矿石学基础复习

矿石学期末复习题

1.什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？答：晶体是内部质点在三维空间

呈周期性重复排列的固体。本质区别：是否在三维空间呈周期性排列。

2.什么是晶体结构中的相当点——结点？空间格子中的点，代表晶体结构中的

等同点。在实际晶体中，结点的位置可为同种质点所占据。

3.什么是结构基元？空间格子和晶胞有何区别？由于晶体中原子的排列是有规

律的，可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元，这个最小单元就叫作晶胞。晶胞就是结构单元。

4.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。对于晶体外形而言，就是晶面与晶面、晶棱与晶棱、角顶与角顶的有规律重复。

5.说出下列对称型所属的晶族和晶系。

C：低级晶族三斜晶系 L2PC：低级晶族单斜晶系

3L23PC：低级晶族斜方晶系 3L i44L36P：高级晶族等轴晶系

L33L2 ：中级晶族三方晶系L44L25PC ：中级晶族四方晶系

L66L27PC：中级晶族六方晶系 3L24L33PC：高级晶族等轴晶系

3L44L36L29PC：高级晶族等轴晶系

6.布拉维格子：代表结构基元的节点在空间排列方式的单位平行六面体，由布

拉维推导并经x-射线分析证实共有十四种，称为布拉维格子。无论天然的还是人工合成的晶体，尽管由于结构中质点的种类和重复周期不同，从而形成千千万万不同的晶体结构，但代表结构基元的节点在空间的排列方式，却只能是十四种布拉维格子中的一种。

7.晶胞：由每个单位平行六面体圈定出来的那一部分晶体结构，称为该晶体的

单位晶胞（简称晶胞）。同一晶体中的每个晶胞所含质点的种类、数量及彼此间的相对位置都完全相同。整个晶体结构就是由无数个完全等同的晶胞以棱长为周期沿棱的三个方向平行无间隙的堆砌而成。

8.对称要素、对称的特点：对称要素为对称轴、对称面、对称中心、旋转反伸

轴。物体或图形的对称有两个基本的特点：一是物体上有若干个完全一样的等同部分；二是这些等同部分能有规律地彼此重复。

9.对称型、点群：一个晶体多面体中全部对称要素的组合，称为该晶体多面体

的对称型。由于在晶体多面体中，全部对称要素相交于一点。在进行对称操作时至少有一点不动，因此对称型也称点群。经推导，晶体中可能出现的对称型总共只有32种。无论天然晶体还是人工晶体，对称要素的组合无一例外都要包含在这32种对称型之中。

10.晶体的对称分类：首先，将属于同一对称型的晶体归为一类，称晶类。晶体

中有32个对称型，亦即有32个晶类。其次，根据是否有高次轴以及有一根还是多根高次轴，把32种对称型划分为低、中、高三个晶族。最后，在各个晶族中根据对称特点划分晶系，共7个晶系。

11.同一种矿物的理想晶体形态和实际(天然)晶体有何异同？所谓理想晶体，是

指它的内部结构严格地服从空间格子规律，外形应为规则的几何多面体，面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。实际上晶体在其生长过程中或晶体长成之后，总是不可避免地要受到外界复杂因素的种种影响，致使晶体不能按理想形态发育；此外，晶体在形成之后，还可能受到溶蚀和破坏。因而，实际晶体和理想晶体相比，相差很远，不能表现出理想晶体所具有的全部特征。

12.晶体的结晶习性：矿物晶体所具有的保存习见形态的性质，称之为该矿物的

结晶习性。

13.双晶：双晶是指两个或两个以上的同种晶体，彼此间按一定的对称规律相互

结合而成的规则连生。

14.面角守恒定律的内容：成分和结构均相同的所有晶体，不论它们的形状和大

小如何，一个晶体上的晶面夹角与另一些晶体上的相对应的晶面夹角恒等。

15.何为晶体的米氏符号？答：用晶面在3个晶轴上的截距系数的倒数比来表示

晶面在空间相对位置的符号的一种方法。

16.N个等大球体最紧密堆积会产生什么类型的空隙？各有多少个？哪种空隙

大，哪种空隙较小？N个等大球体作最紧密堆积时，产生N个八面体空隙和

2N个四面体空隙。八面体空隙大于四面体空隙。

17.何谓配位数？当某种阳离子位于立方体、八面体、四面体或正三角形配位多

面体中，此阳离子的配位数分别是多少？在晶体结构中，原子或离子是按照一定方式与周围的原子或离子相接触的，每个原子或离子周围最邻近的原子或异号离子的数目称为该原子或离子的配位数。8、6、4、3。

