第十五講第18章氧化物與氫氧化物礦物大類

1、1第十八章第十八章 氧化物與氫氧化物礦物大類氧化物與氫氧化物礦物大類Oxide & HydroxideOxide & Hydroxide2一一 概述概述3二二. . 晶體化學晶體化學4121氫鋰鈹鈉鎂鉀鈣銣鍶銫鋇鈁鐳RaFrBaCsRbSrKCaNaMgLiBeH3454387885556373819201112AA1.0086.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3223226AAAAA1314151617181211106789BBBBBBBBCNOHeFNeAlSiPSClArGaGeAsSeBrKrInSnSbT

2、eIXeTlPbBiPoAtRn0氦硼碳氮氧氟氖鋁硅磷硫氯氬鎵鍺砷硒溴氪銦錫鉈鉛銻鉍磅釙碘氙砹氡5678131415161718109313233343536495051525354818283848586204.4207.2209.0209210222114.8118.7121.8127.6126.9131.383.8079.9078.9674.9272.6469.7226.9828.0930.9732.0635.4539.9510.8112.0114.0116.0019.0020.184.003CuZnAgCdAuHgUuuUub銅鋅銀鎘金汞*21222324252627282930484

3、7464544434241403957717273747576777879801121111101091081071061051048910363.5565.44107.9112.4197.0200.6261285272281268277264266262鈧鈦釩鉻錳鐵鈷鎳鈀銠釕锝鉬鈮鋯釔鑭系A cLrDbfSgB hH sM tU unR錒系YHfTaWReO sI rP tPdRhcTR uM oN bZrLaL uScTiVC rM nFeC oN i58.9344.9647.8750.9452.0054.9455.8588.9191.2292.9195.9498101.1102.9178

4、.558.69106.4195.1192.2190.2186.2183.8180.9鉿鉭鎢錸鋨銥鉑9557585960616263899091929394719697989910010110210364656667686970A cLuYbLrN oTmM dErFmH oEsD yC fTbBkG dC mEuA mSmPuPmN pN dUPrPaC eThLa243262259258257252238.0175.0173.0168.9167.3164.9162.5158.9157.3251247247227244237152.0150.4144.2140.9140.1138.9232.0

5、231.0鐒鑭錒鈰鐠釹钷釤銪釓釷鏷鈾镎钚镅鋦鋱鏑鈥鉺銩鐿镥锫锎锿鐨鍆锘*鑭系錒系盧钅杜钅喜钅波钅黑钅麥钅氧化物和氫氧 化物及其類似化合物礦物中主要陽離子和陰離子2145周期族1234567銅型離子區(qū)域形成氧化物的陽離子5方銻礦方銻礦SbSb2 2O O3 36鏈狀鏈狀硬水鋁石硬水鋁石AlOOHAlOOH族族( (針鐵礦針鐵礦) ), , 水錳礦水錳礦MnO(OH)MnO(OH)族族, , 硬錳礦硬錳礦BaMnMnBaMnMn9 9O O20203H3H2 2O O族族層狀層狀三水鋁石三水鋁石Al(OH)Al(OH)3 3族族, , 纖鐵礦纖鐵礦FeO(OH)FeO(OH)族族, , 水鎂石水鎂

6、石Mg(OH)Mg(OH)2 2族族架狀架狀羥鐵礦羥鐵礦Fe(OH)Fe(OH)2 2族族O O2-2-和（和（OHOH）- -常呈互層常呈互層層狀或鏈狀，比相應氧層狀或鏈狀，比相應氧化物對稱度低?；飳ΨQ度低。例：方鎂石例：方鎂石MgOMgO等軸晶系，等軸晶系，水鎂石水鎂石MgOHMgOH2 2三方晶系三方晶系7離子鍵為主，離子鍵為主，隨陽離子電價增加，從惰氣型向過渡隨陽離子電價增加，從惰氣型向過渡型和銅型轉(zhuǎn)變而共價鍵性增強。型和銅型轉(zhuǎn)變而共價鍵性增強。例：剛玉例：剛玉40%40%共價鍵，石英共價鍵，石英50%50%共價鍵。共價鍵。少數(shù)呈分子鍵少數(shù)呈分子鍵（方銻礦（方銻礦SbSb2 2O O

