结晶学与矿物学联考试题预测

结晶学1.晶体——具有格子构造的固体。非晶体——不具有格子构造的固体，2平行六面体——7种；布拉维格子——14种。.晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性3.晶体的对称要素1)对称面（P）最多只能有9个对称面；必须通过晶体中心，其出现的位置多垂直并平分于晶面或晶棱。2）对称轴（L）：晶体中只能出现轴次为1、2、3、4、6的对称轴。3）对称中心（C）：只有一个。4）旋转反伸轴4.对称要素的组合：定理1：LnL2LnnL2定理2：LnPLnPC(n为偶数)定理3：LnP//LnnP//5.晶体的32种对称型：1）A类对称型：原始式:L1、L2、L3、L4、L6倒转原始式:Li4、Li6中心式(×C):C、L3C、L4PC、L6PC轴式(×L2（⊥）):3L2、L33L2、L44L2、L66L2面式(×P(‖)):P、L22P、L33P、L44P、L66P倒转面式(×P(‖)C):Li42L22P、Li63L23P面轴式(×P(‖)×L2（⊥）):L2PC、3L23PC、L33L23PC、L44L25PC、L66L27PC2）B类对称型：原始式3L24L3中心式3L24L33PC轴式3L24L36L2面式3Li44L36P面轴式3L44L36L29PC6.单形（47种几何单形）1）低级晶族的单形（7种）：单面、平行双面、双面、斜方柱、斜方锥、斜方双锥、斜方四面体。2）中级晶族的单形（25种）①柱类：三方柱、复三方柱、四方柱、复四方柱、六方柱、复六方柱注意：晶面和交棱都平行于高次轴。上下开口。②单锥类：三方单锥、复三方单锥、四方单锥、复四方单锥、六方单锥、复六方单锥注意：出现在没有对称中心和其它水平对称要素的对称型中。所有晶面交高次轴于一点。3）高级晶族的单形(15种)①面体组：四面体、三角三四面体、四角三四面体、五角三四面体、六四面体②八面体组：、八面体、三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体六八面体③立方体组：立方体、四六面体④其它：五角十二面体、菱形十二面体、偏方复十二面体8.146种结晶单形9.聚形：单形相聚的条件：只有属于同一对称型的单形才能组合成聚形。①除单面、平行双面外，单形不能跨族相聚。②四方晶系和三方、六方晶系不能跨晶系相聚。③三、六方单形虽然能跨晶系相聚，但三方多可以和六方晶系的单形相聚，而六方晶系对称型不能出现三方晶系所特有的单形—菱面体、复三方偏三角面体10.各晶族、晶系晶体对称的特点晶族晶族特点晶系对称型数量对称特点高级晶族多个高次轴等轴晶系54L3中级晶族一个高次轴四方晶系71个L4六方晶系71个L6三方晶系51个L3低级晶族没哟高次轴斜方晶系3多于1个L2或P单斜晶系31个L2或P三斜晶系2无L2和P11.晶体定向1）选择晶轴:具有三个结晶轴（x、y、z轴）的晶系：等轴晶系、四方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系.具有四个结晶轴（x、y、u、z轴）的晶系：三方晶系和六方晶系。2)晶体常数①轴角：②晶体常数：轴率:轴单位之比，即a∶b∶c12.结晶符号1）米氏符号的表示方法：晶面在三个（或四个）结晶轴上的截距系数的倒数比，并去掉比例符号，用小括号括之来表示。2）晶面指数1）三轴定向的晶系：晶面指数按X、Y、Z轴的顺序排列。如果能确定具体数字时，用阿拉伯数字表示，如果不能确定具体数字时，用h、k、l表示。如（hkl）。2）四轴定向的晶系：晶面指数按X、Y、U、Z轴顺序排列，一般写作（hkil）。其中h+k+i=0。3）特点①米氏符号中某个数为0时，表示该晶面与相应的晶轴平行。②同一米氏符号中，晶面指数越大，表示晶面在相应结晶轴上的截距系数越小。13.若有n个球作最紧密堆积，则应有n个八面体空隙，2n个四面体空隙。14.类质同像1）定义：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像。2）实例：镁橄榄石与铁橄榄石15.