18.黄铁矿的晶形有时呈立方体，有时呈五角十二面体，这是同质多象吗？何谓

同质多象？答：是同质多象；同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象，称为同质多象。

19.自然界中胶体的特点，胶体矿物的主要特点：（1）个体小；（2）吸附性强；

（3）胶体对离子吸附具有选择性。

20.水在矿物中的作用：水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都与水有

关。根据矿物中水的存在形式以及它们在晶体结构中的作用，分为两吸附水、结晶水和结构水三种基本类型，另有沸石水、层间水两种过度类型。

21.为什么矿物的条痕要比矿物的颜色稳定？答：矿物的条痕可以消除假色,减弱

它色,因而要比矿物颜色稳定得多。

22.矿物的解理及解理的等级：矿物受外力（敲打、挤压）作用后，沿着一定的

结晶方向发生破裂，并能裂出光滑平面的性质称为解理。根据解理产生的难易程度和完善程度，将矿物的解理分为五级：1.极完全解理 2.完全解理 3.

中等解理4.不完全解理5.极不完全解理。

23.何谓矿物的发光性？何谓荧光，何谓磷光？矿物在外界能量的照射下，能发

射可见光的性质称为发光性。发光体一旦停止受激，发光现象消失，所发的光为萤光；在外界能量撤除以后，还能发的光叫磷光

24.矿物的弹性和挠性：弹性是指矿物在外力作用下发生弯曲形变，当外力解除

后又恢复原状的性质,如云母。挠性是指矿物受外力作用发生弯曲形变，当外力作用解除后不能恢复原状的性质。

25.硫化物的晶体化学特征：硫化物及其类似化合物中原子间的键性复杂，不仅

表现共价键性，还显示一定的离子键性，甚至还有金属键性。可以看作硫离

子作最紧密堆积，阳离子位于四面体或八面体空隙。类质同像替代广泛，同质多像普遍。

26.硫化物的物理性质：绝大多数硫化物及其类似化合物呈金属色、显金属光泽、

条痕色深而不透明。仅少数硫化物如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等具金刚光泽，半透明。单硫化物和硫盐矿物硬度低，其摩斯硬度在2-4之间，双硫化物及其类似化合物，其硬度增高至5-6.5左右，同时缺乏解理或解理不完全，而其它硫化物大多具有明显解理性。这类矿物的熔点低，比重一般在4以上。

27.矿物：矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用与生物作用，所形成的具有

固定化学组成和物理化学性质的自然元素或天然化合物。如金、石墨、硫磺为自然元素矿物，而磁铁矿、黄铜矿和石英为天然化合物，也都是矿物。28.矿物的分类：矿物的分类方法有很多种，目前常用的分类法有工业分类、成

因分类和晶体化学分类三种。根据矿物的不同性质和用途，对矿物进行工业分类，分为金属矿物类和非金属矿物类。根据矿物的成因，将矿物分为内生成因矿物、外生成因矿物和变质成因矿物三类。根据矿物的化学成分和晶体结构，将矿物分为五大类，即自然元素大类、硫化物及其类似物大类、氧化物和氢氧化物大类、含氧盐大类、卤化物大类。

29.矿物的命名：矿物的命名依据归纳起来主要有：(1)以化学成分命名的，如自

然金；(2)以物理性质命名的，如孔雀石；(3)以晶体形态命名的，如石榴石；

(4)以成分及物理性质命名的，如铜矿；(5)以晶体形态及物理性质命名的，

如绿柱石；(6)以地名命名的，如高岭石；(7)以人名命名的，如章氏硼镁石。

30.矿物的磁性：矿物的磁性是指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引，或矿物本身

能吸引铁质物件的性质。根据矿物的磁性，将矿物分为磁性矿物、电磁性矿物和逆磁性矿物三种。

31.矿物的硬度：矿物的硬度是矿物抵抗外来刻划，压入或研磨等机械作用的能

力。是鉴定矿物的重要特征之一。矿物硬度以H表示。

32.矿物的条痕：矿物的条痕是指矿物粉末的颜色。是鉴定矿物常用的鉴定手段

之一。

33.矿物的光泽：矿物的光泽是指矿物表面对光的反射能力。光泽的强弱用反射

率来表示。根据反射率的大小，光泽分为四级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽。

34.矿物的光学性质：矿物的光学性质主要是指矿物对光线的吸收、反射和折射

时所表现的各种性质，以及由矿物引起的光线干涉和散射等现象。如矿物的颜色、条痕、光泽和透明度等。

35.各类成矿作用的概念：内生成矿作用：主要由地球内部热能导致矿床形成的

各种地质作用。外生成矿作用：在以太阳能为主要能量的影响下，在岩石圈上部、水圈、大气圈和生物圈的互相作用过程中，导致在地壳表面形成矿床的各种地质作用。变质成矿作用：岩石在变质过程中，发生某种有用物质的富集、岩石性质的优化或者强烈改造原来的矿床，使其成为具有另一种工艺性质的矿床的地质作用称为成矿作用。

