氧化物和氢氧化物矿物大类

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1、第二十章氧化物和氢氧化物矿物大类氧化物和氧化物矿物：金属阳离子和某些非金属阳离子(如Si等)与O2-或(OH)-化合而成的矿物。§1概述地壳中分布广泛，仅次于含氧盐矿物大类。已知的矿物超过200种，占地壳总重量的17%±：石英族矿物分布最广，占12.6%，最常见的石英是主要的造岩矿物；Fe的氧化物和氢氧化物占3.9%；次有Al、Mn、Ti、Cr的氧化物和氢氧化物。意义：1）许多矿物为重要的造岩矿物；2）许多为提取黑色金属和有色金属（Fe、Mn、Cr、Al、Sn等）、稀有金属（Ti、Nb、Ta等）、放射性金

2、属（U、Th、Y、TR等）及非金属的矿物原料以及耐火材料等。3）为仪表轴承或研磨材料、无线电工业原料、工艺美术原料及宝石的重要来源。一、化学组成化学组成阴离子：主要为O2-、(OH)-阳离子：40种左右。主要为惰性气体型（Si、Al、Mg、U等）和过渡型（Fe、Mn、Ti、Cr、V、Nb、Ta等）离子；铜型离子极少见（Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi等）。少数氧化物中附加阴离子（F-、Cl-）和水分子。1）铜型离子往往见于由硫化物氧化而成的次生矿物中，且含量很少。2）变价元素Fe、Mn、U等在氧化物中往

3、往呈高价态。3）氧化物中类质同像（尤其是异价类质同像）替代较硫化物广泛，完全类质同像替代在成分复杂的氧化物中较常见。氢氧化物中类质同像替代少见，而吸附作用使其化学组成复杂化。二、晶体化学特点1．氧化物氧化物氧化物中O2-常作立方或六方最紧密堆积或近似最紧密堆积，阳离子充填四面体或八面体空隙。键性以离子键为主，且以低价惰性气体型离子的氧化物中为最强，如方镁石MgO。由于阳离子具不同程度的极化性质，刚玉（Al2O3）、石英（SiO2）等的键性趋于向共价键过渡；而磁铁矿（FeFe2O4）、软锰矿（MnO2）等则

4、有向金属键过渡的趋势。1）阳离子电价增高，其共价键的成分趋于增多，如：Na+→Mg2+→Al3+→Si4+离子键→→共价键2）键性因阳离子的类型而异：惰性气体型→过渡型→铜型离子，共价键性趋于增强，CN趋向减小。2．氢氧化物(OH)-或(OH)-和O2-共同形成紧密堆积，后者中(OH)-与O2-通常成互层分布。多数矿物为层状结构，层内为离子键，层间以分子键或氢键联结；部分矿物为链状结构，链内为离子键，沿链的方向联结力较强，链间为氢键。三、形态氧化物常具完好的晶形。集合体常成粒状和致密块状。氢氧化物多属三方

5、、六方、斜方或单斜晶系。具层状结构者常呈板状、片状、鳞片状；具链状结构者多呈柱状、针状、纤维状。但更常见成细分散胶态混合物，呈鲕状、豆状、肾状、葡萄状、钟乳状多孔状、土状、致密块状等。四、物理、化学性质1．光学性质主要取决于阳离子类型（1）惰性气体型离子（Mg、Al、Si等）的氧化物和氢氧化物：通常为无色、白色或浅色的颜色及条痕，玻璃光泽为主，透明～半透明。（2）过渡型离子（Fe、Mn、Cr、Ti等）和铜型离子（Sn、Cu等）的氧化物和氢氧化物：深色或暗色，常呈各种彩色或钢灰色～铁黑色，条痕深色(黄、褐、

6、黑色)，半金属或金刚光泽，半透明～不透明。2．力学性质及其他性质决定于其晶体结构1）氧化物大部分矿物为离子键向共价键过渡，结构的紧密程度高。通常具较高的硬度（一般＞5.5，最高达9）；较大的比重（多数＞4.0，仅架状结构的石英族较低，为2.65）；解理不发育；含铁矿物具强弱不等的磁性；含放射性元素者具放射性；熔点高；溶解度低。2）氢氧化物层状结构者的硬度和比重均较相应的氧化物稍低或低得多，常具一组极完全～完全解理；链状结构者的硬度和比重皆相对稍大些，其解理中等。氢氧化物因产于地表，常为胶态或隐晶质，解理的

7、意义不大。五、成因产状1）氧化物：广泛形成于内生、外生和变质作用中。（1）对变价元素：低价态(Fe2+、Mn2+、V3+、Cr3+等)的氧化物多形成于内生(主要是热液、岩浆作用，次为伟晶作用)或变质作用较为还原的环境中；而高价态(Fe3+、Mn4+、Sb5+、W6+等)的氧化物则主要形成于外生(表生作用，如岩石或矿床的风化壳)或内生作用的较氧化的环境中。（2）Fe在不同的氧化—还原条件下，易于相互转变为不同价态的氧化物矿物。（3）非变价元素的氧化物，绝大部分在岩浆、伟晶、热液或变质作用均可形成，也常见于砂

8、矿中。（4）少数氧化物具单成因性，如铬铁矿属典型岩浆成因，只产于超基性、基性岩浆岩中。2）氢氧化物：往往为低温表生作用的产物，主要产于地表或近地表，由风化作用及化学沉积而形成：多见于金属矿床的氧化带和水化带或岩石风化壳；在湖沼盆地中可形成规模巨大的沉积矿床，其中尤以Fe、Mn、Al的氢氧化物最为典型，为风化作用和沉积作用过程中的胶体溶液凝聚形成的。少数氢氧化物可产于热液矿脉。六、分类七、鉴定方法鉴定氧化物，主要依据晶形、条痕、