河南理工大学矿物岩石学思考题

绪论思考题

1、什么是结晶学，如何理解它与其它学科之间的关系。

结晶学以晶体为研究对象，主要研究晶体的对称规律。研究的是晶体的共同规律，不涉及到具体的晶体种类。结晶学首先以数学为基础，与物理学、化学之间也有着相互渗透的密切关系。结晶学是矿物学、材料学、生命科学等许多科学的基础，而矿物学是整个地球科学的基础，材料学是人类赖以进步的基石，也是社会文明程度的标志，生命科学是人类认识自我、认识生命体及其演化的重要科学。

结晶学是一门对科学的发展、技术的进步以及社会的文明起着基础作用的重要学科。

2、矿物及矿物学的概念，理解并掌握矿物学与其它学科之间的关系?

矿物是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。矿物学是一门研究地球及其他天体的物质组成及演化规律的地质基础学科。是研究矿物(包括准矿物)的成分、结构、形态、性质、成因、产状、用途及其相互间的内在联系，以及矿物的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学。结晶学是矿物学的基础；矿物学是岩石学、矿床学的基础；矿物学与地球化学之间的关系密切；它为地质学的其他分支学科及材料科学等应用科学在理论上和应用上提供了必要的基础和依据。

3、矿物的用途体现在哪里方面？

矿物的用途：①作为提取其中有用成分（特别是冶炼金属）的原料；

②作为制造其他产品的原料；

③利用矿物的某种特殊性能而作为材料直接应用。

4、什么是岩石，岩石的分类及概念？岩石是由一种或几种造岩矿物或部分天然玻璃所组成的，具有一定结构、构造和稳定外形的固态集合体。它是组成地壳的固态部分，是在地壳发展和演化过程中由各种地质作用形成的天然产物。岩石，一般是指自然界产出的，多数岩石是由不同矿物组成的，单矿物组成的岩石相对较少。

岩石的种类很多，按其成因可分为三大类：

（1）岩浆岩（火成岩）:是由地壳深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝结晶而成，比如：橄榄岩、玄武岩等；

（2）沉积岩: 是在地表或近地表条件下，由早先形成的岩石经过风化、剥蚀等一系列外力地质作用形成的风化产物，再经搬运、沉积和固结而形成的一类岩石，如页岩、砂岩、石灰岩等；

（3）变质岩: 是地壳中早先形成的岩浆岩、沉积岩在岩浆活动、构造运动等一系列内力地质作用的影响下，经受较高的温度和压力改造并发生变质而成。

第一章思考题

1、什么是晶体？晶体和非晶体有何区别？

晶体——具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。在内部结构上：晶体具有格子状构造，质点的排列既有短程有序性，又具有长程有序性；非晶质体则不具有格子状构造，质点的排列只具有短程有序性，不具有长程有序性。晶体与非晶体的区别: 在外形上：晶体具有规则几何多面体形状，非晶质体多为无定形体。

在物性上：非晶质体不具有确定的熔点。

在分布上：由于晶体比非晶体稳定，所以晶体的分布更广泛，自然界的固体物质绝大多数是晶体。

2、什么是空间格子，包括哪些要素？

在晶体结构中找出相当点，再将相当点按照一定的规律连接起来就形成了空间格子。相当点在三维空间作格子状排列，我们称为空间格子。组成要素:结点、行列、结点

间距、面网、平行六面体

3、什么是面网，面网密度与面网间距之间的关系。

面网：结点在平面上的分布即构成面网。面网密度与面网间距成正比.

4、什么是面角，如何理解面角恒等定律？

面角：相邻晶面法线的夹角。

由于晶体的对称性及规则性，所有相对应晶面的面网及面网夹角是固定不变的相等

的角。

5、形成晶体有哪些方式？由液相转变为晶体，由气相转变为晶体由固相直接转为固相

6、在晶体的形成方式中，固相与固相之间有哪些转变方式？

1）同质多象转变2）原矿物晶粒逐渐变大3）固溶体分解4）变质反应5）由固

态非晶质体结晶

7、层生长理论和螺旋生长理论区别与联系是什么，现实中有哪些现象可以证明这两

个生长模型？

联系：都是层层外推生长；区别：生长新的一层的成核机理不同。

现象：环状构造、砂钟构造、晶面的层状阶梯、螺旋纹

8、晶体的生长的实验方法有哪些？并说出它们之间的区别。

水热法—高温高压生长（高压釜）、提拉法—高温常压生长、低温溶液生长---低温

常压水溶液生长、高温熔液生长-------高温常压在助熔剂生长

区别：区别：水热法，将高温的饱和溶液带至低温的结晶区形成过饱和析出溶质使

籽晶生长；提拉法,熔体-晶体面上面晶体的温度低于相变点，下面熔体的温度高于

相变点,使晶体生长（相变）恰好在熔体-晶体界面处进行。

第二章思考题

1、对称的概念。晶体的对称和其它物质的对称有何本质区别？

对称是指物体相等部分作有规律的重复。区别：首先，所有的晶体结构都是对称的；其次，晶体的对称是有限的，它遵循“晶体对称规律”，最后，晶体的对称不仅表现

在外形上，还表现在物理、化学性质上。

2、晶体的对称操作和对称要素有哪些？对称面存在的必要条件是什么？

对称操作（如反伸、旋转、反映等）对称要素（点、线、面）包括：对称中心、对

称面、对称轴、倒转轴。对称面的存在有两个必要条件：一是该平面能把晶体分为

相等的两部分；二是这两部分间互成镜像关系。

3、什么是晶体对称定律？试解释为什么不存在五次轴和高次轴？

受格子构造规律的制约，晶体中可能存在的对称轴并不是任意的，只能是一次轴、2

次轴、3次轴、4次轴、6次轴，不可能存在五次轴及高于六次的对称轴。这一规律

称为晶体对称定律。垂直五次及高于六次的对称轴的平面结构不能构成面网，且不

能毫无间隙地铺满整个空间,这不符合构造规律，即不能成为晶体结构，所以不存在

五次轴和高次轴