《矿物学》复习试题及参考答案.doc

矿物学复习 试题及参考答案专业论文 2009-12-29 17:28:36 阅读181 评论3 字号：大中小订阅 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。如石英变为石英后，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（NaAl Si3O8）、高岭石（Al4Si4O10 (OH)2）、白云母（KAl2AlSi3O10(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: 黄铜矿 黄铁矿 石英 方解石 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（56.5），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。如石英变为石英后，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）2SiO4 （2）环状硅氧骨干 绿柱石 Be3Al2Si6O18 （3）链状硅氧骨干 单链 辉石CaMgSi2O6 双链 角闪石Ca2Mg5Si4O112(OH)2 （4）层状硅氧骨干 白云母KAl2AlSi3O10(OH)2 （5）架状硅氧骨干 钠长石NaAlSi3O8 （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（NaAl Si3O8）、高岭石（Al4Si4O10 (OH)2）、白云母（KAl2AlSi3O10(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（NaAl Si3O8）为铝硅酸盐；高岭石（Al4Si4O10 (OH)2）为铝的硅酸盐；白云母（KAl2AlSi3O10(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：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34。 黄铁矿：FeS2 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66.5 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。 方解石：CaCO6 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 。 萤石：CaF2 卤化物大类，氟化物类。鉴定特征：立方体、八面体形，一组完全解理，硬度4，各种浅色。三、选择1. 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CaSO42H2O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. Al2O3SiO2 B. Al2O3 C. ALAlSiO5 D. Al2SiO4O8.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. 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11. 蓝铜矿属于(C)A. 硅酸盐 B. 硫酸盐 C. 碳酸盐 D. 卤化物12.方解石的解理组数为（C） A. 一组 B. 二组 C. 三组 D. 四组13.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14.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15.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16.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17.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18.石英的结构类型为(D)A. 岛状 B. 链状 C. 层状 D. 架状19.锆石属于(C)A. 氧化物 B. 硼酸盐 C. 硅酸盐 D. 卤化物20.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21.孔雀石属于(C)A. 硅酸盐 B. 硫酸盐 C. 碳酸盐 D. 卤化物22. 刚玉中平行0001方向的平行破裂面为（A）A.裂开面（裂理面） B. 解理面 C. 一般破裂面 D.节理面23. 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24. 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25. 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26. 黄玉属于（C），故其莫氏硬度为8。A. 氧化物矿物 B. 硼酸盐矿物 C. 岛状硅酸盐矿物 D. 环状硅酸盐矿物27. 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28下列具解理的矿物为(B) A. 石英 B. 萤石 C. 磁铁矿 D. 黄铁矿四、填空1一般来说，矿物的光泽分 金属光泽 、 半金属光泽 、 金刚光泽、玻璃光泽 。常见的特殊光泽有油脂光泽、树脂光泽、土状光泽、蜡状光泽、丝绢光泽。2可作宝石的氧化物类矿物刚玉、尖晶石、石英。3橄榄石的晶体化学式为（Mg, Fe）2SiO4，属于岛状硅酸盐。4用简易刻划法测定矿物硬度时，指甲硬度为22.5 ；小刀的硬度为56 ；玻璃的硬度为5.56。5.红柱石的集合体形态常为放射状集合体。6可作宝石的硅酸盐类矿物有橄榄石、石榴子石、硬玉、电气石、黄玉。7绿柱石之所以呈现绿色的原因是存在各种色素离子。8.方铅矿发育三组完全解理，解理夹角为 90度 。9碳酸盐类矿物滴加盐酸后会有起泡现象发生。10.石棉包括蛇纹石石棉和角闪石石棉两类。11.下列矿物中可综合利用的类质同象元素：辉钼矿中有 铼 ；锆石中有 铪 ；微斜长石中有 铷、铯 ；闪锌矿中有 镉、铟 。12.主要的铁矿石矿物有赤铁矿；磁铁矿；针铁矿；纤铁矿。13.主要的铜矿石矿物有辉铜矿；斑铜矿；黄铜矿。14.在风化蚀变条件下，橄榄石易变成蛇纹石; 长石易变成高岭石 。15.砂矿中常见的氧化物矿物有 金红石、石英、磁铁矿、黑钨矿 。16.具有NaCl型衍生结构的矿物有 方解石 ， 黄铁矿 。17Al2SiO5的同质多象变体有红柱石、蓝晶石、夕线石。18软玉