1，矿物的概念、内涵？ 岩石、矿石及矿物之间的关系？

答：矿物是指地质作用过程中形成的具有相对固定的化学组成以及确定的晶体结构的均匀固体。它们具有一定的物理、化学性质，在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。  矿物作为组成岩石和矿石的基本单元，应该是各部分均一的，亦即不能用物理的方法把它分成化学成分上更为简单的不同物质。

2，元素的离子类型与形成矿物的特点？（矿物学基础P33-34）

根据形成离子的最外层电子结构，可将元素分成三种基本类型（表4-1）

惰性气体型离子：包括碱金属和碱土金属以及一些ⅢA∽ⅦA的非金属元素。当它们得失电子成为离子时，其最外电子层与惰性气体原子的最外电子层结构相似，具有8个或2个电子。碱金属和碱土金属的电离势小，易形成阳离子，而非金属元素（主要是氧和卤族元素）电负性大，易形成阴离子。氧是地壳中最多的元素，所以其他元素易与氧结合形成氧化物或含氧盐（主要是硅酸盐），形成大部分造岩矿物，地质上将这部分元素称为造岩元素，也称亲石元素或亲氧元素。碱金属和碱土金属的离子半径较大，与氧和卤族元素形成以离子键为主的矿物。

铜型离子：ⅠB,ⅡB以及部分ⅢA∽ⅥA的金属、半金属元素。他们失去电子成为阳离子时，最外电子层具有18或18+2个电子，与的最外电子层结构相似。本类元素易与结合形成以共价键为主的金属矿物，因此这部分元素被称为造矿元素，也称亲疏元素或亲铜元素。

过渡性离子：包括ⅢB∽Ⅷ（含镧系和锕系）区的元素。其阳离子最外电子层具有8-18个电子的过渡性结构。其离子的性质介于惰性气体型离子和铜型离子之间。外电子层电子越接近8者（Mn和铁族的左侧），亲氧性越强，易形成氧化物和含氧盐；而愈近于18者（Mn和铁族的右侧），亲疏性愈强，易形成硫化物；居于中间的锰和铁，则与氧和硫都能结合。

3，形成矿物的地质作用类型及特点？

答：矿物形成的地质作用根据能量来源一般分为内生作用、外生作用、和变质作用。

内生作用：主要指由地球内部热能导致的形成矿物的各种地质作用。主要包括岩浆作用、伟晶作用和热液作用。

外生作用：又称表生作用，指发生于地球表层，主要在太阳能作用下，岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用过程中形成矿物的各种地质作用。主要有风化作用和沉积作用。

变质作用：指已形成的矿物，受到岩浆活动和地壳运动的影响，发生结构和（或）成分改造，导致矿物形成的地质作用。主要包括接触变质作用和区域变质作用。

4，矿物的颜色、条痕、光泽及发光性？

矿物的颜色分以下三类：

自色：是矿物自身固有的化学成分引起的颜色。

他色：是矿物的非固有因素引起的颜色，但也不包括物理光学效应引起的颜色。

假色：是由光的干涉、衍射、漫射等物理光学效应引起的颜色。、常见的有蛋白光、锖色、晕色、变彩。

矿物的条痕是指矿物粉末的颜色；

矿物的透明度是指矿物允许可见光透过的程度。一般分为三个等级：透明、半透明、不透明。

矿物的光泽是指矿物表面对光的反射能力。分为四级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽。特殊光泽有以下几种：珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、腊状光泽、土状光泽。矿物受外加能量激发，发出可见光的性质称为发光性。根据激发源不同、发光可分为光致发光、热发光、以及电致发光、摩擦发光、化学发光等。

5，矿物硬度及其主要影响因素？如何理解理是矿物的固有性质？

矿物的 的硬度是指矿物抵抗外来刻划，淹没或压入等机械作用的能力，用H表示决定矿物硬度大小的主要因素是晶体结构的牢固程度，其他影响因素有离子半径，离子电价，结构紧密程度等

