结晶学与矿物学试卷(样卷)及答案

符号，[hkl]是
、 符号。
四、聚形分析（3×7）
模型号 对称型 晶系 选轴原则
晶体常数 对称型的
特点
国际符号
单形名称 及形号
3、空间群国际符号P42/mnm中，P表示
示
、m表示
、属于
、42表示 晶系。
、n表
4、矿物中的水，据其存在形式及在结构中的作用分
为
、
、
、
和
。
5、等大球最紧密堆积有
和
两种空隙类型。
二、填空题
六、问答题
1.自限性、均匀性、对称性、各向异性、最小内能性、稳定性 2.单形、晶面、晶棱/晶带 3.原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方 4.吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水 5.立方最紧密堆积、六方最紧密堆积、四面体、八面体 6.惰性气体型、铜型、过渡型 7.自色、他色、假色 8.一向延长型、二向延长型、三向延长型 9.卡斯巴双晶、聚片双晶
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三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中
结晶学与矿物学 期 末 考试试题（样）卷 答案 1
符号
{100}
{110}
{111}
晶系
一、名词解释
TOT 型结构：层状硅酸盐的一种基本结构单元层，它是由两层四面体层和一层八面体层构 成。其中 T 代表四面体层，O 代表八面体层。 对称型：宏观晶体中，所有对称要素的组合。例如：立方体的对称型为 m3m。 尖晶石型结构：是 A2+B3+2O4 型氧化物的一种结构。O2-作立方最紧密堆积，A2+充填 1/8 的 四面体空隙，B3+充填 1/2 的八面体空隙的结构。尖晶石就具有这种结构。
3）多键型的分子晶格，解理面∥由分子键联结的面网，例如：石墨的解理沿{0001} 产生。
4）金属晶格，由于失去了价电子的金属阳离子为弥漫于整个晶格内的自由电子 说明：1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内，答题纸另附并装订于后，字迹须工整清晰；2.试题须经教所研联室系或系，（晶部体）受领力导时认很真审容核易并发签生署晶本格人滑代号移；而3不.学致生引只起须在键第的一断页裂试。题故纸金上填属写晶姓格名具等强延
2.答：图 A 中蓝色的图形为 Si 为研究对象所画的平面格子，图 B 中蓝色的图形为 O 为研究 的水分子或有机分子。层间域中有无离子，不同离子的存在或分子的吸附，将大大
对象所画的平面格子。图形相同。因为空间格子是反映晶体的格子构造规律性的几何图形。 影响矿物的物理性质，例如：吸附性、离子交换性、弹性、挠性等。
1.答：解理的产生严格受其晶体内部结构因素（晶格、化学键类型及其强度和分布） 的控制，常沿面网间化学键力最弱的面网产生。下面按照晶格类型，将解理产生的 原因分别描述如下：
1）在原子晶格中，各方向的化学键力均等，解理面∥面网密度最大的面网。 例 如：金刚石晶体的解理沿{111}产生。
2）离子晶格，因静电作用，解理沿由异号离子组成的、且面网间距大的电性中 和面网产生，例如：石盐的解理沿{100}产生；或者，解理面∥两层同号离子层相 邻的面网，例如：萤石的解理沿{111}产生。
结晶学与矿物学 期 末 考试试题（ 样 ）卷
一．名词解释（5×2 分）
1、TOT型结构： 2、对称型：
1
6、按最外层电子构型。通常将阳离子划分为 等三种离子类型。 11、黄铁矿的分子式为
、 ，常见的晶形
和
为
。
7、矿物的颜色，据其产生的原因通常可分为
、
和
三
种。
8、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
来自百度文库
四方晶系 等轴晶系
四方柱 立方体
四方柱 菱形十二面体
四方双锥/单锥 八面体/四面体
四、聚形分析
说明：该题选取三个不同晶系晶体模型，考核学生对聚型分析掌握的熟练程度。首 先分析出晶体的对称型（1 分），确定其所属晶系（0.5 分）。接着给晶体定向（0.5 分），并写出其晶体常数（0.5 分）。之后写出对称型的国际符号（1 分）。最后确定 组成该晶体的单形名称和单形符号（3.5 分）。预计同学们需要 20 分钟时间完成。
