【正文】 目前較為合理的分類方案是以晶體化學(xué)為基礎(chǔ)的分類方案，因為決定礦物本質(zhì)特征的是礦物的化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)。其它的分類方案對礦物的特征各有側(cè)重，有根據(jù)礦物化學(xué)成分為依據(jù)的化學(xué)成分分類，也有以元素的地球化學(xué)特征為依據(jù)的地球化學(xué)分類和以礦物成因為依據(jù)的成因分類。這些分類方案的考慮都沒有晶體化學(xué)分類全面。 晶體化學(xué)分類劃分的級序由大到小分別為：大類、類、族和種4級。種是礦物分類中的基本單位。它們的劃分依據(jù)見下表：級序劃 分 依 據(jù)舉 例大類化合物類型含氧鹽大類類陰離子或絡(luò)陰離子種類硅酸鹽類族晶體結(jié)構(gòu)型和陽離子性質(zhì)長石族種一定的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分正長石 K[AlSi3O8]對同質(zhì)多像問題，由于變體間雖然化學(xué)成分相同，但結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)差異也較大，故視為各自獨立的礦物種。對于類質(zhì)同像系列的礦物，它們的結(jié)構(gòu)相同，物理性質(zhì)相似，其化學(xué)組成可以在一定范圍內(nèi)變化。國際新礦物及礦物命名委員會規(guī)定，只有端元礦物才可作為礦物種而獨立命名，類質(zhì)同像系列的中間成分者可作為礦物種之下的亞種。，你認為應(yīng)如何命名比較科學(xué)、合理?答：礦物命名的依據(jù)多種多樣，有的是礦物本身的特征，如化學(xué)成分、形態(tài)、物理性質(zhì)等命名，有的依據(jù)發(fā)現(xiàn)該礦物的地點或人或研究學(xué)者的名字命名。 如果發(fā)現(xiàn)新礦物，以礦物的特征來命名比較合理，因為這樣有助于熟悉礦物的主要成分和性質(zhì)。第十八章習(xí)題、物性的關(guān)系如何? 答：自然金屬元素礦物的化學(xué)成分為金屬元素，主要包括：銅族元素和部分鉑族元素。它們的晶體結(jié)構(gòu)一般為等大球最緊密堆積（大多數(shù)為立方最緊密堆積、少量六方最緊密堆積），結(jié)構(gòu)較簡單，對稱程度較高?；瘜W(xué)鍵是典型的金屬鍵，是金屬晶格的晶體。這就決定了礦物的宏觀性質(zhì)是金屬晶格晶體的特點。形態(tài)：晶體呈等軸粒狀或六方板狀，集合體為樹枝狀、片狀、塊狀等。這是由于內(nèi)部質(zhì)點最緊密堆積的緣故。物理性質(zhì)：具典型的金屬特性：金屬色，金屬光澤，不透明。硬度低（Os、Ir 例外），解理不發(fā)育，強延展性。比重大。電和熱的良導(dǎo)體。這是因為它們是金屬晶格晶體的緣故。異。金剛石的空間格子為立方面心格子，晶格中質(zhì)點以共價鍵聯(lián)結(jié)，是典型的原子晶格晶體。這些晶體化學(xué)特征導(dǎo)致其外形為等軸晶體形態(tài)，如立方體、八面體等；物理性質(zhì)表現(xiàn)為硬度高，光澤強，具脆性，不導(dǎo)電。石墨的空間格子為三方或六方格子，層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)具共價鍵—金屬鍵，層間為分子鍵。