36.岩石：岩石是在各种不同的地质作用下，由造岩矿物形成的集合体。例如花

岗岩就是由长石、石英和云母等矿物组成的岩石。根据其形成作用分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。

37.沉积岩：沉积岩是在地表形成的一种地质体，是在常温常压下由风化作用、

生物作用和火山作用形成的物质经过沉积与风化等作用而成的岩石。最常见的沉积岩有：砾岩和角砾岩、砂岩和粉砂岩、页岩和泥岩、石灰岩和白云岩。

38.岩浆岩：岩浆岩是由岩浆冷凝结晶而成的岩石，也称为火成岩。最常见的岩

浆岩有：花岗岩和流纹岩、闪长岩和安山岩、辉长岩和玄武岩、橄榄岩。39.变质岩：变质岩是在地壳发展过程中，原先已存在的各种岩石在特定的地质

和物理化学条件下所形成的具有新的矿物组合和结构构造的岩石。最常见的变质岩有：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、大理岩等。

40.岩浆岩的分类：按生成环境，可分为喷出岩（火山岩）和侵入岩两大类；根

据岩浆中SiO

2的含量，岩浆岩可分为超基性岩（SiO

2

<45%）、基性岩

SiO

2=45%~52%）、中性岩（SiO

2

=52%~65%）和酸性岩（SiO

2

>65%）四大类。

41.成岩和成矿作用：成岩作用就是在一定的自然条件下，形成岩石的地质作用。

如果形成岩石的过程中，伴随有矿产的形成，则称为成矿作用。在地球的演化过程中，只有当分散在地壳上和地幔中的元素在迁移过程中发生富集，才有可能形成矿石。

42.矿石、有用矿物和脉石矿物：所谓矿石就是在现在的技术及经济条件下可以

被开采、加工和利用的岩石。矿石是由有用矿物和脉石矿物所组成，有用矿物是人们要利用的矿物，也就是选矿的目的矿物；脉石矿物就是目前尚不能利用的矿物，也就是选矿过程中成为尾矿的矿物。

43.什么是矿石的结构和构造？矿石的结构指的是矿物颗粒的形状、大小和相互

关系。矿石的构造指的是矿石中各种矿物集合体的形状、大小和空间分布关系。最常见的矿石结构有：粒状结构、交代结构、固溶体分离结构、动力结构等。最常见的矿石构造有：浸染状构造、块状构造、条带状构造、脉状构造、角砾状构造、胶状构造。矿石的结构和构造决定矿石选别的难易程度。

