期中考前總複習

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這頁在回答:考前最後一輪,哪些一定要會?用一頁把 L01–L08 的必背重點、最常考的比較和練習題放在一起。先自己作答,再打開答案。

必背清單

主題一定要會
礦物定義(L03)五個條件 + 每條的 O/X 例子;似礦物(火山玻璃、褐鐵礦、蛋白石);輻射變晶(鋯石)
五大分科(L03)描述礦物學、結晶學、結晶化學、分類學、地質產狀
歷史(L03)Agricola 1556、Steno 1669 面角守恆、Haüy 晶胞、Wollaston 1809、Nicol 1828、Sorby 1850s、X 光
分類與命名(L03)依陰離子分類(15 類);命名依顏色、成分、性質、地名、人名、晶形
薄片(L02)切 → 磨平 → AB 膠貼 → 細切磨薄;0.03 mm
顏色(L04)四種成因;自色/他色;紅寶石 vs 祖母綠
光澤、條痕(L04)八種光澤的例子;黃鐵礦/黃銅礦綠黑、赤鐵礦紅
解理(L04)六類;輝石 87°/93°、角閃石 124°/56°
硬度(L04)摩氏 1–10
比重、磁性(L04)G = Wa/(Wa − Ww);反、順、鐵磁性;磁鐵礦居禮點 580 °C
分類(L05)各類代表礦物的記憶點;矽酸鹽七種結構
寶石(L05)斑晶、捕獲晶、熱液各四、五種
顯微鏡(L06)13 個部位;上下偏光鏡方向;使用注意;四項調整
開放偏光(L06)晶形、顏色、解理、浮影(貝克線)、多色性
正交偏光(L08)雙晶、環帶、消光(三型 + 全消光)、干涉色
光學(L08)雙折射率;光軸;一軸/二軸晶的晶系;正負光性;Δ = d × δ
鑑定(L08)常見礦物光性表;快速分類表
台灣(L07)調查史;北投石;金瓜石 vs 九份;豐田閃玉;藍閃石

最常考的比較

比較怎麼分
輝石 vs 角閃石解理角 87°/93° vs 124°/56°;角閃石綠色有多色性
Opx vs Cpx平行消光 vs 斜消光
黑雲母 vs 白雲母綠褐、多色性、干涉色中 vs 無色、干涉色高;都 1 組解理、平行消光
石英 vs 斜長石 vs 正長石石英無解理、乾淨、波狀消光;斜長石聚片雙晶;正長石混濁、簡單雙晶
橄欖石 vs 石榴子石都浮影高、無解理;石榴子石全消光,橄欖石干涉色高
方解石 vs 白雲母都干涉色高;方解石對稱消光、菱面解理、閃突起;白雲母平行消光、1 組
方解石 vs 白雲石 vs 霰石冷鹽酸劇烈/弱(要磨粉或加熱);霰石斜方、比重大
黃鐵礦 vs 黃銅礦 vs 金比小刀硬 vs 軟;條痕綠黑 vs 綠黑 vs 金黃;金有延展性
磁鐵礦 vs 赤鐵礦條痕黑、強磁 vs 條痕紅
紅寶石 vs 祖母綠都是 Cr³⁺;剛玉晶體場強 vs 綠柱石晶體場弱
螢光 vs 磷光停止照射就停 vs 繼續發光
解理 vs 裂理 vs 斷口結構固有弱面 vs 缺陷造成 vs 無方向
一軸晶 vs 二軸晶六方、正方 vs 斜方、單斜、三斜
正光性 vs 負光性石英 ε > ω vs 方解石 ε < ω

