。4.礦物的用途體現(xiàn)在哪里方面？礦物的用途： 作為提取其中有用成分（ 特別是冶煉金屬）的原料； 作為制造其他產(chǎn)品的原料；

3、利用礦物的某種特殊性能而作為材料直接應(yīng)用。 注： 以提取有用成分為目的礦物主要是金屬礦物；而作為材料直接應(yīng)用或用作制造其他產(chǎn)品的原料的礦物，則以非金屬礦物為主。第一章: 晶體 1什么是晶體？晶體和非晶體有何區(qū)別？晶體：具有格子構(gòu)造的固體, 或內(nèi)部質(zhì)點在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體。區(qū)別：在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上：晶體具有格子狀構(gòu)造，質(zhì)點的排列既有短程有序性，又具有長程有序性；非晶質(zhì)體則不具有格子狀構(gòu)造，質(zhì)點的排列只具有短程有序性，不具有長程有序性。在外形上：晶體具有規(guī)則幾何多面體形狀，非晶質(zhì)體多為無定形體。在物性上：非晶質(zhì)體不具有確定的熔點。在分布上：由于晶體比非晶體穩(wěn)定，所以晶體的分布更廣泛，自然界的

4、固體物質(zhì)絕大多數(shù)是晶體。2.什么是空間格子，包括哪些要素？在晶體結(jié)構(gòu)中找出相當(dāng)點，再將相當(dāng)點按照一定的規(guī)律連接起來就形成了空間格子。相當(dāng)點在三維空間作格子狀排列，我們稱為空間格子。要素：結(jié)點（node)：組成空間格子的點，代表晶體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點 行列(row)：質(zhì)點在一條直線上的排列結(jié)點間距：同一行列中相鄰兩質(zhì)點間的距離行列是無限多的。在相互平行的行列中，結(jié)點間距相等；不平行的行列中結(jié)點間距一般不相等。3.什么是面網(wǎng)，面網(wǎng)密度與面網(wǎng)間距之間的關(guān)系。面網(wǎng)：結(jié)點在平面上的分布即構(gòu)成面網(wǎng)。關(guān)系：面網(wǎng)密度與面網(wǎng)間距成正比.4.什么是面角，如何理解面角恒等定律？面角相鄰晶面法線的夾角晶體生長時，雖然質(zhì)點

5、面網(wǎng)一層接一層地不斷向外平行推移，但由于復(fù)雜外界條件的影響，使同種晶體的晶面發(fā)育成形狀、大小均不相同偏離理想狀態(tài)的形狀，形成了形態(tài)和大小不同的“歪晶”，但它們對應(yīng)的晶面夾角恒等.這是由于相對應(yīng)晶面的面網(wǎng)及面網(wǎng)夾角是固定不變的。5.形成晶體有哪些方式？形成晶體的方式: 1由液相結(jié)晶析出晶體 2由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)榫w3由固態(tài)再結(jié)晶為新晶體6.層生長理論和螺旋生長理論區(qū)別與聯(lián)系是什么，現(xiàn)實中有哪些現(xiàn)象可以證明這兩個生長模型？聯(lián)系：都是層層外推生長；區(qū)別：生長新的一層的成核機理不同現(xiàn)象: 環(huán)狀構(gòu)造、砂鐘構(gòu)造、晶面的層狀階梯、螺旋紋7.晶體的生長的實驗方法有哪些？并說出它們之間的區(qū)別。1.水熱法高溫高壓生長（

6、高壓釜）2. 提拉法高溫常壓生長3. 低溫溶液生長-低溫常壓水溶液生長3. 高溫熔液生長-高溫常壓在助熔劑生長第二章: 晶體的對稱及理想形態(tài)1.對稱的概念。晶體的對稱和其它物質(zhì)的對稱有何本質(zhì)區(qū)別？答:對稱就是物體相同部分有規(guī)律地重復(fù)。晶體都是對稱的，但它與其它非晶體物質(zhì)的對稱相比，具有自身的特點：首先，由于晶體內(nèi)部都具有格子構(gòu)造，通過平移，可使相同質(zhì)點重復(fù)，因此，所有的晶體結(jié)構(gòu)都是對稱的；其次：晶體的對稱受格子構(gòu)造規(guī)律的限制，因此，晶體的對稱是有限的，它遵循“晶體對稱規(guī)律”最后，晶體的對稱不僅表現(xiàn)在外形上，還表現(xiàn)在物理、化學(xué)性質(zhì)上。是對稱的，格子構(gòu)造也使得并不是所有對稱都能在晶體中出現(xiàn)。2.晶