這些特征表現(xiàn)在外形上為板狀、片狀晶體形態(tài)；表現(xiàn)在物理性質(zhì)上為晶體具明顯的異向性，具{ 0001 } 極完全解理，硬度低，金屬光澤，電的良導(dǎo)體。、石墨為例說明同質(zhì)多像的概念。為什么它們同為C組成,但形態(tài)、物性截然不同? 答：金剛石和石墨的化學(xué)成分相同，但它們的晶體結(jié)構(gòu)和晶格類型有很大差異，從而導(dǎo)致了它們宏觀形態(tài)和物理性質(zhì)上存在很大的差。 答：石墨具有典型的層狀結(jié)構(gòu)（見右圖），層內(nèi)具共價鍵—金屬鍵，層間為分子鍵。這些特征表現(xiàn)在物理性質(zhì)上為晶體具明顯的異向性，具{ 0001 } 極完全解理，硬度低，金屬光澤，熔點和沸點高，電的良導(dǎo)體。 ?與呈化合物的礦物(如黃銅礦(CuFeS2)、毒砂(FeAsS)等)有什么區(qū)別？答：金屬互化物是指兩種或兩種以上的金屬元素按確定比例以金屬鍵和共價鍵結(jié)合在一起形成的物質(zhì),合金是指兩種或兩種以上的金屬元素形成的固溶體,以金屬鍵為主,各金屬元素的含量是不確定的，是可以連續(xù)變化的。而化合物中可以存在陰離子、陽離子、金屬原子、非金屬原子等,以離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子鍵等形成化合，各離子、原子的含量比基本上固定，在類質(zhì)同象的范圍內(nèi)各離子、原子含量可以在一點的范圍變化。第十九章？這些基本特征主要由哪些因素引起？答：簡單硫化物， 組分簡單，對稱程度一般較高，多為等軸或六方晶系，少數(shù)屬斜方或單斜晶系。大多數(shù)硫化物的晶形較好，特別是復(fù)硫化物更常見完好晶形。簡單硫化物解理發(fā)育，復(fù)硫化物解理不完全或無解理。簡單硫化物的硬度較低，一般在2～4，層狀結(jié)構(gòu)者(輝鉬礦、雌黃……)為 1～2 ；但復(fù)硫化物具較高的硬度，一般5～，個別達7～8。 形成上述差異的原因在于它們晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點的排布和化學(xué)鍵力的分布不同。簡單硫化物的晶體結(jié)構(gòu)可以認為是S2作最緊密堆積，陽離子充填空隙，而且化學(xué)鍵有離子健向金屬鍵或共價鍵過渡的特點。而復(fù)硫化物的晶體結(jié)構(gòu)中，啞鈴狀 [S2]2的伸長方向在結(jié)構(gòu)中犬牙交錯配置，使各方向鍵力相近，故解理極不完全，而硬度大。、閃鋅礦、黃銅礦晶體結(jié)構(gòu)的異同。答：閃鋅礦（ZnS）的空間格子為立方面心格子，晶體結(jié)構(gòu)中S2作立方最緊密堆積，而Zn2+充填一半的四面體空隙，從而構(gòu)成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。而黃銅礦（CuFeS2）的結(jié)構(gòu)是閃鋅礦的衍生結(jié)構(gòu)，只是將陽離子由Zn2+換成了Fe2+和Cu2+，且Fe2+與Cu2+相間分布。