2011结晶学与矿物学考研真题A(带答案)

中国地质大学（北京）

2011年硕士研究生入学考试试题(A)

试题名称：结晶学与矿物学试题代码：847

注：所有答案必须写在答题纸上，写在本试卷上及草稿纸上无效！！

一、名称解释并举例（每题6分，共30分）

1.弹性与挠性

矿物在外力作用下发生弯曲形变，撤除外力后能自行恢复原状的性质称为矿物的弹性。

当外力撤除后不能恢复原状的性质称为挠性。

2. I型金刚石与II型金刚石

金刚石中微量元素N和B是金刚石分类的主要依据：N含量大于0.001%者为I型，小于0.001%者为II型。

3.类质同象与同质多象

见06年A卷第一大题第一小题

4.共生与伴生

在一定的时空范围内和一定的物理化学条件控制下，由一定的自然作用所形成的几种矿物的集合，称为“矿物共生组合”。

如果处在一定空间内的几种矿物分别是在不同时间、或相同时间的不同介质在不同物理化学条件下形成的，这样的矿物组合称为“矿物伴生组合”。

5.有序与无序

在晶体结构中，若两种原子或离子占据等同位置且在该种位置任意分布，即它们占据任何一个该等同位置的几率都相同，则这种结构称为无序结构；如果它们的分布是有规律的，即两种原子或离子各自占据特定的位置，则这种结构称为有序结构。

二、填空题（每空1分，共26分）

1.{110}对应的单形：等轴晶系菱形十二面体，四方晶系四方柱，斜方晶系无。

2.水晶可见的单形六方柱，菱面体，三方双锥，三方偏面体（复三方偏三角面体）。

3.晶体内部特有的对称要素平移轴，螺旋轴，滑移面。

4.双晶两种类型接触双晶，贯穿双晶。

5.TiO2单形的形态：四方双锥状，柱状，针状。

6.TiO2的三种同质多象变体为金红石，板钛矿，锐钛矿。

7.石榴子石两个系列铁铝榴石，钙铁榴石。

H6~6.5，解理平行{110}中等，D4.2~4.3}，

褐红、暗红，条痕褐色，金刚光泽，微透

明。四方晶系

斜方晶系，层架过渡型结构

8.

葡萄石晶体结构中具层状骨干和架状骨干之间的硅氧骨干。 9.赤铁矿集合体形态：显晶集合体有片状（称“镜铁矿”）、鳞片状（称“云母赤铁矿”），隐晶集合体有鲕状、肾状、粉末状和土状（称“铁赭石”）等。