晶体硬度大小的主要影响因素为晶体结构的牢固程度，这与化学键类型及其牢固程度密切相关。而这些因为都是矿物所固有的性质（p26）

6，矿物的磁性、电性及应用？

矿物的磁性是指矿物受外磁场作用时，因被磁化而呈现出能被外磁场吸引或排斥或对外界产生磁场的性质。根据磁性强弱分为强磁性和弱磁性；矿物按磁性分为磁性矿物、电磁性矿物和无磁性矿物。矿物的磁性不仅在鉴定、分选中具有重要的实际意义，在找矿勘探中也有利用矿物磁性的磁法找矿。同时矿物的磁性研究还具有重要的理论意义，如古地磁的研究目前已成为地壳演化研究的一个重要方面；研究矿物的精细结构时，也需要进行磁化率的测定。

矿物的电性分为压电性和焦电性。某些矿物晶体，当某一方向受到压应力或张应力作用时，因变形效应使垂直于应力的两边表面上荷电的性质称为压电性。最常见的压电性矿物是水晶和电气石。晶体的压电性有很大的使用价值，在超声波发生器、谐振片中都要用到压电晶体，其中尤以石英的应用最广。由于水晶的天然资源日渐枯竭，合成水晶已代替天然水晶成为工业应用的主角。

某些矿物当环境温度变化时，在晶体的某些结晶反响产生荷电的性质称为焦电性。矿物研究中可利用焦电性帮助确定矿物的对称性，红外探测中也已利用到晶体的焦电性。

7，类质同像及其发生的规律

类质同像：指物质结晶时,其晶体结构中本应由某种离子或原子占有的位置,一部分被介质中性质相似的他种离子或原子所取代,共同结晶成均匀的单一相的混合晶体(简称混晶,即替位式固溶体),但并不引起键性和晶体结构型式发生质变的特性。

规律：类质同像替代关系的元素占据相同的结构位置，具有相同的作用，因而把它们看成一个整体时，则它与其他元素之间仍符合定比、倍比定律。

8，矿物中水的存在形式？

根据矿物中水的存在形式及其在晶体结构中的作用，可以分为两类：一类是不参加晶格、与晶体结构无关的，统称为吸附水；另一类是参与晶格或与晶体结构密切相关的，包括结构水、结晶水、沸石水和层间水。

吸附水：以中性的水分子H2O的形式存在，不参与矿物晶格，而是被机械的吸附于矿物颗粒的表面或缝隙中，因而不属于矿物的固有成分，不写入化学式。

结晶水：以中性水分子H2O的形式存在，参与矿物晶格，有固定的配位位置。

沸石水：介于结晶水域吸附水之间的一种水，以中性水分子H2O的形式存在，沸石水在结构中占据确定的位置，含量有一上限值。

层间水：也是介于结晶水域吸附水之间的一种水，以中性水分子H2O的形式存在，性质类似于沸石水。层间水含量不固定，随环境温度和湿度等条件而变化。

结构水：也称化合水，为以为以OH-、H+、或H3O+离子的形式参与矿物晶格的水。

9.矿物的晶体化学分类（大类构成）？硅酸盐矿物的晶体化学特征？硅氧骨干？

答： ①自然元素大类

②硫化物及其类似化合物大类

③氧化物和氢氧化物大类

④含氧盐大类

⑤卤化物大类

组成硅酸盐矿物的络阴离子——硅酸根能以各种不同形式出现于晶体结构中，硅酸盐的络阴离子为硅氧四面体，化学式为[SiO4] 4-。作为金属阳离子存在的主要是惰性气体型离子（如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+等）和部分过渡型离子（如Fe2+、Fe3+、Mn2+、Mn3+、Cr3+、Ti3+等）的元素，铜型离子（如Cu+、Zn2+、Pb2+、Sn4+等）的元素较少见 。此外 ，还有 （OH）-、O2-、F-、C1-、[CO3 ]2-、[SO4] 2-等以附加阴离子的形式存在。

硅酸盐结构中，每个Si原子一般为四个O原子包围，构成[SiO4]四面体，即硅氧骨干，它是硅酸盐的基本构造单位。

10，    代表性矿物的晶体化学式？                                            ]

1 卤（氟）化物矿物 萤石CaF2,氟镁石  MgF2.                                                  P49

