32.白云母的特性及工业应用是什么？
答：白云母绝缘性极好，耐热性良好，化学性能稳定，有抗各种射线辐射的性能，并有良好的防水防潮性。因此，白云母主要用于电器工业、电子工业和航空航天等尖端科技领域。
33.具有［SiO4］四面体共角形成架状结构的矿物有哪些族？
答：具有［SiO4］四面体共角顶形成架状结构的矿物族有：氧化物大类中的石英族，含氧盐大类硅酸盐类中的长石族、白榴石族、霞石族和沸石族。
34.长石族矿物具相同的结构型式，但不同长石矿物种具不同的对称特点，影响长石结构对称性的两个主要因素是什么？ 答：影响长石结构对称性的两个主要因素为：
1）骨干外阳离子大小：阳离子越大，越能撑开整个架状结构，对称程度越高，如透长石为单斜对称；阳离子越小，越不能撑开整个架状结构，对称程度越低，如钠长石和钙长石为三斜对称。
2）骨干内Si、Al有序、无序：指在[TO4]四面体中，Al3+替代Si4+占位是有序还是无序，有序-无序程度直接影响着晶体的对称和轴长。
35.什么叫长石的有序度？什么叫长石的三斜度？
答：长石的有序度和三斜度均是描述长石结构中[TO4]四面体内Al3+和Si4+占位的有序-无序现象的参数。
长石有序度是指衡量长石有序程度的参数。用δ来表示：完全有序时，δ=1；部分有序时，δ=0~1；完全无序时，δ=0。
长石三斜度是指衡量长石晶体结构因有序化由单斜偏向三斜的程度，用Δ表示。完全有序时，Δ=0；部分有序时，1＞Δ≥0；完全无序时，Δ=1。
36.试述钾长石的有序化过程。钠长石、钙长石有序化与钾长石有序化有什么不同？
答：在钾长石（K[AlSi3O8]）的四元环内，只有一个四面体的Si被Al占据。假设四元环内的四个四面体位置分别为t1（o）、t1（m）、t2（o）、t2（m），钾长石的有序化过程可以描述如下：
1）Al3+在所有的四面体位置上有同样的分布几率，用占位率表示为：
t1（o）=t1（m）=t2（o）=t2（m）=25%；
2）当温度下降，长石有序化时，Al3+逐渐由t2向t1转移，这时Al3+的占位率为：
t1（o）=t1（m）>t2（o）=t2（m）
直到
t1（o）=t1（m）=50%，t2（o）=t2（m）=0
晶体仍为单斜对称；
3）进一步有序化时，Al3+逐渐由t1（o）向t1（m）转移，这时Al3+的占位率为：
t1（o）>t1（m），t2（o）=t2（m）=0
晶体变为三斜对称；
4）在进一步有序化时，Al3+完全集中在t1（o）位，其占位率为：
t1（o）=1，t1（m）=t2（o）=t2（m）=0
此时晶体处于完全有序状态，对称为三斜。
而钠长石的有序化过程与透长石的有序化过程近似，只是其有序化均是在三斜对称中进行。钙长石由于四面体中Al3+和Si4+的数量相同，而架状结构遵循铝回避原则，硅氧四面体与铝氧四面体只能相间排列，因此钙长石只能保持完全有序状态，晶体结构才能稳定。但如果有钠离子取代鈣离子形成斜长石则会有无序结构产生，而且规律比较复杂。
37.长石的架状结构在高压下会转变成什么结构型？ 答：以钠长石的变化进行说明：
Na[AlSi3O8]（钠长石，-1.65%体积）→NaAl[Si2O6]（硬玉）+SiO2（石英） （钠长石，-2.5%体积）→NaAl[Si2O6]（硬玉）+SiO2（柯石英）
（钠长石，-8.1%体积）→NaAl[Si2O6]（硬玉）+SiO2（斯石英） （钠长石，-5.3%体积）→Na[AlSi3O8]（锰钡矿型）
（钠长石，-8.6%体积）→Na[AlSiO4]（CaFe2O4型）+ 2SiO2（斯石英）
在高压下，结构向更紧密的方向变化，可以变为硬玉型、锰钡矿型和CaFe2O4型。
38.如果某长石的晶体形态为沿a轴压扁的板状，说明它可能是什么长石种矿物？
答：这种矿物有可能是冰长石。因为冰长石形状特殊，{110}特别发育且沿a轴压扁状，并且还发育{100}面，这是长石中罕见的单形。
39.从透长石、正长石、微斜长石的双晶类型差异说明什么？
答：透长石和正长石常见卡斯巴双晶，微斜长石的双晶比较复杂，除卡斯巴双晶外，还可以具有钠长石律和肖钠长石律。说明矿物双晶律与其对称有重要的关系。透长石和正长石为单斜晶系对称，比三斜晶系的微斜长石要高（即对称要素更多一些）。由于受“双晶面不会平行于单晶体中的对称面，双晶轴不会平行于单晶体中的偶次轴。”这一规律的制约，透长石和正长石的双晶律较少，而微斜长石的双晶律较多。
另一方面，从双晶出现概率来看，透长石较少见双晶；正长石稍常见双晶，而且常见的是显微双晶；微斜长石最常见双晶。这种现象说明从无序态（透长石）到有序态（微斜长石）双晶从少变多，即双晶的形成与有序化过程有关。
