氧化物和氫氧化物礦物大類

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1、第二十章氧化物和氫氧化物礦物大類氧化物和氧化物礦物：金屬陽離子和某些非金屬陽離子(如Si等)與O2-或(OH)-化合而成的礦物?！?概述地殼中分布廣泛，僅次于含氧鹽礦物大類。已知的礦物超過200種，占地殼總重量的17%±：石英族礦物分布最廣，占12.6%，最常見的石英是主要的造巖礦物；Fe的氧化物和氫氧化物占3.9%；次有Al、Mn、Ti、Cr的氧化物和氫氧化物。意義：1）許多礦物為重要的造巖礦物；2）許多為提取黑色金屬和有色金屬（Fe、Mn、Cr、Al、Sn等）、稀有金屬（Ti、Nb、Ta等）、放射性金

2、屬（U、Th、Y、TR等）及非金屬的礦物原料以及耐火材料等。3）為儀表軸承或研磨材料、無線電工業(yè)原料、工藝美術(shù)原料及寶石的重要來源。一、化學(xué)組成化學(xué)組成陰離子：主要為O2-、(OH)-陽離子：40種左右。主要為惰性氣體型（Si、Al、Mg、U等）和過渡型（Fe、Mn、Ti、Cr、V、Nb、Ta等）離子；銅型離子極少見（Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi等）。少數(shù)氧化物中附加陰離子（F-、Cl-）和水分子。1）銅型離子往往見于由硫化物氧化而成的次生礦物中，且含量很少。2）變價(jià)元素Fe、Mn、U等在氧化物中往

3、往呈高價(jià)態(tài)。3）氧化物中類質(zhì)同像（尤其是異價(jià)類質(zhì)同像）替代較硫化物廣泛，完全類質(zhì)同像替代在成分復(fù)雜的氧化物中較常見。氫氧化物中類質(zhì)同像替代少見，而吸附作用使其化學(xué)組成復(fù)雜化。二、晶體化學(xué)特點(diǎn)1．氧化物氧化物氧化物中O2-常作立方或六方最緊密堆積或近似最緊密堆積，陽離子充填四面體或八面體空隙。鍵性以離子鍵為主，且以低價(jià)惰性氣體型離子的氧化物中為最強(qiáng)，如方鎂石MgO。由于陽離子具不同程度的極化性質(zhì)，剛玉（Al2O3）、石英（SiO2）等的鍵性趨于向共價(jià)鍵過渡；而磁鐵礦（FeFe2O4）、軟錳礦（MnO2）等則

4、有向金屬鍵過渡的趨勢(shì)。1）陽離子電價(jià)增高，其共價(jià)鍵的成分趨于增多，如：Na+→Mg2+→Al3+→Si4+離子鍵→→共價(jià)鍵2）鍵性因陽離子的類型而異：惰性氣體型→過渡型→銅型離子，共價(jià)鍵性趨于增強(qiáng)，CN趨向減小。2．氫氧化物(OH)-或(OH)-和O2-共同形成緊密堆積，后者中(OH)-與O2-通常成互層分布。多數(shù)礦物為層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為離子鍵，層間以分子鍵或氫鍵聯(lián)結(jié)；部分礦物為鏈狀結(jié)構(gòu)，鏈內(nèi)為離子鍵，沿鏈的方向聯(lián)結(jié)力較強(qiáng)，鏈間為氫鍵。三、形態(tài)氧化物常具完好的晶形。集合體常成粒狀和致密塊狀。氫氧化物多屬三方

5、、六方、斜方或單斜晶系。具層狀結(jié)構(gòu)者常呈板狀、片狀、鱗片狀；具鏈狀結(jié)構(gòu)者多呈柱狀、針狀、纖維狀。但更常見成細(xì)分散膠態(tài)混合物，呈鮞狀、豆?fàn)?、腎狀、葡萄狀、鐘乳狀多孔狀、土狀、致密塊狀等。四、物理、化學(xué)性質(zhì)1．光學(xué)性質(zhì)主要取決于陽離子類型（1）惰性氣體型離子（Mg、Al、Si等）的氧化物和氫氧化物：通常為無色、白色或淺色的顏色及條痕，玻璃光澤為主，透明～半透明。（2）過渡型離子（Fe、Mn、Cr、Ti等）和銅型離子（Sn、Cu等）的氧化物和氫氧化物：深色或暗色，常呈各種彩色或鋼灰色～鐵黑色，條痕深色(黃、褐、

6、黑色)，半金屬或金剛光澤，半透明～不透明。2．力學(xué)性質(zhì)及其他性質(zhì)決定于其晶體結(jié)構(gòu)1）氧化物大部分礦物為離子鍵向共價(jià)鍵過渡，結(jié)構(gòu)的緊密程度高。通常具較高的硬度（一般＞5.5，最高達(dá)9）；較大的比重（多數(shù)＞4.0，僅架狀結(jié)構(gòu)的石英族較低，為2.65）；解理不發(fā)育；含鐵礦物具強(qiáng)弱不等的磁性；含放射性元素者具放射性；熔點(diǎn)高；溶解度低。2）氫氧化物層狀結(jié)構(gòu)者的硬度和比重均較相應(yīng)的氧化物稍低或低得多，常具一組極完全～完全解理；鏈狀結(jié)構(gòu)者的硬度和比重皆相對(duì)稍大些，其解理中等。氫氧化物因產(chǎn)于地表，常為膠態(tài)或隱晶質(zhì)，解理的

7、意義不大。五、成因產(chǎn)狀1）氧化物：廣泛形成于內(nèi)生、外生和變質(zhì)作用中。（1）對(duì)變價(jià)元素：低價(jià)態(tài)(Fe2+、Mn2+、V3+、Cr3+等)的氧化物多形成于內(nèi)生(主要是熱液、巖漿作用，次為偉晶作用)或變質(zhì)作用較為還原的環(huán)境中；而高價(jià)態(tài)(Fe3+、Mn4+、Sb5+、W6+等)的氧化物則主要形成于外生(表生作用，如巖石或礦床的風(fēng)化殼)或內(nèi)生作用的較氧化的環(huán)境中。（2）Fe在不同的氧化—還原條件下，易于相互轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌瑑r(jià)態(tài)的氧化物礦物。（3）非變價(jià)元素的氧化物，絕大部分在巖漿、偉晶、熱液或變質(zhì)作用均可形成，也常見于砂

8、礦中。（4）少數(shù)氧化物具單成因性，如鉻鐵礦屬典型巖漿成因，只產(chǎn)于超基性、基性巖漿巖中。2）氫氧化物：往往為低溫表生作用的產(chǎn)物，主要產(chǎn)于地表或近地表，由風(fēng)化作用及化學(xué)沉積而形成：多見于金屬礦床的氧化帶和水化帶或巖石風(fēng)化殼；在湖沼盆地中可形成規(guī)模巨大的沉積礦床，其中尤以Fe、Mn、Al的氫氧化物最為典型，為風(fēng)化作用和沉積作用過程中的膠體溶液凝聚形成的。少數(shù)氫氧化物可產(chǎn)于熱液礦脈。六、分類七、鑒定方法鑒定氧化物，主要依據(jù)晶形、條痕、