7、3 3中中SbSb4 4O O6 6 砷華砷華AsAs2 2O O3 3中中AsAs4 4O O6 6 分子）。分子）。氫氧化物中多存在氫鍵，且（氫氧化物中多存在氫鍵，且（OHOH）- -比比O O2-2-的電價低，的電價低，使之與陽離子的鍵力減弱使之與陽離子的鍵力減弱相對密度及硬度減小。相對密度及硬度減小。81 1 形態(tài)：形態(tài)：氧化物：氧化物：常呈自形晶或粒狀、塊狀集合體。常呈自形晶或粒狀、塊狀集合體。氫氧化物：氫氧化物：常見細分散膠態(tài)，晶體呈板狀、常見細分散膠態(tài)，晶體呈板狀、 鱗片狀或針狀。鱗片狀或針狀。91011褐鐵礦、鋁土礦、硬錳礦褐鐵礦、鋁土礦、硬錳礦據(jù)陰離子劃分為氧化物和氫氧化物兩

8、類；據(jù)陰離子劃分為氧化物和氫氧化物兩類；1213鏈狀氧化物礦物亞類鏈狀氧化物礦物亞類 金紅石族金紅石族 黑鎢礦族黑鎢礦族 鈮鉭鐵礦族鈮鉭鐵礦族 銻華族銻華族144 4、金紅石族（、金紅石族（金紅石、錫石、軟錳礦金紅石、錫石、軟錳礦）金紅石金紅石(Rutile) TiO(Rutile) TiO2 215esham16金紅石型結(jié)構(gòu)。金紅石型結(jié)構(gòu)。17軟錳礦軟錳礦(Pyolusite)(Pyolusite)MnOMnO2 2四方晶系。金紅石型結(jié)構(gòu)。四方晶系。金紅石型結(jié)構(gòu)。18黑鎢礦黑鎢礦( (鎢錳鐵礦鎢錳鐵礦)(Wolframite)(Mn,Fe)WO419名名 稱稱形形 態(tài)態(tài)顏顏 色色條條 痕痕光

9、光 澤澤密度密度硬硬 度度其它其它金紅石金紅石四方四方錐柱錐柱褐紅、暗褐紅、暗紅、黑紅、紅、黑紅、鐵紅鐵紅淺褐色、淺褐色、淺暗紅淺暗紅色色半金屬半金屬- -金剛金剛中中6-76-7大于小大于小刀刀錫石錫石四方四方錐柱錐柱褐色、棕褐色、棕褐色、深褐色、深棕褐色棕褐色黃白色，黃白色，褐黃色褐黃色半金屬半金屬- -金剛金剛重重6-76-7大于小大于小刀刀軟錳礦軟錳礦針狀針狀黑色，帶黑色，帶有淺藍錆有淺藍錆色色黑色黑色半金屬半金屬- -金屬金屬中中6-76-7大于小大于小刀（集合體刀（集合體約約2-32-3）鎢錳鎢錳鐵礦鐵礦板狀板狀暗紅、褐暗紅、褐色、黑褐色、黑褐色色黃褐色，黃褐色，淺褐色淺褐色半金屬