同质多像1）定义：同种化学成分的物质在不同的物理化学（温度、压力、介质）条件下，形成不同结构的晶体的现象。2）实例：①矿物名称前加α和β、γ来表示其从低温到高温的不同变体。如α-石英和β-石英。②金刚石和石墨是C的两个同质多像变体。③方解石和文石是Ca[CO3]的2个同质多像变体。16.型变（晶变）：指在化学式属同一类型的化合物中，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称为型变现象。矿物学1.矿物的光学性质1)矿物的颜色：矿物对可见光（白光）中不同波长光波吸收的结果，所呈现的颜色是吸收光波的补色。①自色：自矿物本身的固有色是矿物本身所固有的颜色。如黄铜矿—铜黄色；绿帘石—黄绿色；磁铁矿—铁黑色；孔雀石—翠绿色；辰砂—红色；辉锑矿—铅灰色；蓝铜矿—蓝色。②他色：矿物因含外来带色杂质所染的颜色，即由非矿物本身固有的因素所引起的颜色。如石英、刚玉（蓝宝石，红宝石）、绿柱石（海蓝宝石，祖母绿）、电气石③假色：矿物表面氧化膜或其他物理因素（如裂隙等）引起的光的干涉、衍射等物理光学过程，所呈现的颜色。如锖色——斑铜矿的新鲜面为铜黄色，氧化表面呈紫色，且有蓝色斑点；晕色——白云母、方解石的晕色是由于解理和裂隙对光的连续反射而引起的光的干涉的结果；变色——拉长石、欧泊；乳光——蛋白石、月长石2.矿物的解理与断口：①解理是矿物晶体在受到应力作用而超过弹性极限，能沿着晶体中一定的结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性,所破裂成的光滑平面称为解理面。是晶体异向性的表现。分五个级别：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理。②断口：矿物内部若不存在由晶体结构所控制的弱结合面网，则其受力后将沿任意方向破裂而形成各种不平整的断面,称为断口。3.矿物的硬度：1、滑石6、正长石2、石膏7、石英3、方解石8、黄玉4、萤石9、刚玉5、磷灰石10、金刚石指甲——2.5铜丝——3-4小刀、钢针——5.5条痕板——6.54.矿物中的水类型定义实例吸附水以中性水分子H2O形式被机械地吸附于矿物颗粒表面或裂隙中，或渗入矿物集合体中的中性水分子。蛋白石SiO2·nH2O结晶水以中性水分子H2O形式占据晶体结构中的固定的配位位置，参与组成矿物晶格的水。石膏Ca[SO4]·2H2O化合水(结构水)以(OH)-、H+、（H3O）+离子形式，占据晶体结构中的固定的配位位置，并有确定的含量比的水。层间水存在于某些层状结构硅酸盐的结构层之间，性质介于结晶水和吸附水之间的一种水。蒙脱石沸石水主要存在于沸石族矿物晶格的空腔和通道中，性质介于结晶水和吸附水之间的一种水。沸石5.自然元素矿物：自然铜族（自然金、自然银、自然铜等）、自然铂族（包括自然铂、自然钯、自然锇、自然钌等自然金属或金属互化物矿物）、自然铋族、金刚石—石墨族（碳族）、硫族6.矿物的分类：第一大类自然元素矿物第一类自然金属元素矿物第二类自然非金属元素矿物第三类自然半金属元素矿物第二大类硫化物及其类似化合物矿物第一类单硫化物及其类似化合物矿物第二类对硫化物及其类似化合物矿物第三类硫盐矿物第三大类卤化物矿物第一类氟化物矿物第二类氯化物矿物第四大类氧化物和氢氧化物矿物第一类氧化物矿物第二类氢氧化物矿物第五大类含氧盐矿物第一类碳酸盐、硝酸盐和硼酸盐矿物第二类硫酸盐、钨酸盐、磷酸盐、砷酸盐和矾酸盐矿物第三类硅酸盐矿物第一亚类岛状结构硅酸盐矿物第二亚类环状结构硅酸盐矿物第三亚类链状结构硅酸盐矿物第四亚类层状结构硅酸盐矿物第五亚类架状结构硅酸盐矿物7.硫化物及其类似化合物1）简单硫化物矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度解理相对密度成因方铅矿PbS立方体或立方体+八面体粒状或致密块状铅灰色黑色金属光泽不透明2--3三组直交完全重各种热液作用闪锌矿ZnS粒状、致密块状集合体Fe含量增大，颜色：浅褐色－褐色－黑色淡黄色－浅褐色－褐色金刚光泽－半金属光泽半透明－不透明3.5--4（随Fe含量）六组斜交完全中黄铜矿CuFeS2致密块状集合体铜黄色，常有蓝色、紫色、褐色等斑状锖色绿黑色金属光泽不透明3-4无重2）对硫化物矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度解理相对密度成因黄铁矿Fe[S2]立方体、五角十二面体或八面体，晶面条纹常见粒状、浸染状或致密块状浅铜黄色，黄褐色锖色绿黑色强金属光泽不透明6-6.5无重8.