2 硫化物矿物  辉铜矿 Cu2S  方铅矿 PbS                              P53

3 氧化物和氢氧化物矿物 赤铜矿 Cu2O  刚玉 Al2O3                                        P71

4硅酸盐矿物  锆石 ZrSiO4    橄榄石  （Mg,Fe）2SiO4                                    P95

由于此题答案分布太过散乱，所以本人只能摘录部分供各位参考，望海涵！

11.从植物到泥炭，发生了哪些重大变化？P22

答：泥炭化作用的概念：高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的过程称为泥炭化作用。

在这一阶段，植物首先在微生物作用下，分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物，然后小分子化合物之间相互作用，进一步合成新的较稳定的有机化合物，如腐植酸、沥青质等。植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化：

（1）组织器官（如皮、叶、茎、根等）基本消失，细胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极大、呈胶泥状的膏状体－－泥炭；
（2）组成成分发生了很大的变化，如植物中大量存在的纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植物中不存在的腐植酸却大量增加，并成为泥炭的最主要的成分之一，通常达到40%以上。

12.由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？P22

答：由高等植物形成煤，要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。

泥炭化作用过程：高等植物→泥炭

煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。成岩作用阶段：泥炭→褐煤；变质作用阶段：褐煤→无烟煤

煤化程度由低到高，煤种的序列是什么？

泥炭化作用、成岩作用和变质作用？

13.瓦斯及其生成机理？(P31)

答：瓦斯，又称煤层气，是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身自生自储式非常规天然气。植物遗体埋藏后，经生物化学作用转变为泥炭，泥炭又经历以物理化学作用为主的地球化学作用，转变为褐煤、烟煤和无烟煤。在煤化作用过程中随着上覆地层的不断加厚以及所承受的温度压力的不断增加，成煤物质发生了一系列的化学变化，挥发分和含水量减少，发热量和固定碳含量增加，同时也生成了以甲烷为主的气体——煤型气。按成因可以分为生物成因和热气成因，煤型气经过运移并聚集成藏的成为煤成气藏，仍然保存在煤层中的成为煤层气。

14.煤化程度由低到高，煤种的序列是什么？

答:低等植物 →腐泥→腐泥煤

高等植物→泥炭→烟煤（长焰煤，气煤，肥煤，焦煤，瘦煤，贫煤）→无烟煤

注：下划线的为煤种

15.泥炭化作用、成岩作用和变质作用？(P22-26)

答：泥炭化作用的概念：高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的过程称为泥炭    化作用。

成岩作用： 泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降速度较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆沉积物的压力作用下，泥炭发生了压紧、失水、胶体老化、固结等一系列变化，微生物的作用逐渐消失，取而代之的是缓慢的物理化学作用。这样，泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。

变质作用：当褐煤层继续沉降到地壳较深处时，上覆岩层压力不断增大，地温不断增高，褐煤中的物理化学作用速度加快，煤的分子结构和组成产生了较大的变化。碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。随着煤层沉降深度的加大，压力和温度提高，煤的分子结构继续变化，煤的性质也发生不断的变化，最终变成无烟煤。                                                                                                                                                                                                                                                          

16.煤分子结构单元是如何构成的？结构单元之间如何构成煤的大分子？(P36)

答：煤的结构单元分为规则部分和不规则部分。规则部分是由几个或者十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环（含氮、氧、硫等元素）缩聚而成，称为基本结构单元的核或芳香核；不规则部分则是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团。结构单元之间是通过桥键连接而成煤的大分子。

17.反映煤分子结构的主要参数？（P36）

答：煤分子结构参数有芳碳率、芳氢率、芳环数等。芳碳率（）是指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的碳原子数与总碳原子数之比，=/;芳氢率()是指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的氢原子数与总氢原子数之比, =/;芳环数是指煤的基本结构单元中芳香环数的平均数量。

18.随煤化程度的变化，煤分子结构呈现怎样的规律性变化？（P37）

答：煤分子基本结构单元的核主要由不同缩合程度的芳香环组成，也含有少量的氢化芳香环和氮、硫杂环。低煤化程度煤基本结构单元的核以苯环、萘环和菲环为主；中等煤化程度烟煤基本结构单元的核以菲环、萘环和芘环为主；在无烟煤阶段，基本结构单元核的芳香环数急剧增加，逐渐向石墨结构转变。从褐煤开始，随煤化程度的提高，煤大分子基本结构单元的核缓慢增大，核中的缩合环数逐渐增多，当碳含量超过90%以后，基本结构单元核的芳香环数急剧增大，逐渐向石墨结构转变。