7、體的對稱操作和對稱要素有哪些？對稱面存在的必要條件是什么？答;對稱操作;反伸、旋轉(zhuǎn)、反映.對稱要素：對稱面 ，對稱軸 ，對稱中，旋轉(zhuǎn)反伸軸。對稱面的存在有兩個必要條件：一是該平面能把晶體分為相等的兩部分；二是這兩部分間互成鏡像關(guān)系。3.什么是晶體對稱定律？試解釋為什么不存在五次軸和高次軸？答：晶體對稱定律：晶體中可能存在的對稱軸并不是任意的，只能是1、2、3、4、6，與軸次相對應(yīng)的對稱軸也只能是L1 、 L2 、 L3 、 L4 、 L6 ，不可能存在五次軸及高于六次的對稱軸。因為垂直五次及高于六次的對稱軸的平面結(jié)構(gòu)不能構(gòu)成面網(wǎng)，且不能毫無間隙地鋪滿整個空間,這不符合構(gòu)造規(guī)律。4.總結(jié)對稱軸、

8、對稱面在晶體上可能出現(xiàn)的位置。答：在晶體中對稱軸一般出現(xiàn)在三個位置：a.角頂；b.晶棱的中點；c.晶面的中心。而對稱面一般出現(xiàn)在兩個位置：a.垂直平分晶棱或晶面；b.包含晶棱5.單形和聚形的概念。答：單形：單形是由對稱要素聯(lián)系起來的一組晶面的組合。聚形：是指兩個或兩個以上的單形聚合在一起，共同圈閉的空間外形形成聚形稱為聚形。6.雙晶的定義、雙晶要素。答：雙晶的定義：雙晶是兩個及兩個以上的同種晶體按一定對稱規(guī)律形成的規(guī)則連生體。雙晶要素：是使雙晶中的單體之間，通過變換其中一個的方位而與另一個能夠重合或平行而憑借的幾何要素。主要有: 雙晶面，雙晶軸，雙晶中心。7.雙晶的成因類型有哪些？研究雙晶有什

9、么意義？答：成因類型有，生長雙晶：在晶體生長過程中形成的雙晶。轉(zhuǎn)變雙晶：在同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變及無序-有序轉(zhuǎn)變的過程中所產(chǎn)生的雙晶。機械雙晶：晶體受到應(yīng)力的作用，導(dǎo)致晶格發(fā)生均勻滑移，結(jié)果使已滑移部分與未滑移部分的晶格間處于雙晶的相互取向關(guān)系，從而形成的雙晶。研究雙晶的意義：雙晶是許多礦物中常見的現(xiàn)象，而不同的礦物一般具有不同的雙晶律。因此，雙晶可作為礦物的鑒定特征之一。有的雙晶是反映一定成因條件的標(biāo)志，如自然界礦物機械雙晶的出現(xiàn)可以作為地質(zhì)構(gòu)造變動的一個標(biāo)志。雙晶的存在往往會影響到某些晶體材料的工業(yè)利用第三章: 晶體化學(xué)基礎(chǔ)1.類質(zhì)同像的概念。類質(zhì)同像分哪些類型？方鉛礦和石鹽都能形成立方體，能叫類質(zhì)

10、同像嗎？ 答: 晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(原子、離子或分子)為被其它類似的質(zhì)點所代替，僅使晶格常數(shù)發(fā)生不大的變化，而結(jié)構(gòu)型式并不改變，這種現(xiàn)象稱為類質(zhì)同像。類質(zhì)同像可以將其分為完全類質(zhì)同像和不完全類質(zhì)同像兩種類型。不能叫.2.類質(zhì)同像的條件是什么？研究類質(zhì)同像的意義是什么？ 答：類質(zhì)同像的條件相似的原子或離子半徑，總電價平衡，離子類型和化學(xué)鍵，溫度，壓力，組分濃度。意義:他是引起礦物化學(xué)成分的一個主要原因。研究類質(zhì)同像的規(guī)律對尋找某些礦種和合理的綜合利用各種礦產(chǎn)資源有著極為重要的作用。也有助于了解成礦環(huán)境。3.同質(zhì)多像及同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變的概念，溫度、壓力及介質(zhì)酸堿度對同質(zhì)多像變體的影響。 答：同種化學(xué)成