44.粒状结构：矿石中可以区分出单个晶粒。多数晶粒具有完整的结晶外形时称

自形粒状结构；多数晶粒形态不规则，无固定结晶外形时称它形粒状结构；

介于以上两者之间者，称为半自形粒状结构。

45.交代结构：已结晶矿物的一部分被后期晶出的矿物所取代，使其晶形残缺不

全，形状复杂而不规则。

46.固溶体分离结构：指在高温时为两种或两种以上组分呈类质同象的混合物，

温度下降时分解成两种或几种矿物。由此形成的结构称为固溶体分离结构。

如乳浊状、叶片状、格构状和结状等。

47.动力结构：或称压力结构，指矿石形成后，受动力作用使矿物发生变形或碎

裂而成的结构。塑性矿物常形成揉皱结构，脆性矿物则易形成压碎结构。48.浸染状构造以脉石矿物为主。少量矿石矿物呈较均匀的星点状分布在脉石矿

物的基质中。矿石矿物含量很低时称为稀疏浸染状构造，含量大于30%时称为稠密浸染状构造。

49.块状构造矿石矿物含量大于80%，颗粒大小较均匀，排列无方向性，组成无

空隙的致密块状集合体，称为块状构造。

50.条带状构造矿石矿物集合体和脉石矿物集合体分别作单向延长，呈条带状相

间出现。

51.脉状构造矿石矿物结合体作两向延伸，呈脉状分布于脉石矿物基质中，组成

脉的矿物可以是一种或数种。两组脉相互交切时，称交错脉状构造；几组不规则的细脉交切成网状时称网脉状构造。

52.角砾状构造先形成的岩石或矿石破碎成角砾，被后形成的另一种矿物集合体

胶结而成的构造。矿石可以含在角砾中，也可含在胶结物中。

53.胶状构造矿物集合体主要为隠晶质或非晶质，形态复杂，表面呈球状或瘤状

凸起，断面呈弯曲的同心环带，个环带界限不清，常为渐变关系。

54.试述矿石结构和构造的研究意义。矿石的结构构造是在一定的地质环境和物

理化学条件下形成的，通过研究可以提供成矿作用、矿床成因及找矿方面的信息。另一方面，通过研究有用组分在矿石中的赋存状态、有用矿物的粒度、形态和嵌布关系等特征，可为矿石的工业评价、选择最合理的技术加工工艺提供重要的基础资料。

55.什么是矿体、围岩和矿床？矿体是由矿石组成的具有一定形状、规模和产状

的地质体。围岩是矿体周围包围矿体的各种岩石。矿床是指有地壳中由地质作用形成的，由有用矿产资源和相关地质要素构成的地质体，其中有用矿产资源必须在一定的经济技术条件下，在质和量两方面都具有开采利用价值。

56.矿石的品位：矿石中有用组分的单位含量称为品位，它是衡量矿石质量的最

主要标准。品位可分为边界品位、工业品位和矿区平均品位等。边界品位是圈定工业矿体与围岩界限的最低品位；工业品位是指工业上可供利用的矿段或矿体的最低平均品位；矿区品位是指整个矿区工业矿石的总平均品位。57.矿产储量：对于一定的矿种，决定矿床经济价值的最重要的因素就是矿产的

储量，即矿产在地下的埋藏量。矿产储量分表内储量和表外储量两大类。表内储量是指目前工业技术条件下可开采利用的储量。表外储量是指目前尚难利用的储量。

58.何谓熔离作用：熔离作用是指在较高温度下呈均匀状态的熔融体，当温度和

压力下降时分离成两种或多种不混熔的熔融体的作用。

59.气化热液中成矿物质发生沉淀的原因:热液中成矿物质发生沉淀的因素是多

方面的，主要包括温度、压力及溶液的pH的变化、氧化-还原反应及不同性质溶液的混合等。

60.充填作用、交代作用：热液中成矿物质的沉淀主要是由于温度、压力等物理

条件的改变，直接沉淀在围岩的裂隙或孔洞中，这种成矿作用叫做充填作用。

指溶液与岩石在接触过程中，发生了一些组分的带入和另一些组分带出的地球化学作用。

61.接触交代成矿作用：是指在中酸性—中基性侵人岩类与碳酸盐类岩石等钙镁

质岩石的接触带上或其附近，由于含矿气化热液交代作用而形成矿产的作用，由此形成的矿床称为接触交代矿床。接触交代作用能形成一套在矿物组合和结构构造等方面具有独特性的岩石，称为矽卡岩。故接触交代矿床又称为矽卡岩矿床。接触交代作用形成的矿石种类多、品位高、储量大，具有重要的工业价值。

62.热液成矿作用：地壳中的含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，以充填作

用或交代作用的方式，将矿质沉淀在各种有利的构造和岩石中，从而形成矿石的作用。

63.矿石的性质主要包括哪些方面？矿石性质主要包括矿石的化学成分、矿物组

成、结构和构造、有用及有害元素的赋存状态、矿石物理性质和化学性质等。

矿石的化学成分，除选矿的目的成分(如铁矿石中的铁)外，往往还伴生一些其他的有益或有害成分(如铜矿石伴生有益成分金、银金矿石中伴生有害成分砷)，因此查清矿石的化学成分及其含量，对确定哪些成分应该回收、哪些成分应该去除是十分必要的。矿石的矿物组成是指矿石中具体的矿物种类和名称，如铁矿石中常见的矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、石英、云母、长石等。查清所含矿石及其含量，就可大体确定选矿原则流程。有用及有害元素的赋存状态，指的是有用和有害成分以何种形式存在于矿石中，以独立矿物形式出现时则可用物理选矿方法处理，以类质同象形式存在时则不能用物理

方法处理。矿石的物理性质和化学性质包括矿石的颜色、密度、硬度、磁性、电性、氧化程度、酸碱度等。这些性质往往是选矿方法的依据，也是非常重要的性质。