礦物學(xué)課后習(xí)題

1、第十一章第十一章1.何謂礦物何謂礦物礦物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容是什么礦物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容是什么答：礦物是由地質(zhì)作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是巖石或礦石的基本組成單位。礦物學(xué)是一門研究地球及其它天體的物質(zhì)組成及演化規(guī)律的地質(zhì)基礎(chǔ)學(xué)科。它是研究礦物(包括準(zhǔn)礦物)的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、用途及其相互間的內(nèi)在聯(lián)系，以及礦物的時(shí)空分布規(guī)律及其形成和變

2、化的歷史的科學(xué)。它為地質(zhì)學(xué)的其他分支學(xué)科及材料科學(xué)等應(yīng)用科學(xué)在理論上和應(yīng)用上提供了必要的基礎(chǔ)和依據(jù)。2.玻璃、石鹽、冰糖、自然金、花崗巖、合成金剛石、水晶、水、煤、銅礦石是不是礦玻璃、石鹽、冰糖、自然金、花崗巖、合成金剛石、水晶、水、煤、銅礦石是不是礦物為什么為什么答：根據(jù)礦物的定義，我們可知礦物的兩個(gè)特點(diǎn)：天然形成和結(jié)晶質(zhì)。這兩個(gè)特點(diǎn)可以作為我們判斷物質(zhì)是否是礦物的依據(jù)。上述物質(zhì)中，是礦物的有石鹽、自然金、水晶，其他的均不是礦物。原因

3、如下：玻璃是非晶質(zhì)體；冰糖為人工合成；花崗巖是巖石，它是多種礦物的集合體；合成金剛石也是人工合成；水是液態(tài)，為非晶質(zhì)體；煤是混合物，它由多種礦物和非晶質(zhì)體以及有機(jī)物組成；銅礦石是礦石，也是多種礦物的集合體。3.綜論礦物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。綜論礦物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。答：礦物學(xué)與一系列理論學(xué)科、技術(shù)學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科有著密切的關(guān)系。首先，礦物學(xué)以基礎(chǔ)理論學(xué)科為基礎(chǔ)，這些學(xué)科包括結(jié)晶學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、物理化學(xué)等，尤其是固體物理學(xué)、量子化學(xué)

4、和化學(xué)方面的理論及實(shí)驗(yàn)技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)。它們促進(jìn)現(xiàn)代礦物學(xué)全面發(fā)展。同時(shí)，礦物學(xué)作為相關(guān)的地質(zhì)學(xué)科（例如：巖石學(xué)、礦床學(xué)、地球化學(xué)等）和應(yīng)用學(xué)科（例如：材料學(xué)、寶石學(xué)）的基礎(chǔ)，為它們的進(jìn)一步研究提供了借鑒和理論知識(shí)。第十二章習(xí)題1.試述地殼中化學(xué)元素的豐度特點(diǎn)及其意義。試述地殼中化學(xué)元素的豐度特點(diǎn)及其意義。答：元素在地殼中的豐度是指各種化學(xué)元素在地殼中的平均含量。它通常有兩種表示方法：質(zhì)量克拉克值和原子克拉克值?；瘜W(xué)元素在地殼中的分布極

5、不均勻，含量最多的前八種元素（O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg）占99%以上。因此，地殼中分布最廣的礦物也以這些元素組成。例如：地殼中含氧鹽和氧化物分布最廣，特別是硅酸鹽礦物占礦物總種數(shù)的24%，占地殼總重量的34。其意義為：地殼化學(xué)元素豐度直接影響地殼中礦物種類和含量。強(qiáng)的吸附能力，而且吸附不必考慮被吸附離子的半徑大小、電價(jià)的高低等因素，被吸附離子的含量主要取決于該離子在介質(zhì)中的濃度。從而導(dǎo)致了膠體礦物的化學(xué)成分不僅可變，而

6、且相當(dāng)復(fù)雜，其組成中含有在種類和數(shù)量上變化范圍均較大的被吸附的雜質(zhì)離子。5.舉例說明水在礦物中的存在形式及作用。不同形式的水在晶體化學(xué)式中如何表示舉例說明水在礦物中的存在形式及作用。不同形式的水在晶體化學(xué)式中如何表示答：根據(jù)礦物中水的存在形式及其在晶體結(jié)構(gòu)中的作用，可將礦物中的水主要分為吸附水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水3種基本類型，以及性質(zhì)介于結(jié)晶水與吸附水之間的層間水和沸石水2種過渡類型?，F(xiàn)就其存在形式及其作用及晶體化學(xué)式中的表達(dá)列表如下：類型

7、存在形式作用晶體化學(xué)式舉例吸附水中性水分子（H2O）、不參加晶格的形成，不屬于化學(xué)成份機(jī)械吸附。特例：蛋白石——膠體礦物，水屬于化學(xué)成份。特例：SiO2nH2O由于水的含量不固定，因此在H2O前標(biāo)上n。結(jié)晶水中性水分子（H2O）形式存在于礦物晶格的一定位置上。不改變陽離子電價(jià)的前提下，環(huán)繞在小半徑陽離子的周圍，增大陽離子的體積。石膏，Ca[SO4]2H2O結(jié)構(gòu)水以O(shè)H、H、H3O離子的形式存在于礦物晶格中的一定配位位置上。與其它離子牢固

8、地結(jié)合水鎂石Mg(OH)2水云母(KH3O)Al2[AlSi3O10](OH)2層間水中性水分子（H2O）形式存在于層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽結(jié)構(gòu)層之間與層間陽離子結(jié)合形成水合離子蒙脫石(NaCa)0.33(AlMg)2[(SiAl)4O10](OH)2nH2O中，后面的nH2O沸石水存在于沸石族礦物晶格中寬大的空腔和通道中的中性水分子與其中的陽離子結(jié)合形成水合離子鈉沸石Na2[Al2Si3O10]2H2O6.引起礦物化學(xué)成分變化的主要原因有哪些引

9、起礦物化學(xué)成分變化的主要原因有哪些答：類質(zhì)同像替代和非化學(xué)計(jì)量性是引起礦物成分在一定范圍內(nèi)變化的主要原因。引起礦物成分變化的其他因素有：陽離子的可交換性、膠體的吸附作用、礦物中含水量的變化及顯微包裹體形式存在的機(jī)械混入物。7.試分析下列礦物晶體化學(xué)式的含義：試分析下列礦物晶體化學(xué)式的含義：①鈣鈦礦①鈣鈦礦CaTiO3與鉬鈣礦與鉬鈣礦Ca［MoO4］；②白云石②白云石CaMg［CO3］2與鎂方解石與鎂方解石(CaMg)［CO3］；③白云母

10、③白云母K｛Al2［(Si3Al)O10］(OH)2｝與多硅白云母｝與多硅白云母K｛(Al2xMgx)［(Si3xAl1x)O10］(OH)2｝；④硬玉④硬玉NaAl［Si2O6］與霞石］與霞石Na［AlSiO4］；⑤藍(lán)晶石⑤藍(lán)晶石AlⅥ［SiO4］O，紅柱石，紅柱石AlⅥAlⅤ［SiO4］O與夕線石與夕線石AlⅥ［AlⅣSiO5］(注：式中注：式中羅馬數(shù)字為晶格中羅馬數(shù)字為晶格中Al的配位數(shù)的配位數(shù))。答：晶體化學(xué)式不僅提供了化合物元