11、分的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件(溫度、壓力、介質(zhì))下，形成晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)和物理性質(zhì)上互不相同的晶體的現(xiàn)象，稱為同質(zhì)多像。 任何一種同質(zhì)多像變體都有其一定的穩(wěn)定范圍，當(dāng)環(huán)境條件改變到超出某種變體的穩(wěn)定范圍時，就會引起晶體結(jié)構(gòu)的變化，使一種同質(zhì)多像變體在固態(tài)條件下轉(zhuǎn)變成另一種變體，這個過程稱為同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變。溫度的增高可使同質(zhì)多像變體向配位數(shù)減少、相對密度降低的方向轉(zhuǎn)變，壓力的作用正好相反，同時壓力的升高還會使轉(zhuǎn)變溫度上升。介質(zhì)酸堿度對同質(zhì)多像變體的形成和轉(zhuǎn)變也有重要影響。4.有序結(jié)構(gòu)、無序結(jié)構(gòu)及有序-無序轉(zhuǎn)變的概念。 答：當(dāng)兩種或兩種以上質(zhì)點（原子或離子）在晶體結(jié)構(gòu)中占據(jù)等同的構(gòu)造位置時，如果相互

12、間的分布是任意的，即它們占據(jù)任何一個等同位置的幾率是相等的，這種結(jié)構(gòu)稱為無序結(jié)構(gòu)。 如果相互間的分布是有規(guī)律的，即兩種質(zhì)點各自占有特定的位置，這種結(jié)構(gòu)則稱為有序結(jié)構(gòu)。 有序無序轉(zhuǎn)變是有序變體和無序變體之間在一定的溫度、壓力條件下發(fā)生的同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變。第四章: 礦物通論1.什么是化學(xué)計量礦物和非化學(xué)計量礦物？并舉例說明之。為什么當(dāng)今愈來愈重視礦物非化學(xué)計量性的研究? 答：化學(xué)計量礦物：在各晶格位置上的組分之間遵守定比定律、具嚴(yán)格化合比的礦物。 非化學(xué)計量礦物：某些含變價元素的礦物，因形成過程中常處于不同的氧化還原條件下，其價態(tài)會發(fā)生變化。由于受化合物電中性的制約，其內(nèi)部必然存在某種晶格缺陷，致使其

13、化學(xué)組成偏離理想化合比，不再遵循定比定律。 研究意義 自然界有些礦物的非化學(xué)計量性可以作為標(biāo)型特征，例如：含金硫化物的偏離化學(xué)計量的元素比值就具有標(biāo)型性，含金石英脈中的黃鐵礦。 2.舉例說明水在礦物中的存在形式及作用。不同形式的水在晶體化學(xué)式中如何表示？ 答：水的存在形式及類型:H2O、(OH)、H+和(H3O)+ 據(jù)“水”在礦物中的存在形式及其在晶體結(jié)構(gòu)中的作用，主要分為吸附水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水三種基本類型，以及層間水和沸石水兩種過渡類型。 吸附水: 被機械地吸附于礦物顆粒的表面和裂隙中，或滲入礦物集合體中的中性水分子(H2O)。它不參加晶格，不屬于礦物的化學(xué)組成。 結(jié)晶水: 以H2O的形成存

14、在于礦物晶格中一定位置上的水，是礦物固有組分之一，水含量一定，其數(shù)目與其他組分的含量成簡單的比例關(guān)系。 結(jié)構(gòu)水（化合水）: 以(OH)、H+或(H3O)+離子形式存在于礦物晶格中一定位置上、并有確定的含量比的“水”。 層間水: 存在于某些層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽（如粘土礦物）晶格中結(jié)構(gòu)層之間的H2O，其主要與層間陽離子結(jié)合成水合離子。 3.什么是膠體礦物？其主要特性有哪些？答： 由以水為分散媒、以固相為分散相的水膠凝體而形成的非晶質(zhì)或超顯微的隱晶質(zhì)礦物。嚴(yán)格地說，它只是含吸附水的準(zhǔn)礦物。如蛋白石（SiO2·nH2O）、大多數(shù)粘土礦物。 膠體礦物的化學(xué)成分特點可變性、復(fù)雜性膠體礦物的分散相與分散