氧化物和氢氧化物矿物1）氧化物类①A2X3型－刚玉族(Al2O3)②AX2型－金红石族(TiO2)、石英族(SiO2)③AB2X4型－尖晶石族MgAl2O4④ABX4型－黑钨矿族(Mn,Fe)WO4矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度石英(α-SiO2)六方柱{1010}和菱面体{1011}、{0111}等单形组成的聚形,柱面上常有横纹。显晶：呈晶簇状、梳状、粒状、块状隐晶:石髓/玉髓、燧石、玛瑙()水晶、紫水晶、蔷薇石英、烟水晶、黄水晶、乳石英玻璃光泽，断口呈油脂光泽透明7刚玉(α-Al2O3)腰鼓状、柱状、桶状，少数板状片状粒状、致密块状一般为灰色（无色透明——白宝石；Cr3+——红宝石；Fe2+、Ti4+——蓝宝石；Co、Ni、V——绿宝石；Fe2+、Fe3+或细微碳质——黑星石；Ni2+——金宝石）玻璃光泽透明9赤铁矿(α-Fe2O3)显晶质常呈板状、片状、鳞片状、粒状，隐晶质呈致密块状、鲕状、豆状集合体钢灰至铁黑色樱红色或红棕色条痕半金属光泽或土状光泽不透明5.5-6磁铁矿(FeFe2O4)八面体粒状或致密块状黑色黑色半金属光泽不透明6、强磁性铬铁矿(FeCr2O4)八面体粒状或致密块状暗褐色铁黑色褐色半金属光泽不透明5.5-6.5黑钨矿(Mn,Fe)WO4板状、短柱状粗粒状或刃片状褐黑色至铁黑色褐色，随含Fe量的增加而加深半金属光泽不透明4~4.59.卤化物矿物矿物名称晶形集合体矿物颜色条痕色光泽透明度硬度解理相对密度成因萤石（CaF2）立方体{100}、八面体{111}晶粒状、块状、球粒状等白色，绿色玻璃光泽透明4四组斜交完全解理{111}中主要为热液型10.含氧盐矿物1）硅酸盐矿物①硅氧骨干的形式分亚类亚类硅氧骨干形式Si∶O岛状结构硅酸盐孤立四面体[SiO4]4-1∶4双四面体[Si2O7]6-1∶3.5环状结构硅酸盐六方环状硅氧骨干最重要[Si6O18]12-1∶3链状结构硅酸盐单链结构硅氧骨干1∶3双链结构硅氧骨干1∶2.75层状结构硅酸盐层状硅氧骨干1∶2.5架状结构硅酸盐架状硅氧骨干[(AlxSin-x)O2n]x-1∶2②硅氧四面体的联结a.桥式氧—在硅氧骨干中共角顶的氧(惰性氧，达到电性中和)。b.非桥式氧—不被两个[SiO4]4-所共用的氧(活性氧，有一个剩余负电荷，电性不中和)。③铝在硅酸盐中的作用4nn62]O[Si6nn114]O[SinnOSi4104][a.Al呈四次配位，代替Si4+进入络阴离子团，构成[AlO4]5-，这种[AlO4]5-和[SiO4]4-一起组成的骨干叫铝硅酸盐。如，钠长石Na[AlSi3O8]；b.Al呈六次配位，构成[AlO6]配位八面体，存在于骨干之间，这种含有络阴离子团外阳离子铝的硅酸盐叫铝的硅酸盐。例：高岭石Al4[Si4O10]（OH）8；c.在一个结晶结构中，如果同时存在上述两种形式的Al时，称为铝的铝硅酸盐。例：白云母KAl2[AlSi3O10]（OH）2④岛状结构硅酸盐矿物矿物名称晶形集合体矿物颜色光泽透明度硬度解理相对密度成因橄榄石R2[SiO4]柱状或厚板状晶形粒状镁橄榄石为白、淡黄，淡绿，随Fe2+的增高至深黄，墨绿，黑玻璃光泽透明6.5-7一组中等。常见贝壳状断口中超基性、基性岩浆岩及夕卡岩、变质岩中。它是地幔岩和陨石的主要成分红柱石Al2[SiO4]O柱状颜色为灰色、黄色、褐色或深绿色（Mn）少数无色透明玻璃光泽透明6.5-7.5两组近直交中等中泥岩（接触热）变质作用的产物石榴石钙系铝系菱形十二面体和四角三八面体粒状块状褐色玻璃光泽透明6.5-7.5无中各种地质作用中，分钙铁石榴子石系列（钙系）和铁