練習題

一、是非與判斷

  1. 人造紅寶石和天然紅寶石成分結構相同,所以都是礦物。
  2. 冰是礦物。
  3. 煤是礦物,因為它是天然的固體。
  4. 面角守恆是說同一種礦物的晶面大小相同。
  5. 白雲母和白雲石都是層狀矽酸鹽。
  6. 正交偏光下,等向性礦物轉一圈會消光四次。
  7. 提升鏡筒,貝克線往折射率低的介質移動。
  8. 鑽石是捕獲晶。
答案
  1. ✗,人造的不是天然產出。
  2. ✓。
  3. ✗,有機作用形成、沒有固定成分。
  4. ✗,是晶面夾角相同。
  5. ✗,白雲母是層狀矽酸鹽,白雲石是碳酸鹽。
  6. ✗,等向性礦物全消光;非等向性才是四次。
  7. ✗,往折射率高的移動。
  8. ✓,只在地函高溫高壓下穩定,由岩漿帶上來。

二、簡答

  1. 為什麼說顏色是不可靠的鑑定特徵?什麼性質比較可靠?
  2. 說明晶體場轉變如何讓礦物有顏色。
  3. 輝石和角閃石的解理夾角為什麼不同?
  4. 寫出 Jolly 天平的比重公式,並計算:空氣中 26.0 g、水中 16.0 g。
  5. 比較反磁性、順磁性、鐵磁性。
  6. 寫出矽酸鹽七種結構類型,各舉一例。
  7. 說出火山產生寶石的三種途徑,各舉兩例。
  8. 正交偏光下什麼是消光?三種消光型式各舉一例。
  9. 石英的雙折射率 0.009,在 0.03 mm 的薄片中光程差是多少?呈現什麼干涉色?
  10. 某礦物在標準薄片中最高干涉色是二階綠(約 720 nm),雙折射率是多少?可能是哪種礦物?
答案
  1. 非金屬礦物常因雜質、色心、風化面、反光而顏色多變;條痕(粉末顏色)較可靠,再加上硬度、解理、比重等組合判斷。
  2. 過渡金屬的 3d 軌道在礦物的多面體位置中因電場不對稱而分裂,能階差相當於可見光的能量,吸收特定波長,看到的是補色。
  3. 輝石是單鏈、鏈窄,解理沿鏈間弱面,兩組近直交(87°/93°);角閃石是雙鏈、較寬,兩組交成 124°/56°。
  4. G = Wa/(Wa − Ww) = 26.0/10.0 = 2.6(可能是石英或長石)。
  5. 反磁性:電子全成對,外加磁場時微弱反向(石英、方解石);順磁性:有不成對電子但亂排,外加磁場時順向、移除就消失(黑雲母、石榴子石);鐵磁性:自發排列,移除磁場仍保有,超過居禮點消失(磁鐵礦 580 °C)。
  6. 島(橄欖石)、對(綠簾石)、環(電氣石)、單鏈(輝石)、雙鏈(角閃石)、層(雲母)、架(石英、長石)。
  7. 斑晶(月光石、鋯石)、捕獲晶(鑽石、尖晶石)、熱液(祖母綠、綠松石)。
  8. 正交偏光下顆粒變黑。平行消光(黑雲母)、對稱消光(方解石)、斜消光(普通輝石)。
  9. Δ = 30 000 nm × 0.009 = 270 nm,一階灰白。
  10. δ = 720/30 000 = 0.024,可能是普通輝石(0.025)。

三、看描述說礦物

  1. 開放偏光:綠色、多色性淡綠到淡褐、浮影高、兩組斜交解理。正交偏光:斜消光。
  2. 開放偏光:無色、浮影低、有解理。正交偏光:黑白相間的條紋、一階灰白。
  3. 開放偏光:無色、浮影高、無解理。正交偏光:干涉色鮮豔(二階以上)、平行消光。
  4. 開放偏光:無色、浮影中、解理好、轉動時浮影一閃一閃。正交偏光:高階白、對稱消光。
  5. 手標本:淺黃銅色、金屬光澤、條痕綠黑、小刀刮不動、立方體晶形。
  6. 手標本:藍紫色、針狀晶簇,產在花蓮瑞穗的片岩中。
  7. 手標本:黃色、放射性,長在北投溪的安山岩礫表面。
答案
  1. 普通角閃石。
  2. 斜長石(聚片雙晶)。
  3. 橄欖石。
  4. 方解石。
  5. 黃鐵礦。
  6. 藍閃石。
  7. 北投石。