19.煤的显微组分有哪几种？有机显微煤岩组分有哪几种？（P52）

答：煤的显微组分包括有机显微组分和无机显微组分。有机显微组分可分为镜质组、壳质组和惰质组三大类。

20.煤的岩石类型有哪几种？各自的特征是什么？（P48）

答：煤的岩石类型有镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。

镜煤：呈黑色，光泽最强，质地均匀，性脆，断口多呈贝壳状，内生裂隙特别发育。在煤层中镜煤常呈透镜状或条带状，有时呈线理状夹在亮煤或暗煤中。镜煤的显微组成单一，主要是植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成的镜质组。

性质：V、H高，粘结性强，矿物质含量少。

丝炭：外观象木炭，颜色灰黑，具有明显的纤维状结构和丝绢光泽。丝炭疏松多孔，性脆易碎，碎后成为纤维状或粉末状，常呈扁平透镜体，有时也能形成不连续的薄层。在显微镜下观察，丝炭的显微组成也是单一的，是简单的煤岩成分，主要是植物经受火灾后的木炭转化而来的惰质组构成。

性质：致密坚硬、比重大，H低、C高，V低，无粘结性，可选性差，孔隙大。

亮煤：颜色深黑，光泽较强，仅次于镜煤，性较脆，内生裂隙发育。亮煤的均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细纹理，内生裂隙发育程度不及镜煤。在显微镜下观察，亮煤组成比较复杂，它以镜质组为主，并含有不同数量的惰质组、壳质组和矿物质。性质：亮煤的性质接近镜煤，但由于惰质组和矿物质的存在，质量比镜煤差。

暗煤：光泽暗淡，一般呈灰黑色，致密，比重大，内生裂隙不发育，坚硬而具韧性，断面粗糙。在显微镜下观察，暗煤组成复杂，一般镜质组较少，矿物质含量较高。 性质：取决于各组分的含量，如富含壳质组分，V、H高，粘结性强；富含惰质组分，矿物含量高，密度大，V低、弱粘结。

21、煤的工业分析?P80

煤的工业分析是人为规定条件下粗略测定煤化学组成的方法。是包括煤的水分（M ）、灰分（A ）、挥发分（V ）和固定碳（Fc ) 四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。根据分析结果，可以大致了解煤中有机质的含量及发热量的高低，从而初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途，根据工业分析数据还可计算煤的发热量和焦化产品的产率等。

22、外在水分、内在水分和全水分？P80

煤长时间暴露在空气中所失去的水分，吸附在煤粒的外表面和较大的毛细孔隙中，称为n内在水分，用Mf 表示；煤长时间暴露在空气中没有失去仍然残留在煤种的水分，存在于最小的孔隙中，称为内在水分，用Minh 表示。煤的内在水分和外在水分的质量之和就是煤的全水分，它代表了刚开采出来，或使用单位收到或即将投入使用状态下煤中的全部水分（游离水分），用Mt 表示。

23、风干煤样?空气干燥煤样？分析煤样？（P81）

煤失去外在水分后所处的状态称为风干状态或空气干燥状态，失去外在水分的  煤样称为风干煤样或空气干燥煤样。

粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样称为分析煤样。

24、空气干燥基水分？收到基水分？表示符号是什么？（P80、P81）

空气干燥煤样的水分可称为空气干燥基水分，用Mad表示。

按照一定的采样标准从商品煤堆、商品煤运输工具或用户煤场等处所采煤样，称为应用煤样，将应用煤样送到化验室后称为收到煤样，它含有的水分占收到煤样质量的百分数称为煤的全水分或收到基全水分，用Mt或Mar表示。

25.煤的灰分？它与煤中的矿物质有何关系？在比较不同煤种灰分时为什么要用干燥基的灰分产率进行比较？p83

煤的灰分是指煤在一定条件下完全燃烧得到的残渣。

煤的灰分是由煤种的矿物质在高温条件下转化而来的，但产率比相应的矿物含量要低，组成成分上也有很大的变化。

由于空气干燥煤样中的水分是随空气湿度变化而变化的，因而造成灰分测值变化，但就绝对干燥煤样来说，其灰分产率是一定的，故需要用干燥基的灰分产率进行比较。

26．煤中的矿物质来源有哪些?对煤的可选性有何影响？p89

煤种矿物质按来源可分为：原生矿物，来源于成煤植物，在煤中呈细分散分布，机械方法难分选；同生矿物，来源于成煤过程中的搬运作用及胶体成矿，若在煤中分散均匀粒度较小，就很难分离，若颗粒较大，聚集，破碎后利用密度差异即可分选。