而金剛石空間格子也是立方面心格子，從質(zhì)點的排布上看還是可以參考閃鋅礦的結(jié)構(gòu)，將金剛石結(jié)構(gòu)看成其中一套相當(dāng)點的C原子作立方最緊密堆積，相當(dāng)于閃鋅礦中S2的占位，另一套相當(dāng)點的C原子充填一半的四面體空隙，相當(dāng)于閃鋅礦中Zn2+的占位（金剛石中的C原子可以劃分為兩套相當(dāng)點）。 “缺席構(gòu)造”的原因？磁黃鐵礦的“超結(jié)構(gòu)”是什么含義?答：磁黃鐵礦的化學(xué)成分通常為非化學(xué)計量性，通常以Fe1xS表示（其中x=0~），產(chǎn)生的原因是該礦物中部分Fe2+被Fe3+替代，為了保持晶體的電荷平衡，結(jié)構(gòu)中陽離子位置會出現(xiàn)部分空位，這種現(xiàn)象稱為缺席構(gòu)造。如果空位和陽離子在晶體結(jié)構(gòu)中的分布是完全有序的，就會使原晶胞擴大1倍或幾倍，這種結(jié)構(gòu)稱為超結(jié)構(gòu)。 、輝鉍礦為什么呈柱狀晶形,并有{010}完全解理？答：輝銻礦（Sb2S3）具有鏈狀結(jié)構(gòu)，鏈是由S和Sb緊密連接而成，這些鏈平行于c軸。鏈間鍵力較弱，因而沿這一方向{010}表現(xiàn)出解理性，同時晶體的形態(tài)亦是沿晶體結(jié)構(gòu)中鏈體的方向延伸而呈平行c軸的柱狀。輝鉍礦（Bi2S3）的晶體結(jié)構(gòu)與輝銻礦相同，所以晶體形態(tài)和解理均一致。 、雌黃、雄黃及辰砂，并指出它們的區(qū)別。答：這四種礦物成分上有差異，結(jié)構(gòu)上也有所不同，鍵性近似，所以部分宏觀性質(zhì)近似，下面列表進行對比： 礦物辰 砂雄 黃 雌 黃自然硫成分HgSAs4S4 或 AsSAs2S3αS晶系三方單斜單斜斜方對稱型322/m2/mmmm形態(tài)分散粒狀柱狀、致密粒狀、土狀塊體短柱狀、板狀、片狀、土狀雙錐狀、后板狀，土狀、塊狀顏色紅色，有鉛灰色錆色桔紅色檸檬黃色不同色調(diào)的黃色條痕紅色淺桔紅色鮮黃色無色光澤金剛光澤金剛光澤，斷面樹脂光澤金剛光澤，斷面油脂光澤晶面金剛光澤，斷口油脂光澤解理{101} 完全{010} 完全{010} 極完全，薄片具撓性貝殼狀斷口硬度2～～2～21~2比重～用途提煉Hg；單晶可作激光調(diào)制晶體；中藥(丹砂)。提取As、制砷化物；中藥材；用于農(nóng)藥、顏料、玻璃等工業(yè)。提煉As、制砷化物；中藥主要用于制造硫酸，用于化肥、造紙、炸藥橡膠生產(chǎn)成因低溫?zé)嵋旱V床的典型礦物化學(xué)沉積、火山噴氣,你能否指出在同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變中,溫度對晶體結(jié)構(gòu)(對稱程度)的影響？答：簡單硫化物中具有同質(zhì)多像變體的礦物有閃鋅礦族（ZnS），黃銅礦族（CuFeS2），輝銅礦族（Cu2S），復(fù)硫化物中有黃鐵礦白鐵礦族（FeS2），現(xiàn)列表如下： 類型族名變體名稱變體對稱穩(wěn)定溫度簡單硫化物閃鋅礦族閃鋅礦等軸中高溫?zé)嵋豪w維鋅礦六方或三方中溫?zé)嵋狐S銅礦族斜方黃銅礦斜方低四方黃銅礦四方中等軸黃銅礦等軸高輝銅礦族斜方輝銅礦斜方低六方輝銅礦六方中等軸輝銅礦等軸高復(fù)硫化物黃鐵礦白鐵礦族黃鐵礦等軸地表不穩(wěn)定白鐵礦斜方高溫不穩(wěn)定 由表可見，高溫變體對稱程度高，低溫變體對稱程度低。?