2007结晶学与矿物学真题A(带答案)

特别提示：所有答案必须写在答案纸上，做在本试题或草稿纸上无效。

中国地质大学（北京）
2007年攻读硕士学位研究生试题(A)
411矿物学、岩石学、矿床学分三部分，每部分满分为150分，考生任选其中一部分应答。

试题名称：矿物学部分试题代码：411
一．名词解释并举例：（40分，每小题10分）
1.非晶体与胶体矿物
非晶质体是与晶体相对应的概念，它也是一种固态物质，但内部质点在三维空间不成周期性平移重复排列。

胶体矿物：由风化作用形成的水溶胶，再经胶凝作用固结为成分复杂的隐晶质或非晶质固体物质称为胶体矿物。

2.布拉维法则与周期键链理论
布拉维法则：实际晶体的晶面常常是由晶体格子构造中面网密度大的面网发育而成的。

周期键链理论：在晶体结构中存在一系列周期性重复的强键链，其重复规律与相应质点的重复规律一致，这样的强键链称为周期键链（简写为PBC），晶体平行键链生长，键力最强的方向生长最快，平行强键链最多的面最常见于晶体的表面而成为晶面。

这就是周期键链理论。

3.多型与型变
多型是一种元素或化合物的晶体以两种或两种以上层状结构存在的现象。

型变是指在晶体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的晶体结构形式的明显而有规律的变化的现象。