27.煤的挥发分和固定碳？p84挥发分与煤化程度有何关系？为什么？p86

煤在高温条件（900度）下隔绝空气加热一段时间，煤中有机质便发生热解反应，形成部分小分子化合物一气体形式挥发出来称为挥发分，其余有机质以固体形式残留下来称之为固定碳。

煤的挥发分随煤化程度的提高而下降。

煤的挥发分主要来源于煤分子中不稳定的脂肪侧链及含氧官能团断裂后形成的小分子和有机质高分子缩聚是生成的氢气，随煤化程度的提高，脂肪侧链及含氧官能团减少，高煤化程度分子缩聚度高，热解是进一步缩聚反应少，产生氢气也少，所以挥发分产率下降。

28.煤的挥发分与煤岩组成有何关系？为什么？p86

煤岩组分中壳质组的挥发分最高，镜质组次之，惰质组最低。

壳质组中链状化合物较多，而惰质组的分子主要以缩合芳香结构为主。

29.煤的工业分析测定方法要点是什么？

30.煤的元素分析是什么？C,H,O三种元素随煤化程度有何变化规律？为什么？p95

煤的元素分析就是对煤有机质中C,H,O,N,S含量的测定。

随煤化程度的提高，煤的分子结构发生变化，侧链及含氧官能团减少，直接导致煤中C含量上升，H，O含量下降，N,S元素变化不规律。

31、煤中的硫可分为哪几种？煤中全硫含量测定方法有哪几种？其原理各是什么？硫元素在煤炭加工利用中的危害有哪些？

答：1.煤中的硫分为有机硫和无机硫，无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。煤中的有机硫与煤的有机质结合，参与煤的大分子结构。煤中的无机硫主要以硫铁矿、硫酸盐等形式存在，尤其以硫铁矿硫居多。有机硫和无机硫之和称为煤的全硫。煤中全硫含量测定方法及原理：（1）艾氏卡法  将空气干燥的分析煤样与艾氏试剂（2份轻质MgO和1份Na2CO3混合而成）混合后缓慢加热到850℃，使煤中的硫全部转换为可溶于水的硫酸钠和硫酸镁。冷却后用热水将硫酸盐从燃烧的熔融物中全部浸取出来，在滤液中加入氯化钡，使硫酸盐全部转化为硫酸钡沉淀。过滤并洗涤硫酸钡沉淀，然后在坩埚中干燥、灰化滤纸。称量硫酸钡的质量，即可计算出煤中全硫含量。（2）高温燃烧中和法  煤样和催化剂一起在氧气流中完全燃烧，使煤中各形态的硫全部转化成二氧化硫和三氧化硫，用过氧化氢溶液吸收二氧化硫和三氧化硫，生成硫酸溶液。用氢氧化钠标准溶液中和滴定，根据氢氧化钠的消耗量，计算出煤中硫的含量。（3）库仑滴定法  将一定量分析煤样置于1150℃洁净的空气流中燃烧，煤中各形态的硫转化为二氧化硫和少量的三氧化硫，并随燃烧气体一起进入电解池。二氧化硫与水化合生成亚硫酸，电解液中的碘立刻与亚硫酸反应，将其氧化生成硫酸，I2被还原为I¯。由于碘离子的生成，碘离子的浓度增大，使电解液中的碘—碘化钾电对的电位平衡遭到破坏。此时，仪器立即自动电解，使碘离子生成碘，以恢复电位平衡。燃烧气体中二氧化硫的量越多，上述反应中消耗的碘就越多，电解消耗的电量就越大。当亚硫酸全部被氧化为硫酸时，根据电解碘离子生成所消耗的电量，由法拉第电解定律，可计算出煤中全硫质量。

硫元素在煤炭加工利用中的危害：煤中的硫以硫铁矿以及有机质等形式存在于煤中。硫是煤中最主要的有害元素。煤中的硫在燃烧过程中形成二氧化硫随烟气进入大气环境，下雨时成为酸雨，腐蚀建筑物和设备，进入水体后污染水源。