(2025年)結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)試卷及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于（）A.外觀是否規(guī)則B.內(nèi)部質(zhì)點是否呈周期性重復(fù)排列C.能否被X射線衍射D.是否具有固定熔點2.下列對稱要素中，不屬于宏觀對稱要素的是（）A.對稱面（P）B.對稱軸（Ln）C.平移軸（T）D.對稱中心（C）3.等軸晶系晶體的三個晶軸滿足（）A.a=b≠c，α=β=γ=90°B.a=b=c，α=β=γ=90°C.a≠b≠c，α=β=γ=90°D.a=b=c，α=β=γ≠90°4.下列礦物中，硬度大于小刀（約5.5）的是（）A.方解石（3）B.磷灰石（5）C.正長石（6）D.石膏（2）5.類質(zhì)同象替代中，Ca2?替代Na?時，通常需要（）以保持電荷平衡A.空位補償B.高價離子替代C.附加陰離子D.電價平衡6.下列礦物中，具有極完全解理的是（）A.云母（{001}）B.方解石（{1011}）C.方鉛礦（{100}）D.石英（無解理）7.布拉維法則認(rèn)為，晶體生長過程中，面網(wǎng)密度越大的晶面（）A.生長速度越快，最終保留面積越小B.生長速度越慢，最終保留面積越大C.生長速度與面網(wǎng)密度無關(guān)D.僅影響晶面形態(tài)，不影響保留面積8.下列礦物中，屬于含氧鹽大類的是（）A.黃鐵礦（FeS?）B.磁鐵礦（Fe?O?）C.綠柱石（Be?Al?[Si?O??]）D.自然金（Au）9.石英（SiO?）的晶體結(jié)構(gòu)中，Si的配位數(shù)是（）A.2B.4C.6D.810.礦物的標(biāo)型特征是指（）A.所有礦物共有的物理性質(zhì)B.特定成因或成礦條件下礦物的專屬特征C.礦物的晶體形態(tài)D.礦物的化學(xué)成分二、填空題（每空1分，共20分）1.晶體的基本性質(zhì)包括自限性、均一性、異向性、對稱性、（）和（）。2.對稱型L?PC屬于（）晶系，其晶體常數(shù)特征為（）。3.礦物的顏色按成因可分為自色、（）和（）。4.方解石的化學(xué)式為（），其解理方向為（）組完全解理。5.硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)單元是（），根據(jù)其連接方式可分為島狀、（）、鏈狀、（）和架狀5種類型。6.同質(zhì)多象是指（）相同但（）不同的現(xiàn)象，如金剛石與（）是碳的同質(zhì)多象變體。7.晶體定向時，等軸晶系通常選擇（）作為晶軸，三方晶系常選擇（）個晶軸。8.礦物的光澤按強度可分為金屬光澤、半金屬光澤、（）和（）。9.黃鐵礦的晶體常呈（）晶形，其條痕顏色為（）。10.礦物的成因類型主要包括內(nèi)生作用、（）和（）。三、名詞解釋（每題4分，共20分）1.布拉維法則2.類質(zhì)同象3.標(biāo)型礦物4.裂開5.同質(zhì)多象四、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述晶體生長的層生長理論（科塞爾理論）的核心內(nèi)容。2.說明對稱要素組合的基本規(guī)律（至少列出3條）。3.簡述礦物的分類依據(jù)及大類劃分（需列舉5個大類）。4.比較解理與裂開的異同點。5.以橄欖石（Mg,Fe）?[SiO?]為例，說明島狀硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)特征及物理性質(zhì)。五、論述題（任選2題，每題15分，共30分）1.論述晶體對稱分類的依據(jù)及各晶系的主要特征（需列出7個晶系）。2.結(jié)合實例說明礦物的成因與物理性質(zhì)、化學(xué)組成的關(guān)系。3.分析硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)類型對其硬度、解理等物理性質(zhì)的影響。答案一、選擇題1.B2.C3.B4.C5.D6.A7.B8.C9.B10.B二、填空題1.最小內(nèi)能性；穩(wěn)定性2.四方；a=b≠c，α=β=γ=90°3.他色；假色4.CaCO?；三5.[SiO?]四面體；環(huán)狀；層狀6.化學(xué)成分；晶體結(jié)構(gòu)；石墨7.三個互相垂直的L2或L?；四8.金剛光澤；玻璃光澤9.立方體；綠黑色10.外生作用；變質(zhì)作用三、名詞解釋1.布拉維法則：晶體生長過程中，晶面的生長速度與其面網(wǎng)密度成反比，面網(wǎng)密度大的晶面生長速度慢，最終保留面積大；面網(wǎng)密度小的晶面生長速度快，易被其他晶面覆蓋而消失。2.類質(zhì)同象：晶體結(jié)構(gòu)中，某種質(zhì)點（原子、離子或分子）被性質(zhì)相似的其他質(zhì)點替代，僅引起晶格常數(shù)和物理性質(zhì)的微小變化，而晶體結(jié)構(gòu)類型保持不變的現(xiàn)象。