10.矿物称色有多方面的原因，据此将矿物的颜色分为自色、他色和假色。

11. 列举出4种以锰为主要组成元素的矿物：

软锰矿，水锰矿，硬锰矿，菱锰矿。

三、简答案（每题10分，共40分）

1. 举例说明矿物晶体化学分类原则

见06年B 卷第三大题第二小题

2.各晶系定向选轴原则

3.层生长理论内容举例

（1）主要内容：晶体生长时，质点依次就位，首先形成行列，相邻行列成面网。长满一层面网后，再长第二层面网。即晶体生长是面网层层外推形成的。

（2）理论基础：晶体表面接受质点的可能位置主要有三种：

MnO 2,MnO(OH),集合体，MnCO 3 光波与晶格中电

子相互作用而致色的机理主要有离子内部电子跃迁，离子间电荷转移，能带间电子跃迁，色心。

矿物的显色机

理： ， ， 。（或

矿物学中传统上可将颜色分为以下三

类，或颜色成因机理）（12/11/09/08）

（a）具三面凹角，曲折面位置，称K位置；质点就位易。三个方向作用。

（b）具二面凹角，台阶位置，称S位置；质点就位较易。两个方向作用。

（c）无凹角，平面位置，称A位置。质点就位难。一个方向作用。

（3）证据：（a）晶体表面的几何形态；（b）环带结构；（c）砂钟构造；（d）面角恒等。

————说明层生长模型与螺旋生长模型有什么联系和区别。

答：层生长理论和螺旋生长理论模型都是将生长质点假设为球形或立方体，生长界面也是简单的立方格子构造；它们的基本生长原理是一致的：新来质点占据三面凹角处的几率最大，二面凹角处次之。但是，它们的初始生长状态不同，层生长理论初始状态是一个完整的没有瑕疵的晶体结构，而螺旋生长理论初始状态是有缺陷的结构，如：位错等；层生长需要形成二维核，螺旋生长则借助于螺旋位错提供的凹角不断生长，不需要二维核。

4.风化作用及矿物共生组合

风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。

四、论述题（每题18分，共54分）

1.判读晶体化学式

Al2[Si4O10](OH)2

（矿物名称，阴离子团特点，阳离子占位特点，画出示意图）

叶腊石，层状硅酸盐，TOT型-二八面体型层状结构。络阴离子团为[Si4O10]，团外Al与四面体片中的活性氧组成配位八面体，配位数为6。示意图如下

2.叙述下列各组矿物的肉眼鉴定特征。

A.黄玉，石英，锆石；

B.闪锌矿，锡石，黑钨矿。

C.橄榄石，透辉石，绿柱石。

A．

黄玉：Al2[SiO4](F,OH)2斜方晶系。柱状，柱面有纵纹，菱形横断面。透明，硬度8，{001}完全解理。D3.52~3.57

石英：SiO2三方晶系。自形晶常见，多呈六方柱和菱面体，柱面上常具横纹。显晶集合体呈梳状、粒状、致密块状或晶簇状。隐晶集合体呈肾状、钟乳状等。无解理，贝壳状断口，硬度7，D 2.65

锆石：Zr[SiO4] 四方晶系。四方双锥状、柱状。玻璃至金刚光泽，断口油脂光泽；透明至半透明。硬度7.5~8；{110}不完全解理；不平坦或贝壳状断口；性脆。D4.4~4.8。不溶于热磷酸（区别与金红石），不溶于盐酸（区别于锡石（密度大））

B．

闪锌矿：ZnS 等轴晶系。粒状晶形。条痕白至褐色；树脂光泽至半金属光泽；透明至半透明。解理平行{110}完全，多组。硬度3.5~4。D3.9~4.2。不导电。常与方铅矿共生。锡石：SnO2四方晶系。四方双锥状、柱状或针状，柱面常有纵纹。金刚光泽。硬度6~2(隐晶质块体较低)。{110}解理完全。性脆。D4.5~5。细粒者置于锌片上加HCl，数分钟后表面形成一层锡白色金属锡膜，其相似矿物均无此反应。

黑钨矿：(Mn,Fe)WO4 氧化物单斜晶系。板状，红褐色（钨锰矿）至黑色（钨铁矿），条痕黄褐色（钨锰矿）至褐黑色（钨铁矿），树脂光泽（钨锰矿）至半金属光泽（钨锰矿，钨铁矿）。硬度4~4.5。{010}解理完全。性脆。D7.12(钨锰矿)~7.51（钨铁矿，弱磁性）

C.

橄榄石：(Mg,Fe)2[SiO4] 斜方晶系。橄榄绿色，粒状；解理差，贝壳状断口。硬度6.5~7；D3.27~4.37。

透辉石：CaMg[Si2O6] 单斜晶系。白色。短柱状。透辉石是基性、超基性岩及镁矽卡岩主要矿物。硬度5.5~6。D3.22~3.56

绿柱石：Be3Al2[Si6O18] 六方晶系。长柱状，柱面常有纵纹。纯者无色，常见绿、黄绿、碧绿、蓝、粉红等色。玻璃光泽；透明至半透明。解理不完全。硬度7.5~8，D2.6~2.9

3.硅酸盐矿物中，硅氧骨干与形态、物性的关系

见08年A卷第三大题第二小题