哪些礦物具有標(biāo)型特征？答：硫化物中可以作為標(biāo)型礦物的有：辰砂（HgS）、雄黃（As4S4）和雌黃（As2S3），它們均是低溫?zé)嵋簶?biāo)型礦物。具有標(biāo)型特征的礦物有閃鋅礦（化學(xué)成分、晶胞參數(shù)、顏色、比重等），黃鐵礦（形態(tài)、導(dǎo)電性）等。 ？答：硫化物礦床的氧化帶常常出現(xiàn)氧化物、氫氧化物和鹽類。出現(xiàn)的主要礦物有：含鉛礦物（如方鉛礦）變?yōu)殂U礬、白鉛礦，含鋅礦物（如閃鋅礦）變?yōu)榱怃\礦，含銅礦物（如黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦）變?yōu)榭兹甘?、藍銅礦、赤銅礦，含鐵礦物（如黃鐵礦、磁黃鐵礦）變?yōu)楹骤F礦、黃鉀鐵礬、針鐵礦，含砷礦物（如毒砂）變?yōu)槌羲馐?{110}、{100}完全解理的原因各是什么？答：閃鋅礦的{110}和方鉛礦的{100}方向分別是兩種礦物晶體結(jié)構(gòu)中面網(wǎng)密度最大的電性中和面，因此，容易沿著這些方向產(chǎn)生解理。 ，β=90176。，但為單斜晶系，你如何理解？在毒砂的晶體形態(tài)上，發(fā)育{101}斜方柱，但稱之為假斜方柱，為什么？它應(yīng)該是什么單形？答：雖然毒砂的晶胞參數(shù)中β=90176。，但它的對稱型是2/m，根據(jù)晶體對稱分類方案，它仍然屬于單斜晶系。而其中的{101}斜方柱中的四個晶面，它們不能夠通過毒砂的對稱要素聯(lián)系起來（柱體中相互平行的兩對晶面不能夠通過對稱要素操作發(fā)生重合），因此不屬于同一單形，它只能稱為假斜方柱。它應(yīng)該是兩個平行雙面：{101}和{101}。 由此可見，雖然單斜晶系的晶體一般β＞90186。，但β＞90186。并不是單斜晶系的必要條件。第二十章 習(xí)題 、結(jié)構(gòu)、物性、成因、應(yīng)用方面的主要差異。答：下面列表從總體上對比氧化物和簡單硫化物間的主要差異： 礦物簡單硫化物氧化物成分陰離子：S2，陽離子：銅型離子和部分過渡型離子陰離子：O2，陽離子：惰性氣體型離子和部分過渡型離子結(jié)構(gòu)S2作最緊密堆積，陽離子充填空隙；化學(xué)鍵由離子鍵向金屬鍵和共價鍵過渡O2作最緊密堆積，陽離子充填空隙；化學(xué)鍵由離子鍵向共價鍵過渡形態(tài)晶形較好，一般為等軸、六方晶系，少數(shù)斜方晶系晶形較好，一般為等軸、三、六方晶系，四方晶系，少數(shù)斜方晶系顏色金屬鍵的硫化物顯黑色和金屬色，共價鍵的礦物顏色為淺色或彩色氧化物因主要為離子鍵和共價鍵，所以顏色較淺 僅含鐵的氧化物顏色較深，這是因為鐵為典型的過渡型離子（色素離子）。條痕一般黑色或彩色一般為彩色或無色光澤金屬光澤、半金屬光澤或金剛光澤半金屬光澤、玻璃光澤或金剛光澤解理一般較發(fā)育一般不發(fā)育硬度中等、小大、中等比重大或者中等中等、大用途提煉有色金屬以及與硫酸相關(guān)的產(chǎn)品黑色金屬和有色金屬；儀表軸承或研磨材料、無線電工業(yè)原料、工藝美術(shù)原料及寶石的重要來源成因主要熱液成因內(nèi)生、外生、變質(zhì)作用均有、剛玉、尖晶石的硬度特別高？答：由于這三種礦物的陽離子為Al3+和Si4+，它們半徑小、電價高。