15、媒的量比不固定，即其含水量是可變的；膠體微粒表面具有很強的吸附性。4.引起礦物化學(xué)成分變化的原因有哪些？答:主要原因：類質(zhì)同像替代，非化學(xué)計量性 其他因素：陽離子的可交換性、 膠體的吸附作用、礦物中含水量的變化、以顯微包裹體形式存在的機械混入物等5.什么是晶體習(xí)性，分為幾種情況？說明晶體習(xí)性的具體規(guī)律。答：晶體習(xí)性:礦物晶體在一定的外界條件下，常常趨向于形成某種特定的習(xí)見形態(tài)。 依據(jù)晶體在三維空間的發(fā)育程度，晶體習(xí)性大致分為三種基本類型： 1）一向延長型：晶體沿一個方向特別發(fā)育，呈柱狀、針狀和纖維狀等。例：水晶、綠柱石、電氣石。 （2）二向延展型：晶體沿兩個方向相對更發(fā)育，呈板狀、片狀、鱗片狀

16、和葉片狀等。例：重晶石、云母。（3）三向等長型：晶體沿三個方向發(fā)育大致相等，呈粒狀或等軸狀。例：黃鐵礦、螢石。 此外，尚有短柱狀、板柱狀、板條狀和厚板狀等過渡類型。具體規(guī)律為：化學(xué)成分簡單，結(jié)構(gòu)對稱程度高的晶體，一般呈等軸狀。晶體常沿其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵強的 方向發(fā)育，如具鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物呈柱狀、針狀晶習(xí)，而層狀結(jié)構(gòu)的礦物則呈片、鱗片狀習(xí)性。晶體上發(fā)育的晶面是對應(yīng)于晶格中面網(wǎng)密度較大的面網(wǎng)。外部因素是通過直接或間接地改變不同晶面間的相對生長速度而影響晶體習(xí)性的。6.如何描述礦物集合體的形態(tài)？答：礦物集合體：同種礦物的多個單體聚集在一起的整體。結(jié)晶質(zhì)礦物其集合體形態(tài)主要取決于單體的形態(tài)和它們的集合方

17、式；隱晶質(zhì)或膠體礦物其集合體形態(tài)主要取決于形成條件。根據(jù)顆粒大?。ɑ蚩杀娑龋┓譃?顯晶質(zhì)集合體用肉眼或放大鏡可辨認出個體； 隱晶質(zhì)集合體用顯微鏡可以辨認出個體； 膠態(tài)集合體用顯微鏡也不能辨認出個體的。7.分泌體和結(jié)核體的概念，及在成因上有哪些不同？答：1. 分泌體：在球狀或不規(guī)則形狀的巖石空洞中，由膠體或晶質(zhì)物質(zhì)自洞壁逐漸向中心層層沉淀充填而成。特征： 外形常呈卵圓形，具同心層狀構(gòu)造，中心常有空腔，有時其中還見有晶簇。 各層在成分和顏色上往往有所差異。 2. 結(jié)核: 由隱晶質(zhì)或膠凝物質(zhì)圍繞某一中心（如砂粒、生物碎片或氣泡等），自內(nèi)向外逐漸生長而成。特征： 形狀有球狀、瘤狀、透鏡狀和不規(guī)則狀等，