40.聚片双晶与出溶片晶的区别是什么？
答：最主要的区别在于：聚片双晶的单晶体都是同种晶体，因此它属于双晶类型的规则连生；而出溶片晶与主晶不是同一种晶体，因此它属于交生类型的规则连生。
41.试用旋转矩阵证明：斜长石的卡-钠复合双晶中，3种双晶律(卡斯巴双晶律、钠长石双晶律、卡-钠复合双晶律)的关系为：任两种双晶律的复合操作必等于第三种双晶律的操作。
证明：
卡斯巴律双晶轴：
钠长石律双晶律轴：
卡－钠复合双晶律轴：
这3种双晶律的任两种的复合必等于第三种，例如：
卡斯巴律′ 钠长石律＝卡－钠复合律
42.具有卡-钠复合双晶律的双晶必定是复合双晶，对否？
答：这句话不对。对于钠长石-卡斯巴复合律，一般都是由卡斯巴律和钠长石律复合而成，很少单独出现，但在自然界中也偶见其单独形成简单双晶。
43.文象结构属于什么类型的规则连生？
答：文象结构是由石英和微斜长石（或正长石）所组成的规则连生体，从断面上看它宛如古代的象形文字，故称为文象结构。它是由残余熔体中长石与石英同时结晶形成的。实际上就是长石和石英以相似的面网连生，形成的交生现象。
44.沸石族的晶体结构特点是什么？由此导致它们有什么特性及工业应用？ 答：沸石族的晶体结构可以描述为：硅氧四面体以共角顶的方式形成架状的硅氧骨架，而且骨架由各种各样的笼状单元以及连接笼的通道组成。笼和通道内可以存在大半径的阳离子和水分子。这些离子和水分子具有较强的可交换性。这些特点导致了沸石族矿物具有下面一些工业用途： 1）离子交换材料：利用其阳离子可交换性。
2）分子筛：利用失水沸石的大孔道，将半径差别较大的分子分开。
3）催化工业：利用失水沸石与某些金属组成复合物，用于催化工业。
第二十二章 习题
1.什么叫型变？型变与类质同像、同质多像的区别和联系是什么？从离子大小与配位数的关系解释碳酸盐系列矿物之间的型变现象。
答：型变是指在晶体化学式属同一类型的化合物中，化学成分的规律变化而引起的晶体结构形式的明显而有规律的变化的现象。型变现象能够将类质同像和同质多像有机地联系起来，因为类质同像系列是成分变化而结构不变，当成分变化到极限时，就会引起结构的变化。在极限点处发生的结构变化就是同质多像。型变系列应包含了整个成分变化引起结构变化的过程。类质同像、同质多像和型变现象体现了事物由量变到质变的规律。
无水碳酸盐矿物中，二价阳离子的半径较小的有：Mg2+、Co2+、Zn2+、Fe2+和Mn2+，分别形成方解石族的菱镁矿、菱钴矿、菱锌矿、菱铁矿和菱锰矿。它们都属于三方晶系。它们可以近似地看成一个类质同像系列。半径较大的Sr2+、Ba2+、Pb2+，分别形成文石型结构的碳酸锶矿、碳酸钡矿、白铅矿。它们可以看成另一个类质同像系列。半径居中的Ca2+与[CO3]2-，则可形成三方晶系的方解石型结构，又可形成斜方晶系的文石型结构。Ca[CO3]刚好是一个同质多像，能将两个类质同像系列联系起来。这种由同质多像与其联系起来的类质同像现象就是型变，其体现了一个由量变到质变的过程。
2.从方解石结构解释方解石{10 11}解理产生的原因及方解石具有很高双折率的原因。
答：方解石型结构可以视为NaCl型结构的衍生结构。即将NaCl结构中的Na+和Cl-分别用Ca2+和[CO3]2-取代，并将[CO3]2-平面三角形垂直于某三次轴成层排列，并将其立方面心晶胞沿三次轴方向压扁成钝角菱面体状，就变成了方解石型结构。由于NaCl结构中的{100}方向为电性中和面，从而产生该方向的解理。与此相似，也就决定了方解石具有{10 11}解理。
由于在[CO3]2-平面内的振动光的折射率远大于垂直此平面振动光的折射率，而方解石型结构中[CO3]2-呈平行分布，所以这些碳酸盐矿物的光学异向性非常强，表现为高双折率。
3.文石结构与方解石结构最主要的区别是什么？并从阳离子配位数解释为什么文石形成温度低压力高、而方解石形成温度高压力低。
答：与方解石晶体结构不同，在文石晶体结构中，Ca2+和[CO3]2-按照六方最紧密堆积的规律重复排列，每个Ca2+周围围绕着6个，但与其相接触的O2-不是6个而是9个，即Ca2+的配位数为9。而方解石结构中Ca2+的配位数是6。一般情况下，同质多像转变过程中，温度增高、压力降低有助于变体向结构疏松、配位数降低转变。由于文石Ca2+的配位数大于方解石Ca2+的配位数，结构也更紧密一些。因此文石形成温度低压力高、而方解石形成温度高压力低。
4.鉴定碳酸盐矿物最简易的方法是什么？并说明各矿物种的具体鉴别特点。