(完整版)结晶学与矿物学试卷(样卷)及答案

东华理工大学 二 00 — 二 00 学年第 学期
结晶学与矿物学 期 末 考试试题（ 样 ）卷
1
一．名词解释（ 5× 2 分）
1、 TOT 型结构：
2、对称型：
3、尖晶石型结构：
6、按最外层电子构型。

通常将阳离子划分为
、
和
等三种离子类型。

11 、黄铁矿的分子式为
，常见的晶形
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 型： 、 、 。

9、正长石常见的双晶是
，斜长石的双晶是。

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
4、矿物的硬度：
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 符号，（ hkl ）是
符号， [hkl] 是 符号。

3、空间群国际符号 P42 /mnm 中， 表示
、 2表示
、 表
、m 表示
P
4
n
示
、属于 晶系。

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 两种基本形式，球体之间存在
和 两种空隙类型。

四方晶系 等轴晶系
四、聚形分析（ 3×7）
模型号
对称型
晶系
晶体常数 对称型的 单形名称 选轴原则
国际符号
及形号
特点
6、
是矿物；
不是矿物。

水、 CO 、石英、辉石。

2
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
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；
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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）
矿物鉴定特征矿物名称
标本号
及化学式
形态光学性质力学性质其他性质
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）
3、试从晶体化学的角度解释Al 2SiO5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
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结晶学与矿物学期末考试试题（样）卷答案 1
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 A 2+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。

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。

三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中
符号
{100}{110}{111} 晶系
四方晶系四方柱四方柱四方双锥/单锥
等轴晶系立方体菱形十二面体八面体/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。

五、矿物的肉眼鉴定
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。

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 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）
2.单形、晶面、晶棱 /晶带的控制，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
3.原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方原因分别描述如下：
4.吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水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
5.立方最紧密堆积、六方最紧密堆积、四面体、八面体如：金刚石晶体的解理沿 {111} 产生。

6.惰性气体型、铜型、过渡型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
7.自色、他色、假色和面网产生，例如：石盐的解理沿{100} 产生；或者，解理面∥两层同号离子层相
8.一向延长型、二向延长型、三向延长型邻的面网，例如：萤石的解理沿{111} 产生。

9.卡斯巴双晶、聚片双晶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
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
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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结晶学与矿物学期末考试试题（样）卷答案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。

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：Al 2SiO5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 Al 3+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 [AlO 6]
八面体链，剩余的另一个Al 3+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。

这三种矿物中 1/2 的 Al 3+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. 。