18、直徑一般1cm。內(nèi)部常具同心層狀、放射纖維狀或致密狀構(gòu)造。一般多見于沉積巖中，常形成于海洋、湖沼中。常見Fe質(zhì)、P質(zhì)、Ca質(zhì)、Mn質(zhì)和Si質(zhì)等結(jié)核。8.何謂條痕？條痕色和透明度有何關(guān)系？答：就是礦物粉末的顏色，即礦物在白色無釉瓷板上擦劃后所留下的粉末的顏色。條痕色與透明度的關(guān)系：）透明：能透過絕大部分光，條痕為無色、白色或淺色。2）半透明：可允許部分光透過，條痕呈紅、褐等各種彩色。 3）不透明：基本不允許光透過，條痕呈黑色或金屬色。 9.什么是光澤？礦物光澤與化學(xué)鍵性之間的關(guān)系？答：光澤：礦物表面對可見光的反射能力。主要是礦物的化學(xué)鍵類型： 1）具金屬鍵的礦物一般呈金屬光澤或半金屬光澤； 2）

19、具共價鍵的礦物一般呈金剛光澤或玻璃光澤； 3）具離子鍵或分子鍵的礦物，對光的吸收程度小，反光很弱，光澤即弱。10.什么是解理，解理產(chǎn)生的原因是什么？答：解理：礦物晶體受應(yīng)力作用而超過彈性限度時，沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光滑平面。這些光滑的平面稱解理面。 注意：解理是晶質(zhì)礦物才具有的特性。 解理產(chǎn)生的原因： 解理嚴(yán)格受晶體結(jié)構(gòu)因素晶格類型及化學(xué)鍵類型、強度和分布的控制，解理面常沿面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的面網(wǎng)產(chǎn)生。 11.何謂礦物的硬度？影響礦物硬度的因素有哪些？答：是指礦物抵抗某種外來機械作用力（如刻劃、壓入或研磨）侵入能力 硬度的影響因素：1）化學(xué)鍵的類型及強度: 礦物的硬度主要取決于其內(nèi)部結(jié)

20、構(gòu)中質(zhì)點間聯(lián)結(jié)力的強弱。2）離子半徑、電價、配位數(shù)及結(jié)構(gòu)的緊密程度，決定著鍵力的強弱，影響離子晶格礦物的硬度。3） 含水礦物 的硬度通常都很低12.何謂內(nèi)生作用，總結(jié)各內(nèi)生作用形成礦物的特點。答：內(nèi)生作用：主要由地球內(nèi)部熱能所導(dǎo)致礦物形成的各種地質(zhì)作用。 包括巖漿作用、火山作用、偉晶作用和熱液作用等各種復(fù)雜的過程。特點:巖漿作用：指由巖漿冷卻出來，形成礦物組合不同的結(jié)晶而形成礦物的作用巖漿由地殼薄弱地帶上侵時，由于溫度、壓力的逐漸降低，以及其它物理化學(xué)條件的不斷變化，不同礦物從熔體中依次結(jié)晶各種侵入巖?；鹕阶饔脤嶋H上是巖漿作用的一種形式，為地下深處的巖漿沿地殼脆弱帶上侵至地面或直接噴出地表，迅

21、速冷凝的全過程。火山作用形成的礦物以高溫、淬火、低壓、高氧、缺少揮發(fā)分的礦物組合為特征，甚至形成非晶質(zhì)的火山玻璃。偉晶作用：是指在地表以下較深部位的高溫高壓條件下所進行的形成偉晶巖及其有關(guān)礦物的作用。 偉晶作用中形成的礦物最明顯的特點是：晶體粗大熱液作用是指從氣水溶液到熱水溶液過程中形成礦物的作用。在巖漿演化的后期，由于外壓減小，熱液遂沿著圍巖裂隙向上運移，并從圍巖中淋濾和溶解部分成礦物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)臈l件下，含礦熱液便沉淀出各種礦物。 13.物形成的影響因素有哪些？答：礦物的形成、穩(wěn)定和演化取決于其所處的地質(zhì)環(huán)境及物理化學(xué)條件，即取決于地質(zhì)作用及溫度、壓力組分的濃度、介質(zhì)的酸堿度（pH值）、氧化

22、還原電位（Eh值）和組分的化學(xué)位（mi）、逸度（fi）、活度（ai）及時間等因素。14.什么是礦物生成順序？確定礦物生成順序的標(biāo)志是哪些？答：自然界地質(zhì)體中的各種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。 礦物通常是按晶格能降低的順序而次第析出的，共生的礦物的晶格能大體相近。 礦物的空間位置關(guān)系：地質(zhì)體中心部位的礦物形成晚。當(dāng)一礦物穿插或包圍或充填其他礦物時，被穿插或被包圍或被充填的礦物生成較早。 礦物的自形程度：相互接觸的礦物晶體，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成較早。但應(yīng)注意礦物的結(jié)晶能力的影響。 礦物的交代關(guān)系：礦物的交代作用首先沿顆粒的邊緣或裂隙進行，被交代的礦物形成較早。交代作用：已經(jīng)形成的