这三种矿物中 1/2 的 Al3+在配位数上的变化，反映其形成的温压条件。一般情况下，蓝 晶石产于高压变质带或中压变质带的较低温部分，因高压低温易形成六次配位形式的 Al。 红柱石产于低压变质带的较低温部分，因低温低压易形成罕见的五次配位形式的 Al。夕线 石产于中压或低压变质带的较高温部分，因低压高温易形成四次配位形式的 Al.。
矿物的硬度：是指矿物抵抗外界刻划、挤压等作用的能力。摩氏硬度是一种常用的矿物的硬 五、矿物的肉眼鉴定
度描述方法。
类质同像：是指晶体结构中，某种质点被相似的质点所替代，键型和晶格类型不变，只是在 晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。
说明：该题选择三种不同类型的矿物，考核学生对常见矿物肉眼鉴定的熟练程度。 首先描述矿物的形态（1 分），矿物的光学性质（1.5 分），接着描述矿物的力学性质 （1.5 分），然后描述矿物的其他性质（1 分），最后根据前面观察描述的内容，确定 矿物的名称和化学式（2 分）。预计同学们需要 20 分钟时间完成。
和
两种基本形式，球体之间存在
说明：6、1.试题须用碳素墨水是钢矿笔物集；中填在方格内，答不题是纸矿另物附并。装订水于后、，CO字2、迹须石工英整、清辉晰石；。2.试题须经教研室或系（部）领导认真审核并签署本人代号；3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
7、六方柱是
晶系的单形。
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型：
、
、
。
9、正长石常见的双晶是
，斜长石的双晶是
。
3、尖晶石型结构： 4、矿物的硬度：
三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中（6 分）。
符号 晶系
{100}
{110}
{111}
5、类质同像：
二．填空题（9×2分）
1、晶体的基本性质有
和
。
2、结晶学中，{hkl}是
四方晶系 等轴晶系
、
、
、
符号，（hkl）是
结晶学与矿物学 期 末 考试试题（样）卷
2
五、矿物的肉眼鉴定（3×7）
标本号
形态
矿物鉴定特征 光学性质 力学性质 其他性质
矿物名称 及化学式
注：硅酸盐类矿物的晶体化学式写出硅氧骨干即可
A图
B图
六、问答题 （4×6 分）
1、举例说明矿物解理产生的原因。（6 分）
2、以 Si 为原始几何点，找出它的相当点，画出空间格子的平面格子（A 图）；以 O 为原始 几何点，找出它的相当点，画出相应的空间格子的平面格子（B 图）。这两种情况下画出的 平面格子相同吗？为什么？ （6 分）
展性而无解理。
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结晶学与矿物学 期 末 考试试题（样）卷 答案
4.答：层间域是指层状硅酸盐结构中，结构单元层之间的区域。如果结构单元层内
部电荷已达平衡，则层间域中无须其它阳离子存在；如果结构单元层内部电荷未达
2 到平衡，则层间域中有一定量的阳离子（如 K+、Na+、Ca2+等），还可以吸附一定量
同一种晶体它的规律性是相同的，与选取的对象无关。因此，按照不同研究对象所画的平面
格子相同。
A图
B图
3.答：Al2SiO5 的同质三像变体晶体结构中，Si4+全部为四次配位，并呈孤立的[SiO4]四面体。 两个 Al3+中的一个均与氧呈六次配位，并以共棱的方式联结成平行于 c 轴方向延伸的[AlO6] 八面体链，剩余的另一个 Al3+在三种矿物中的配位数各不相同。在红柱石中为五次配位，在 蓝晶石中为六次配位，在夕线石中为四次配位。
3、试从晶体化学的角度解释 Al2SiO5 的同质多象现象，并分析它们所代表的温度压力条件？ （6 分）
4、层间域是什么？层间域中的内容会影响矿物的哪些特性？（6 分）
说明：1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内，答题纸另附并装订于后，字迹须工整清晰；2.试题须经教研室或系（部）领导认真审核并签署本人代号；3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等