3.標(biāo)型礦物：在特定地質(zhì)作用或成礦條件下形成，能指示成因或環(huán)境的礦物，如高溫條件下的藍晶石（三斜晶系，硬度隨方向變化）可指示區(qū)域變質(zhì)作用。4.裂開：礦物受外力作用時，沿晶體結(jié)構(gòu)中一定結(jié)晶方向裂開成光滑平面的性質(zhì)，與解理不同，裂開僅發(fā)生在含定向包裹體或雙晶結(jié)合面的礦物中，不具普遍性。5.同質(zhì)多象：同一化學(xué)成分的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件（溫度、壓力、介質(zhì)等）下，形成不同晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，如石墨（層狀結(jié)構(gòu)，低硬度）與金剛石（立方面心結(jié)構(gòu)，高硬度）。四、簡答題1.層生長理論核心：晶體生長時，質(zhì)點優(yōu)先堆積在晶面的凹角（如晶棱、晶角）或臺階處；當(dāng)晶面長滿一層后，需在晶面某處形成二維核（新的生長起點）才能繼續(xù)生長，二維核的形成需要克服表面能勢壘，因此晶體生長常表現(xiàn)為層狀結(jié)構(gòu)（如石英的晶面條紋）。2.對稱要素組合規(guī)律：①若有一個L?垂直于P，則必有n個P垂直于L?（L?nP）；②若有一個L?與C共存，則L?必垂直于P（L?PC）；③若有一個L2垂直于L?（n為偶數(shù)），則必有n個L2垂直于L?（L?nL2）；④對稱中心C的存在要求所有對稱要素成對反向分布。3.礦物分類依據(jù)：以晶體化學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)。大類劃分：自然元素大類（如自然金）、硫化物及其類似化合物大類（如黃鐵礦）、氧化物和氫氧化物大類（如赤鐵礦）、含氧鹽大類（如方解石）、鹵化物大類（如石鹽）。4.異同點：相同點：均為礦物受外力后沿一定方向破裂成平面的性質(zhì)，破裂面較光滑。不同點：①解理是晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點間結(jié)合力薄弱面的固有屬性，具普遍性；裂開是因晶體中存在定向包裹體或雙晶結(jié)合面等外因引起的，僅局部出現(xiàn)。②解理等級（極完全、完全等）反映結(jié)構(gòu)薄弱程度，裂開無等級劃分。5.橄欖石結(jié)構(gòu)特征：屬島狀硅酸鹽，[SiO?]四面體孤立存在，通過Mg2?、Fe2?等陽離子連接；結(jié)構(gòu)緊密，無層狀或鏈狀空隙。物理性質(zhì)：硬度高（6.5-7），因質(zhì)點間鍵力強；無解理（或不完全解理），因各方向鍵力差異?。活伾SFe含量增加由淺綠變深綠；玻璃光澤。五、論述題（示例）1.晶體對稱分類依據(jù)：以對稱型（點群）為基礎(chǔ)，按對稱要素的種類和組合劃分為32個點群，再根據(jù)對稱要素的軸次和數(shù)目歸為7個晶系。各晶系特征：-等軸晶系：有4個L3（如立方體），a=b=c，α=β=γ=90°；-六方晶系：有1個L?或L??（如六方柱），a=b≠c，α=β=90°，γ=120°；-四方晶系：有1個L?或L??（如四方柱），a=b≠c，α=β=γ=90°；-三方晶系：有1個L3或L3?（如菱面體），a=b=c，α=β=γ≠90°（或取四軸定向）；-正交晶系：有3個互相垂直的L2或P（如斜方柱），a≠b≠c，α=β=γ=90°；-單斜晶系：有1個L2或P（如斜方柱），a≠b≠c，α=γ=90°，β≠90°；-三斜晶系：無L2和P（如平行雙面），a≠b≠c，α≠β≠γ≠90°。2.礦物成因與性質(zhì)關(guān)系示例：-內(nèi)生作用（巖漿結(jié)晶）：如橄欖石（基性巖漿早期結(jié)晶），因形成于高溫高壓環(huán)境，結(jié)構(gòu)緊密，硬度高（6.5-7），F(xiàn)e2?易氧化，地表易蝕變?yōu)樯呒y石。-外生作用（沉積）：如方解石（化學(xué)沉積），形成于常溫常壓，Ca2?與CO?2?結(jié)合，具三組完全解理（結(jié)構(gòu)中[CO?]層間鍵力弱），遇稀鹽酸劇烈起泡（化學(xué)性質(zhì)活潑）。-變質(zhì)作用（區(qū)域變質(zhì)）：如藍晶石（Al?SiO?），高壓低溫條件下形成，具明顯異向性（硬度隨方向變化：平行C軸4.5，垂直C軸6.5），可指示變質(zhì)相。3.硅酸鹽結(jié)構(gòu)類型對物理性質(zhì)的影響：-島狀（如橄欖石）：[SiO?]孤立，質(zhì)點間以離子鍵為主，鍵力強且均勻，硬度高（6-7），無解理或解理差。-環(huán)狀（如綠柱石）：[SiO?]連成六元環(huán)，環(huán)間以電價低的Be2?、Al3?連接，鍵力較弱，硬度中等（7.5-8），解理不完全。-鏈狀（如角閃石）：