23、礦物在固體狀態(tài)下被新礦物所代替的現(xiàn)象。15.試區(qū)別礦物的共生和伴生。答：(1) 礦物的共生 同一成因、同一成礦期（或成礦階段）所形成的不同礦物共存于同一空間的現(xiàn)象。共生礦物：彼此共生的礦物。可能是同時形成，或是從同一來源的成礦溶液中依次析出的。礦物的共生組合：各共生礦物構(gòu)成的組合。 (2)礦物的伴生 不同成因或不同成礦階段的各種礦物共同出現(xiàn)在同一空間范圍內(nèi)的現(xiàn)象。 16.包裹體的概念及分類，包裹體有什么研究意義？答：礦物中的包裹體：礦物生長過程中或形成之中被捕獲包裹于礦物晶體缺陷（如晶格空位、位錯、空洞和裂隙等）中的，至今尚完好封存在主礦物中并與主礦物有著相界線的那一部分物質(zhì)。 按成因分原生、

24、次生和假次生包裹體。對礦物成因具有指示意義的包裹體，以氣 -液態(tài)包裹體最為重要。它們是在礦物結(jié)晶的當(dāng)時，直接從成礦介質(zhì)中保存下來的母液樣品，測定這種樣品的溫度、壓力、含鹽度、成分、PH和Eh等，就可以確定礦物的成因以及一些有關(guān)的地質(zhì)問題。 第五章: 礦物各論 自然元素及鹵化物礦物大類:1.自然金屬元素礦物的晶體化學(xué)特征與形態(tài)、物性的關(guān)系如何。答：晶體化學(xué)特征：由惰性氣體型離子組成的鹵素化合物中，表現(xiàn)離子鍵性；而由銅型離子組成的鹵素化合物中，由表現(xiàn)共價鍵性。物理性質(zhì)： 一般為透明無色，呈玻璃光澤，比重不大，導(dǎo)電性差；而由銅型離子所組成的鹵化物，一般顯淺色，呈金剛光澤，透明度降低，比重增大，導(dǎo)電性

25、增強，并具延展性。2.從石墨的結(jié)構(gòu)特點解釋其物理性質(zhì)特征？答：層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)具共價鍵金屬鍵，層間為分子鍵，表現(xiàn)在物理性質(zhì)上具明顯的異向性，具 0001 極完全解理，硬度低，金屬光澤，電的良導(dǎo)體。3.從自然硫的結(jié)構(gòu)特點解釋其物理性質(zhì)特征？答：8個S原子以共價鍵聯(lián)結(jié)成S8環(huán)狀分子，環(huán)分子間為分子鍵，故其硬度低，熔點低，導(dǎo)電導(dǎo)熱性差。Ø 硫化物及其類似化合物礦物大類:1、 簡述硫化物及其類似化學(xué)物礦物大類晶體結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)等方面的特征。晶體結(jié)構(gòu)：本大類礦物常可看作陰離子（如S2- ）等作最緊密堆積，陽離子充填四面體或八面體空隙。礦物的化學(xué)鍵由離子鍵向共價鍵或金屬鍵過渡。 同質(zhì)多像現(xiàn)象普遍，

26、主要取決于形成溫度及成礦溶液的酸堿度等物理性質(zhì)：取決于礦物的成分、結(jié)構(gòu)及鍵力特征。Ø 1）具明顯金屬鍵的硫化物(方鉛礦、黃銅礦) ：金屬色，條痕深色金屬光澤，不透明，強導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。具明顯共價鍵的礦物(閃鋅礦、辰砂)：鮮艷彩色，條痕為淺色或彩色，金剛光澤，半透明。電和熱的不良導(dǎo)體Ø 2）簡單硫化物解理發(fā)育，復(fù)硫化物解理不完全或無解理Ø 3）簡單硫化物的硬度較低，一般在24，層狀結(jié)構(gòu)者(輝鉬礦、雌黃) 為 12 ；但復(fù)硫化物具較高的硬度，一般 56.5 ，個別達 78 。Ø 4）本大類礦物比重一般4。熔點低。2、 簡述硫化物、復(fù)硫化物和硫鹽的劃分依據(jù)及形