10、半金屬（樹脂）（樹脂）重重4-54-5小于小小于小刀刀弱磁弱磁性性幾種礦物的異同比較20石英石英SiOSiO2 2族族, , 銳鈦礦銳鈦礦TiOTiO2 2族族, , 赤銅礦赤銅礦CuCu2 2O O族族, , 鈣鈦礦鈣鈦礦CaTiOCaTiO3 3族族, ,易解石易解石Ce(Ti,Nb)Ce(Ti,Nb)2 2O O6 6族族21礦物種礦物種晶系晶系單體形態(tài)單體形態(tài)相對密度相對密度（準）穩(wěn)定條件（準）穩(wěn)定條件成因產(chǎn)狀成因產(chǎn)狀-石英石英三方三方六方柱狀六方柱狀2.652.65常壓，常壓，573573幾乎各種地質(zhì)作用幾乎各種地質(zhì)作用產(chǎn)物產(chǎn)物-石英石英六方六方六方雙錐六方雙錐2.532.53常壓，

11、常壓，573573870870酸性火山巖酸性火山巖-鱗石鱗石英英斜方斜方六方板狀假六方板狀假象或細粒狀象或細粒狀2.262.26常壓，常壓，117117（準）（準）酸性火山巖，酸性火山巖，2-2-鱗鱗石英轉(zhuǎn)變或低溫熱液石英轉(zhuǎn)變或低溫熱液產(chǎn)物產(chǎn)物1-1-鱗石鱗石英英六方六方六方板狀假六方板狀假象象2.222.22常壓，常壓， 117117163163（準）（準）酸性火山巖，酸性火山巖，2-2-鱗石英轉(zhuǎn)變產(chǎn)物鱗石英轉(zhuǎn)變產(chǎn)物2-2-鱗石鱗石英英六方六方六方板狀六方板狀2.222.22常壓，常壓，870870870870；163163870870（準）（準）酸性火山巖酸性火山巖-方石方石英英四方四方八

12、面體假象或八面體假象或隱晶集合體隱晶集合體2.322.32常壓，常壓，268 （19197676）10108 8Pa;Pa;常溫（準）常溫（準）隕石坑，隕擊變質(zhì)隕石坑，隕擊變質(zhì)作用作用22石英石英(Quartz)(Quartz)-SiO-SiO2 22324碧玉碧玉25SiOSiO4 4四面體四面體以角頂相聯(lián)平行于以角頂相聯(lián)平行于c c軸呈線狀分布。軸呈線狀分布。SiO4SiO2627剛玉剛玉 AlAl2 2O O3 3族族, , 尖晶石尖晶石 MgAlMgAl2 2O O4 4族族, , 晶質(zhì)鈾礦晶質(zhì)鈾礦 U U2 24+4+U U6+6+O O7 7族族, ,燒綠石燒綠石 NaCaNbNa

13、CaNb2 2O O6 6(OH,F)(OH,F)族族28剛玉剛玉(Corundum) Al(Corundum) Al2 2OO3 3 三方晶系三方晶系29腰鼓狀、柱狀腰鼓狀、柱狀?；摇ⅫS灰色，含?；?、黃灰色，含F(xiàn)eFe者呈黑色；玻璃光者呈黑色；玻璃光澤。澤。無解理無解理；常有；常有00010001或或10101 111裂開裂開。硬度硬度9 9。相對密。相對密度度3.953.954.104.10。熔點。熔點2000200020302030C C，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易腐蝕。易腐蝕。紅寶石：紅寶石：含含CrCr；藍寶石藍寶石：含：含TiTi；星彩紅星彩紅/ /藍寶石：藍寶石：在在

14、00010001面有六射針狀金紅石；面有六射針狀金紅石；30赤鐵礦赤鐵礦(Hematite)(Hematite)-Fe-Fe2 2OO3 3顯晶質(zhì)的呈鐵黑至鋼灰色，顯晶質(zhì)的呈鐵黑至鋼灰色，隱晶質(zhì)的呈暗紅色；隱晶質(zhì)的呈暗紅色；條痕櫻條痕櫻紅色；金屬光澤紅色；金屬光澤( (鏡鐵礦鏡鐵礦) )至至半金屬光澤，半金屬光澤，或土狀光澤；或土狀光澤；不透明。無解理。硬度不透明。無解理。硬度5.55.56 6，土狀者硬度顯著降低。相，土狀者硬度顯著降低。相對密度對密度5.05.05.35.3。性脆。性脆。具金屬光澤的具金屬光澤的片狀集合體者片狀集合體者，稱，稱鏡鐵礦鏡鐵礦。315 5、尖晶石族、尖晶石族 （

