之四氧化物氢氧化物矿物大类

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1、氧化物和氢氧化物教学目标1、简单氧化物：刚玉、金红石、石英2、复杂氧化物：钙钛矿、尖晶石3、氢氧化物：水镁石、三水铝石、一水软铝石记住以上矿物的化学式和主要晶体结构特点及物理性质特点，还有简单的应用。目　　录1、概述2、主要矿物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概述返回目录地壳中分布广泛，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

2、：1）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）、放射性金属（U、Th、Y、TR等）及非金属的矿物原料以及耐火材料等。2）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

3、很少。2）变价元素Fe、Mn、U等在氧化物中往往呈高价态。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）等则有向金属键过渡的趋

4、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、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、

5、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、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

6、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，解理的意义不大。五、分类一、氧化物矿物刚玉：Al2O3化学组成：一般含微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+等，常见赤铁矿、钛铁矿、金红石、尖晶石、石榴子石等包裹体。§2主要矿物返回目录晶体结构

7、：三方晶系，对称型m刚玉型结构刚玉型结构：O2-呈六方最紧密堆积构成氧离子层，Al3+在两层O2-之间，充填2/3的八面体空隙。=4，=6。鉴定特征鉴定特征：晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。常依()呈聚片双晶。晶面上常见相交的几组条纹。通常呈蓝灰、黄灰色，含杂质可呈各种颜色：红宝石：含Cr，红色；蓝宝石：含Ti和Fe2+，蓝色；黑星石：含Fe2+、Fe3+，黑色、透明；白宝石：纯净无色透明的晶体；含Co、V、Ni呈绿色；含Ni呈黄色；含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色。玻璃光泽～金刚光泽。透明～半透明。在某些红(蓝)宝石的{0001}面上可见因含有定