27、態(tài)。據(jù)陰離子特點分三類： 1）簡單硫化物： S2-與銅型或過渡型離子（Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni ）結(jié)合而成，如方鉛礦（PbS）、閃鋅礦(ZnS)、黃銅礦(CuFeS2)等。 2）復(fù)硫化物：啞鈴狀對硫 S22-、對砷As22-及AsS2-、SbS2-等與Fe、Co、Ni等過渡型離子結(jié)合而成。如黃鐵礦(FeS2) 等。 3）硫鹽： S 與半金屬元素As、Sb、Bi 結(jié)合組成絡(luò)陰離子AsS33-、SbS33-等，與銅型離子 Cu、Pb、Ag 結(jié)合成較復(fù)雜的化合物。3、 以黃鐵礦為例，簡述其晶體結(jié)構(gòu)與形態(tài)、物理性質(zhì)之間的關(guān)系。晶體結(jié)構(gòu)：等軸晶系，對稱型 m3 。 為NaCl型結(jié)構(gòu)

28、之衍生結(jié)構(gòu)：啞鈴狀對硫S22-近似于立方最緊密堆積，S22-之中心相當(dāng)于Cl- 的位置，F(xiàn)e2+位于Na+的位置。啞鈴狀 S22-的伸長方向在結(jié)構(gòu)中犬牙交錯配置使各方向鍵力相近，故解理極不完全，而硬度大。Ø 形態(tài)及物理性質(zhì)：晶形為較好，常呈立方體、五角十二面體或八面體，晶面條紋常見，集合體為粒狀、浸染狀或致密塊狀。淺銅黃色，條痕綠黑或黑色，強金屬光澤。參差狀斷口，硬度66.5，性脆，無磁性。 4、 對比雌黃、雄黃，并指出它們的區(qū)別。雌黃：化學(xué)組成: As2S3, 類質(zhì)同象混入物Sb，可達3% 。結(jié)構(gòu)特點:單斜晶系。晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為砷、硫離子連接成層，層中每一砷離子被三個硫離子所包圍，而

29、每個硫離子與兩個砷離子相連接。 Ø 形態(tài)及物理性質(zhì):單晶體呈板狀或短柱狀, 集合體成片狀、梳狀、土狀等。檸檬黃色；條痕鮮黃色；油脂光澤至金剛光澤。硬度12；解理平行010極完全，薄片具撓性。比重3.4-3.5。雄黃：氧化化學(xué)組成: AsS 結(jié)構(gòu)特點: 單斜晶系。晶體結(jié)構(gòu)系由As4S4分子所構(gòu)成，分子中的四個硫原子與四個砷原子之間以共價鍵相維系，而分子與分子間則以分子鍵相連接。Ø 形態(tài)及物理性質(zhì):單晶體通常細小，呈柱狀。集合體粒狀、致密塊狀，有時為土狀、粉末狀或皮殼狀。桔紅色；條痕桔黃色；晶面上具金剛光澤，斷面油脂光澤。硬度1.52；解理平行010完全。比重3.6。 區(qū)別：化

30、學(xué)組成不同、顏色不同。物和氫氧化物礦物大類5、 試述氧化物和氫氧化物礦物的晶體化學(xué)特征、形態(tài)及物理性質(zhì)。晶體化學(xué)特征: 氧化物中以離子鍵為主，結(jié)構(gòu)可以用最緊密堆積原理來闡述，并服從鮑林法則。隨著離子電價的增加，共價鍵的成分趨向增多。另一方面, 陽離子隨著從惰性氣體型、過渡型離子向銅型離子改變時，共價鍵性則趨向增強，同時陽離子配位數(shù)趨于減少。氫氧化物的晶體結(jié)構(gòu)中，由(OH)- 或(OH)-和O2-共同形成緊密堆積，晶體結(jié)構(gòu)主要是層狀或鏈狀，與相應(yīng)的氧化物比較，其對稱程度降低。除離子鍵外，還往往存在氫鍵。由于氫鍵的存在，以及(OH)-的電價較O2-為低而導(dǎo)致陽離子與陰離子間鍵力的減弱，因此與相應(yīng)的