15、尖晶石、磁鐵礦、鉻鐵礦尖晶石、磁鐵礦、鉻鐵礦）32尖晶石型結(jié)構(gòu)（等軸晶系）：尖晶石型結(jié)構(gòu)（等軸晶系）：Z=8. OZ=8. O2-2-呈立方緊密堆積，堆積層呈立方緊密堆積，堆積層垂直三次軸。垂直三次軸。A A和和B B陽離子分別充填陽離子分別充填1/81/8（8 8個）的四面體空隙和個）的四面體空隙和1/21/2（1616個）的八面體空隙。沿三次軸方向上個）的八面體空隙。沿三次軸方向上AOAO4 4四面體和四面體和BOBO6 6八面體共同組成的層與單純的八面體共同組成的層與單純的BOBO6 6八面體層交替排列；八面體層交替排列；AOAO4 4四面體與上、下八面體層中四面體與上、下八面體層中BO

16、BO6 6八面體以共角頂?shù)姆桨嗣骟w以共角頂?shù)姆绞较嗦?lián)結(jié)。式相聯(lián)結(jié)。A=A=二價離子；二價離子；B=B=三價離子三價離子3334尖晶石尖晶石 (Spinel)MgAl2O4通常呈通常呈紅色紅色( (含含Cr),Cr),綠色綠色( (含含F(xiàn)eFe3+3+) )或褐黑色或褐黑色( (含含F(xiàn)eFe2+2+和和FeFe3+3+) )；玻璃光澤。無解理；玻璃光澤。無解理；偶有平行偶有平行111111裂開。硬裂開。硬度度8 8。相對密度。相對密度3.553.55。35磁鐵礦磁鐵礦(Magnetite)Fe3（Fe2 ， Fe3+）O436鉻鐵礦鉻鐵礦(Chromite)(Chromite)FeCrFeCr2

17、 2OO4 437鏈鏈狀狀硬水鋁石硬水鋁石AlOOHAlOOH族族( (針鐵礦針鐵礦), ), 水錳礦水錳礦MnO(OH)MnO(OH)族族, , 硬錳礦硬錳礦BaMnMnBaMnMn9 9O O20203H3H2 2O O族族層層狀狀三水鋁石三水鋁石Al(OH)Al(OH)3 3族族, , 纖鐵礦纖鐵礦FeO(OH)FeO(OH)族族, , 水鎂石水鎂石Mg(OH)Mg(OH)2 2族族架架狀狀羥鐵礦羥鐵礦Fe(OH)Fe(OH)2 2族族38硬水鋁石（一水硬鋁石）硬水鋁石（一水硬鋁石） AlO(OH)AlO(OH)，斜方晶系，斜方晶系1. 1. 鏈狀氫氧化物礦物亞類鏈狀氫氧化物礦物亞類平行于平行于c軸的軸的Al(O，OH)6八面體雙鏈八面體雙鏈 393 3、“鋁土礦鋁土礦”常成塊狀、多孔狀或土狀常成塊狀、多孔狀或土狀產(chǎn)出。顏色隨氧化鐵含量產(chǎn)出。顏色隨氧化鐵含量的增加而可從灰白直至棕的增加而可從灰白直至棕紅色。粉末用水濕潤不具紅色。粉末用水濕潤不具可塑性。哈氣有強烈土臭可塑性。哈氣有強烈土臭味。味。404 4、“褐鐵礦褐鐵礦”針針鐵鐵礦礦褐褐鐵鐵礦礦鐵帽鐵帽415. 5. 硬錳礦硬錳礦(Psilomelane)(Psil