结晶学及矿物学阶段性作业.docVIP

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 结晶学及矿物学 课程作业4（共 4 次作业） 学习层次：专科 涉及章节：第12章——第17章 一．简答题 1. 简述矿物的分类。 2. 从石墨的结构特点解释其物性特征。 3. 闪锌矿、方铅矿、黄铁矿往往共生在一起，试说明三种矿物的肉眼鉴定特征。 4. 试解释萤石、石盐的形态、物性与结构之间的关系。 5. 为什么石英、刚玉、尖晶石的硬度特别高？ 6. 为什么刚玉能成为价值昂贵的红宝石、蓝宝石、星光宝石？ 7. 空晶石、祖母绿、碧玺的矿物学名称是什么？ 8. 高岭石主要有什么特性？这些特性的工业应用是什么？ 9. 什么叫粘土矿物？有什么特性？ 10. 鉴定方解石和白云石的最简易方法是什么？并说明具体鉴别特点。 11. 试区分普通角闪石与普通辉石。 参考答案 一．简答题 1. 将矿物划分为5个大类。大类以下，根据阴离子（包括络阴离子）的种类分为类以及亚类。类以及亚类以下一般为族。 第一大类 自然元素矿物；?第二大类 硫化物及其类似化合物矿物；?第三大类 卤素化合物矿物；?第四大类 氧化物和氢氧化物矿物；?第五大类 含氧盐矿物。 级序 划分依据 举例 大类 化合物类型 含氧盐大类 类 阴离子或络阴离子种类 硅酸盐类 （亚类） 络阴离子结构 链状硅酸盐亚类 族 晶体结构型和阳离子性质 辉石族 （亚族） 阳离子种类 单斜辉石亚族 种 一定的晶体结构和化学成分 普通辉石 （亚种） 晶体结构相同，成分或物性、形态稍异 钛质普通辉石 2. 石墨具有典型的层状结构，层内具共价键—金属键，层间为分子键。这些特征表现在物理性质上为晶体具明显的异向性，具{ 0001 } 极完全解理，硬度低，金属光泽，熔点和沸点高，电的良导体。 3. 方铅矿最常呈立方体，还可出现八面体、菱形十二面体。也常见成粒状、致密块状集合体。铅灰色，条痕灰黑色，金属光泽。三组互相垂直的完全解理。硬度低，相对密度大。具弱导电性。闪锌矿通常呈粒状集合体，形态具有标型意义。Fe的含量直接影响闪锌矿的颜色、条痕、光泽和透明度。当含Fe量增多时，颜色为浅黄、棕褐直至黑色(铁闪锌矿)；条痕由白色至褐色；光泽由树脂光泽至半金属光泽；透明至半透明。解理平行{110}完全。硬度小，相对密度3.9～4.1。不导电。黄铁矿常见完好晶形，呈立方体、五角十二面体或八面体。浅铜黄色，条痕绿黑色；强金属光泽，不透明。无解理；断口参差状。硬度6～6.5，相对密度4.9～5.2。性脆。 4. 萤石晶体结构可以看成Ca2+作立方最紧密堆积，F-充填所有的四面体空隙。因此，萤石的外形常呈立方体{100}和八面体{111}。而其{111}面网方向是相邻的同号离子层，导致其八面体完全解理。石盐的结构可以看成Cl-作立方最紧密堆积，Na+充填所有的八面体空隙。因此，石盐的外形常呈立方体{100}。而其{100}面网是面网密度最大的电性中和面，导致其立方体解理完全。 5. 由于这三种矿物的阳离子为Al3+和Si4+，它们半径小、电价高。因此，结构中共价键的成分增多——刚玉、尖晶石已经有较多的共价键成分，石英则共价键占优势。从而导致这些矿物的硬度较高。 6. 成为宝石的条件有三：颜色好、硬度高、数量稀少。刚玉一般产于岩浆作用或接触变质和区域变质作用，产量很少。而且刚玉的摩氏硬度为9，非常大，因此易于保存。纯净的刚玉是无色，含Cr显红色称为红宝石；含Ti而显蓝色，称为蓝宝石；有些红、蓝宝石的{0001}面上可以看到因六射针状金红石包体而显示的星光效应，称为星光宝石。 7. 空晶石的矿物学名称为红柱石，祖母绿的矿物学名称为绿柱石，碧玺的矿物学名称为电气石。 8. 高岭石的土状块体干燥时具吸水性，湿态具可塑性，但不膨胀。阳离子交换性能差。这些特点使它的工业用途广泛：陶瓷工业，主要利用它的可塑性、烧结性、耐高温性和颜色洁白易于作色等特性；另外，在电器、建材、日用品及橡胶、造纸业等工业也有广泛的应用。而且粒度越细，工业性能越好。 9. 真正的粘土矿物是指粒度小于2um的细分散的含水的层状硅酸盐及含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。由于它们颗粒细微、比表面积巨大和存在特征的结构层间域等，使之具有可塑性、膨胀性、稠性、分散性、凝聚现象、粘性、触变性和离子交换性等特殊性能。另外，结构越无序、缺陷越多、颗粒越细、其活性越好。 10. 最简单的办法是矿物的粉末与HCl发生化学反应起泡，释放出CO2气体。它们具体的鉴定方法分别为：方解石：晶形完好，有的具{01 2}聚片双晶，{10 1}解理完全，硬度小，相对密度较小。加冷稀盐酸剧烈起泡。白云石：常呈马鞍状晶形。块体加冷稀HCl不起泡，加热则剧烈起泡；粉末加冷稀HCl缓慢冒泡，有咝咝声。 11. 普通辉石短柱状，其横截面呈假正方或八边形，黑色，发育两组完全