31、氧化物比較，其比重和硬度都趨向減小。形態(tài)：氧化物常形成完好的晶形，常見呈粒狀、致密塊狀及其他集合體形態(tài)；氫氧化物則常見為細分散膠態(tài)混合物，結(jié)晶好時，晶體呈板狀、細小鱗片狀或針狀。 硬度：氧化物的物理性質(zhì)以硬度最為突出，一般均在5.5以上，氫氧化物的硬度與其相應(yīng)的氧化物相比，硬度顯著降低。 解理：氧化物僅少數(shù)可發(fā)育解理，且一般解理級別為中等至不完全解理。氫氧化物因鍵力較弱，發(fā)育一組完全至極完全解理。比重：比重上，彼此相差很大。 光學(xué)性質(zhì)：方面，Mg、Al、Si等惰性氣體型離子組成的氧化物和氫氧化物，通常淺色或無色，半透明至透明，以玻璃光澤為主。而Fe、Mn、Cr等過渡型離子則呈深色或暗色，不透明

32、至微透明，半金屬光澤。 6、 剛玉與a-石英的鑒定特征。剛玉：化學(xué)組成: Al2O3。有時含微量Fe、Ti或Cr等。 結(jié)構(gòu)特點: 三方晶系。形態(tài)及物理性質(zhì):一般呈近似腰鼓狀、柱狀晶形，多呈粒狀或致密塊狀集合體。常為藍灰或黃灰色，常因含雜質(zhì)而呈現(xiàn)多種顏色；玻璃光澤。硬度9；無解理；常因聚片雙晶或細微包體產(chǎn)生(0001)或(1011)裂理。比重3.95-4.10。石英：化學(xué)組成：SiO2，類質(zhì)同像混入物很少，但常有氣液包裹體和其它機械混入物。晶體結(jié)構(gòu)：三方晶系。 形態(tài)及物理性質(zhì):常呈柱狀晶體，柱面上具橫紋。常見道芬雙晶和巴西雙晶。集合體呈粒狀、 致密塊狀或晶簇狀。通常為無色、乳白色、灰白色，因含雜

33、質(zhì)色心或細分散包裹體而呈各種顏色；玻璃光澤，貝殼狀斷口油脂光澤；透明-半透明。無解理；硬度 7，比重 2.65。 具壓電性。7、 以鋁土礦為例，說明物理性質(zhì)與成因。形態(tài)及物理性質(zhì)：常呈鮞狀、豆?fàn)睢⒅旅軌K狀、多孔狀、土狀集合體一般為青灰、灰白、灰褐、灰黃色等色，有時具紅褐色斑點；條痕白色淺黃褐色；土狀光澤。硬度一般34。脆性，水泡后易崩解成細小棱角狀碎塊。手摸有粗糙感。用口呵氣濕潤后有強烈的土腥臭味。 粉末濕潤后無可塑性。成因產(chǎn)狀：主要形成于外生作用。為富Al的巖漿巖和變質(zhì)巖在濕熱條件下風(fēng)化殘留的產(chǎn)物;或由膠體沉積形成。8、 磁鐵礦和褐鐵礦的物理性質(zhì)。褐鐵礦形態(tài)及物理性質(zhì)：常呈多孔狀、土狀、致密塊狀、結(jié)核狀、鐘乳狀、葡萄狀等集合體。也常見黃鐵礦晶形的假像，稱假像褐鐵礦。黃褐、紅褐褐黑色；條痕土黃黃褐色；土狀光澤。硬度較?。?5）。 無磁性。磁鐵礦晶體形態(tài)及物理性質(zhì): 單晶體常呈八面體。 集合體為粒狀和致密塊狀。鐵黑色；條痕黑色；半金屬-金屬光澤；不透明。硬度5.56；無解理；性脆。比重4.95.20。具強磁性。含氧鹽礦物大類:1.什么是含氧鹽礦物，它的晶體化學(xué)特點是什么？含氧鹽礦物:金屬陽離子與各種含