因此，結(jié)構(gòu)中共價鍵的成分增多——剛玉、尖晶石已經(jīng)有較多的共價鍵成分，石英則共價鍵占優(yōu)勢。從而導(dǎo)致這些礦物的硬度較高。 、藍寶石、星光寶石？答：成為寶石的條件有三：顏色好、硬度高、數(shù)量稀少。剛玉一般產(chǎn)于巖漿作用或接觸變質(zhì)和區(qū)域變質(zhì)作用，產(chǎn)量很少。而且剛玉的摩氏硬度為9，非常大，因此易于保存。純凈的剛玉是無色，含Cr顯紅色稱為紅寶石；含Ti而顯藍色，稱為藍寶石；有些紅、藍寶石的{0001}面上可以看到因六射針狀金紅石包體而顯示的星光效應(yīng)，稱為星光寶石。 、錫石、軟錳礦的異同，并說明其影響因素。答：錫石、金紅石和軟錳礦它們的晶體結(jié)構(gòu)相同，均系金紅石型晶體結(jié)構(gòu)，但由于它們的陽離子不同，與O2形成的化學(xué)鍵有所區(qū)別，從而導(dǎo)致了它們宏觀性質(zhì)上有所差別，現(xiàn)分別描述如下： 金紅石錫石軟錳礦形態(tài)完好的四方晶形晶形與金紅石相似常見隱晶集合體顏色褐紅、暗紅色黃棕、深褐色黑色金剛光澤金剛光澤半金屬光澤解理{110}中等無解理{110}完全硬度大大隱晶質(zhì)小，單晶體大？答：道芬雙晶和巴西雙晶是石英的兩種常見雙晶，在外形上非常相似，我們可以通過下面幾種方法區(qū)別它們： 1）三方偏方面體晶面 如果該面繞c軸每隔60186。出現(xiàn)一次，該雙晶為道芬雙晶；如果兩個該面呈左右鏡像對稱關(guān)系，該雙晶應(yīng)為巴西雙晶。2）雙晶縫合線 巴西雙晶的縫合線一般是折線；而道芬雙晶的縫合線是彎曲、復(fù)雜的線。 3）蝕像 在縫合線兩側(cè)的同一柱面上，蝕像方向相反，可以用L2聯(lián)系，則為道芬雙晶；兩邊的蝕坑可以通過對稱面聯(lián)系，則為巴西雙晶。，為什么兩者對稱型不同？答：赤鐵礦和鈦鐵礦均屬于剛玉結(jié)構(gòu)，但赤鐵礦（Fe2O3）的陽離子只有Fe3+，而鈦鐵礦（FeTiO3）的陽離子有兩種Fe2+和Ti4+，這兩種離子在赤鐵礦中Fe3+的位置上相間分布，使結(jié)構(gòu)中本應(yīng)對稱的位置變得不對稱了，從而導(dǎo)致鈦鐵礦的對稱程度比赤鐵礦低。 ，雖然O2分布于晶胞角頂和中心，但不是體心格子，為什么？赤銅礦晶體結(jié)構(gòu)中，O2是否為最緊密堆積？為什么？答：在赤銅礦晶胞中，角頂上的O2與中心的O2不是相當(dāng)點（它們的配位多面體的方向不一致，即環(huán)境不同），因此，赤銅礦的空間格子只能是立方原始格子。該結(jié)構(gòu)中的O2也不是最緊密堆積。因為最緊密堆積只有兩種基本堆積形式：立方最緊密堆積和六方最緊密堆積。因為赤銅礦為等軸晶系，因此與赤銅礦可能對應(yīng)的只能是立方最緊密堆積，但立方最緊密堆積要求同種質(zhì)點分布在角頂和面的中心。赤銅礦中的O2不能滿足該條件，因此它不是最緊密堆積。 ？答：三水鋁石（Al（OH）3）的結(jié)構(gòu)與水鎂石的結(jié)構(gòu)近似，由兩層OH離子作最緊密堆積，Al3+充填其中的2/3的八面體空隙，從而構(gòu)成一層穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元層。這些結(jié)構(gòu)單元層之間通過氫鍵相連接。而剛玉晶體（Al2O3）是由O2作六方最緊密堆積，Al3