1、地大结晶学与矿物学离线作业一一、简答题1、晶体与非晶体在内部结构和基本性质上的主要区别是什么？答：在内部结构上：晶体： (1)晶体具有整齐规则的几何外形；(2)晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；(3)晶体有各向异性的特点。非晶体：是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。晶体与非晶体的区别：晶体是有固定的熔点和沸点，而非晶体就没有固定的熔点和沸点。它们分子的空间排列一个有规律一个杂乱。晶体
2、是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序。如玻璃。外形为无规则形状的固体。晶体和非晶体所以含有不同的物理性质，主要是由于它的微观结构不同。2、氢氧化物构造主要有几种类型？在性质上各有何特点？答：主要有 3 种类型，分别为链状氢氧化物矿物亚类、层状氢氧化物矿物亚类和架状氢氧化物矿物亚类。（1）链状氢氧化物矿物亚类：硬水铝石性质：白、灰白、褐黑色；条痕白色；玻璃光泽，解理面珍珠光泽；硬度 6-7.解理010完全；性脆。相对密度 3.3-3.5。针铁矿性质：褐黄至褐红色；条痕褐黄色
3、；半金属光泽；结核状、土状者光泽暗淡。硬度 5-5.5；解理010完全；参差状断口；性脆。想读密度为 4.28，土状者可低至 3.3。水锰矿性质：暗钢灰至铁黑色；条痕红棕色；半金属光泽；半透明。硬度 3.5-4；解理010完全；110和001中等；性脆。相对密度 4.2-4.33。硬锰矿性质：暗钢灰至黑色；条痕褐至黑色；半金属至土状光泽。硬度 4-6；性脆。相对密度为 4.7。（2）层状氢氧化物矿物亚类：水镁石性质：白色、淡绿色，含锰或铁者呈红褐色；条痕白色；玻璃、珍珠或丝绢光泽。硬度 2.5；解理0001极完全；解理片具挠性。见于蛇纹岩或白云岩中。三水铝石性质：白色、常带灰、绿和褐色；条痕白
4、色；玻璃光泽，解理面珍珠光泽，集合体和隐晶质者暗淡；透明至半透明。硬度 2.5-3.5；解理001极完全；性脆。相对密度为 2.30-2.43。二、论述题1、简述氧化物类矿物化学组成、晶体化学、形态、物理性质等特点。答：由阴离子 O-，阳离子主要为惰性气体型离子和过渡型离子组成，其中一种是氧元素的化合物是氧化物。不同氧化物的晶体类型，形态及物理性质不同，例如二氧化硅是原子晶体，质地坚硬，硬度大，熔点高，表面有光泽。而二氧化碳是分子晶体，无色无味，密度比空气大，微溶于水。二氧化钠是离子晶体，为白色块状晶体，硬密度较小，熔点较底，暴露在空气中易潮解。所以不同的氧化物有不同的性质，有些氧化物的物理性
5、质甚至大相径庭。应该具体问题具体对待。2、简述各晶系晶体定向时选择晶轴的原则。答：1、应符合晶体所固有的对称性。为此，晶轴应与对称轴或对称面的法线重合；若无对称轴和对称面，晶轴可平行晶棱选取。2、应尽可能使各晶轴相互垂直或近于垂直，并使单位趋于相等（在晶体宏观形态上是使轴率趋于 1） ，即尽可能使之趋于 a=b=c；90 0。由于对称上的特殊性，六方和三方晶系晶体采用四轴定向，其他晶系都采用三轴定向。各晶系的晶体定向原则有：晶 系 晶格常数 结晶轴的选择 结晶轴的安置等 轴a=b=c90 0以相互垂直的三个L4、L i4、L 2为 X、Y、Z 轴。四 方a=bc90 0以 L4、L i4为 Z
6、 轴，两个相互垂直的 L2或 P 的法线为X、Y 轴。斜 方abc90 0以相互垂直的三个 L2为X、 Y、Z 轴，在 L22PC 对称型中以 L2为 Z 轴，两个 P 的法线为 X、Y 轴。Z 轴直立X 轴前后水平Y 轴左右水平单 斜abc90 090 0以 L2或 P 的法线为 Y 轴，垂直 Y 轴的两主要晶棱方向为X、Z 轴。Z 轴直立；X 轴前后，正端前倾；Y 轴左右水平三 斜abc90 0以不在同一平面内的三个主要晶棱方向为 X、Y、Z 轴。Z 轴直立；Y 轴左右，向右倾；X 轴大致前后，向前倾六 方和三 方a=bc90 0120 0以唯一的 L6、L i6、L 3为 Z 轴，以互为
7、 600交角的三个 L2或P 的法线（或晶棱）方向为X、Y、U 轴。Z 轴直立；Y 轴左右水平；X 轴水平前偏左 30；U 轴水平前偏右 303、简述硅酸盐矿物硅氧骨干与形态物性的关系。答：目前所发现的硅氧骨干形式己有数十种，几种主要类型:1、岛状硅氧骨干:包括孤立的 Si04 单四面体及 Si2O7 双四面体；2、 环状硅氧骨干:SiO4 四面体以角顶联结形成封闭的环，根据 SiO4 四面体环节的数目可以有三环 Si3O9、四环 Si4O12、六环 Si6O18 等多种，环还可以重叠起来形成双环；3 、链状硅氧骨干:SiO4 四面体以角顶联结成沿一个方向无限延伸的链，其中常见者有单链和双链。
8、单链在单链中每个 SiO4 四面体有两个角顶与相邻的 SiO4 四面体共用，根据重复周期和联结万式可分为多种形式：辉石单链 Si206、硅灰石单链 Si3O9、蔷薇辉石单链Si5O10；双链:基本上由两个单链相互联结而成，如两个辉石单链 Si206 相联形成角闪石双链Si4O11；夕线石双链AISiO5 等；4、层状硅氧骨干，SiO4 四面体以角顶相联结，形成在两度空间上无限延伸的层，层中每一 SiO4 四面体以 3 个角顶与相邻的 SiO4 四丽体相联结。5、架状硅氧骨干:骨干中每个 SiO4 四面体 4 个角顶全部与其相邻的 4 个 SiO4 四面体共用，每个 O 与两个 Si 相联系，这样，所有的 O 都将是惰性的，石英( SiO2 ) 族矿物即具此种结构。但会有 Si 被 Al、或其他可交换性阳离子产生的同晶替代作用产生，进而形成三八面体类型矿物和八面体类型矿物。