4.结晶水与结构水
结晶水指在矿物中占据特定晶格配位位置的分子水（H2O），结晶水在矿物中的量是一定的，与其他组分呈固定比例关系，如石膏Ca[SO4]·H2O。

结构水指占据矿物晶格中确定配位位置的（OH）-、H+或（H3O）+离子，以（OH）-为最常见。

这种水在晶体结构中的作用等同于阴、阳离子，与其他组分有固定的量化关系。

如高岭石Al4[Si4O10](OH)
8 矿物中水的赋存状态
二．填空题：（34分，每空1分）
1.晶体生长的基本形式是层生长模型和螺旋生长模型。

2.常见的特殊光泽有油脂光泽，蜡状光泽，丝绢光泽，珍珠光泽。

3.下列矿物中可综合利用的类质同象元素：辉钼矿中有Re 、Pt 族元素；闪锌矿中有In 、Ge 、Ga 、Tl 、Cd 。

4.主要的铁矿石矿物有赤铁矿；磁铁矿；针铁矿。

5.{110}在四方晶系中代表的单形为四方柱；其横截面为正方形；{110}在斜方晶系中代表的单形为斜方柱。

6.方铅矿解理平行{100}，闪锌矿解理平行{110}，萤石解理平行{111}，方解石解理平行{1010}。

7.硅酸盐矿物的基本结构类型有岛状，环状，链状，层状，架状。

8.Al 2SiO 5，的同质多象变体有红柱石，蓝晶石，矽线石。

9.石英常见的双晶类型有道芬双晶和巴西双晶，斜长石常见的双晶类型为钠长石律双晶，钾长石常见的双晶类型为卡斯巴律双晶。

10.在石榴石(110)晶体中，组成[001]晶带的晶面有(110)，(110),(110)，(110)。

三．选择题：（30分，每小题3分）
1.对称型L 2PC 和L 22P 的晶体在定向时L2分别代表（C ）
A.全是Z 轴
B.Z 轴和Y 轴
C.Y 轴和Z 轴
D.X 轴和Y 轴
2.黑云母属于（D ）
A.硅酸盐
B.铝的硅酸盐
C.铝的铝硅酸盐
D.铝硅酸盐
3.在等轴晶系中，晶面(100)与晶面(011) （B ）
A.斜交
B.垂直
C.平行
D.不确定
4.玛瑙石一种 （B ）
水类型
带电性晶格占位逸出温度逸出结果化学式表达举例
吸附水H 2O 结晶水Water of crystallizati on H 2O 占100-200℃晶体破坏新物相写入石膏Ca[SO 4]·2H 2O 结构水Water of constitutio n (OH)—H+(H 3O) 占600-1000℃晶体破坏新物相写入云母K{Al 2[AlSi 3O 10](OH)2} 沸石水zeolitic water H 2O 自由出入但有限80-400℃不破坏可再吸附不写沸石层间水Interlayer
water H 2O 层间域110℃层间域缩小可再
吸附写入蛭石（Mg,Ca ）0.3-4.5(H 2O)n {Mg 3(SiO 1
0)(OH )2}
A.结核体
B.分泌体
C.细分散多矿物集合体
D.非晶质体
5.配位八面体中心阳离子的配位数是（B）
A.8
B.6
C.4
D.10
6.L2PC晶类中(001)与Z轴一定是（B）
A.斜交的
B.平行的
C.垂直的
D.不确定
7.根据晶体形态鉴定歪晶最可靠的依据是（B）
A.晶面数
B.面角
C.晶面花纹
D.晶体习性
8.四面体单形只能出现的晶系为（B）
A.等轴晶系
B.四方晶系
C.斜方晶系
D.三方晶系
9.晶体定向时，等轴晶系L3在（C）
A.a+b方向
B. a+c方向
C. a+b+c方向
D. b+c方向
10.蓝铜矿属于（C）
A.硅酸盐
B.硫酸盐
C.碳酸盐
D.卤化物
四．简答题：（46分）
1.判读晶体化学式（15分）
Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2
（矿物名称，阴离子团特点，阳离子占位特点，画出示意图）
透闪石，双链状结构硅酸盐矿物，以4个[SiO4]四面体为重复单位，络阴离子[Si4 O11]7-，OH-以结构水的形式参加矿物晶格。

其中Mg和Fe为完全类质同象替代系列。

M1、M2、M3位由Mg2+占据。

M4位由大阳离子Ca2+占据，整体结构为单斜晶系。

2.举例说明硅酸盐矿物结构类型与矿物形态的关系。

（13分）
硅酸盐矿物的晶体形态，取决于硅氧骨干的型式和其它阳离子配位多面体，特别是[AlO6]八面体的连结。

具孤立[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、橄榄石等。

具有环状硅氧骨干的硅酸盐晶体常呈柱状习性，柱状晶体往往属六方或三方晶系，柱的延长方向垂直于环状硅氧骨干的平面。

如绿柱石、电气石。

具有链状硅氧骨干的硅酸盐晶体常呈柱状或针状晶体，晶体延长的方向平行链状硅氧骨干延长的方向，如辉石、角闪石、硅灰石。

具层状硅氧骨干的硅酸盐晶体呈板状、片状、甚至鳞片状，延展方
向平行于硅氧骨干层，如云母、葡萄石。

对于具有架状硅氧骨干的硅酸盐，其形态决定于架内化学键的分布
情况，如在钠沸石的架状硅氧骨干中存在如图所示的比较坚强的
链，从而形成平行此链的柱状晶体。

在长石的架状构造中平行a轴
和c轴有比较坚强的键，因此平行a轴或c轴的柱状晶体。

[AlO6]八面体的分布对晶体习性有很大的影响，如蓝晶石的板状晶
体是与结构中[AlO6]八面体联结成层有关，红柱石、绿帘石的柱状
晶体与结构中[AlO6]八面体链有关。

3.叙述下列各组矿物所属的大类、类、主要肉眼鉴定特征及晶体化学式。

（18分）
A．雌黄，雄黄，自然硫；颜色、透明度、相对密度、解理、脆性、挠性、味道、晶形雌黄As2S3，硫化物及其类似化合物矿物大类，硫化物矿物类。

单斜晶系。

柠檬黄色；鲜黄色条痕；油脂-金刚光泽，解理面珍珠光泽，薄片透明；平行{010}极完全解理。

硬度1~2；薄片具挠性。

相对密度为3.5。

单斜晶系，层状结构。

雄黄As4S4，硫化物及其类似化合物矿物大类，硫化物矿物类。

单斜晶系。

橘红色，条痕淡橘红色；晶面金刚光泽，断面树脂光泽，透明-半透明。

平行{010}完全解理。

硬度1.5~2。

相对密度为3.6。

性脆。

单斜晶系，环状分子型结构。

自然硫α-S ，自然元素矿物大类，非金属元素矿物类。

斜方晶系。

黄色；晶面金刚光泽，断面油脂光泽。

不完全解理；贝壳状断口。

硬度1~2。

相对密度2.05~2.08。

性脆。

硫臭味，易熔。

斜方晶系，环状分子型结构。