10-氧化物和氫氧化物礦物課件

第四章礦物各論礦物的分類與命名含氧鹽大類硅酸鹽類含氧鹽大類其他含氧鹽類氧化物和氫氧化物大類鹵化物大類硫化物大類自然元素大類2024/1/261.概述P171氧化物和氧氧化物礦物：金屬和非金屬的陽(yáng)離子與陰離子O2-或（OH）-相化合形成的化合物。已發(fā)現(xiàn)本大類礦物約300多種，占地殼重量的17%

。其中以硅的氧化物分布最廣，占地殼重量的12.6%；鐵的氧化物和氫氧化物占3.9%，其余為Al、Mn、Ti、Cr等的氧化物和氫氧化物。由Si、Al、Mg、Fe、Mn、Cr、Ti等元素組成的氧化物和氫氧化物，常形成十分重要的非金屬和金屬礦床。2024/1/262.概述化學(xué)成分組成本大類礦物的主要陽(yáng)離子有30余種，主要是惰性氣體型離子（如Si和Al）和過(guò)渡型離子（如Fe、Mn、Ti、Cr）。類質(zhì)同象很廣泛。2024/1/263.概述晶體結(jié)構(gòu)氧化物------O2-常呈立方或六方最緊密堆積，陽(yáng)離子充填于四面體或八面體空隙中，陽(yáng)離子的配位數(shù)多為4或6。氫氧化物------（OH）-常呈立方或六方最緊密堆積或近似緊密堆積，陽(yáng)離子位于八面體空隙中，相鄰的八面體常共用角頂或共用棱聯(lián)結(jié)成八面體鏈或八面體層，形成層狀或鏈狀結(jié)構(gòu)。2024/1/264.概述晶體化學(xué)特征氧化物：以離子鍵為主。當(dāng)陽(yáng)離子電價(jià)很高時(shí)，化學(xué)鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡，如石英。某些過(guò)渡型陽(yáng)離子的氧化物，還具有金屬鍵的特點(diǎn)，如磁鐵礦。氫氧化物：(OH)-的鍵力比O2-弱很多，除離子鍵外，還往往存在氫鍵。2024/1/265.概述硬度：氧化物的物理性質(zhì)以硬度最為突出，一般均在5.5以上，氫氧化物的硬度與其相應(yīng)的氧化物相比，硬度顯著降低。光學(xué)性質(zhì)Mg、Al、Si等惰性氣體型離子組成的氧化物和氫氧化物，通常淺色或無(wú)色，半透明至透明，以玻璃光澤為主。Fe、Mn、Cr等過(guò)渡型離子則呈深色或暗色，不透明至微透明，金剛光澤到半金屬光澤。2024/1/266.氧化物類剛玉赤鐵礦金紅石錫石軟錳礦α-石英β-石英蛋白石磁鐵礦鉻鐵礦2024/1/267.剛玉化學(xué)組成：α-Al2O3。有時(shí)含微量Fe、Ti或Cr等。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：O2-成立方最緊密堆積；而Al3+充填三分之二的八面體空隙。2024/1/268.剛玉晶體形態(tài)：?jiǎn)尉w呈腰鼓狀、桶狀或厚板狀。柱面上常出現(xiàn)斜條紋或橫條紋，底面可見(jiàn)三角形裂開(kāi)紋。多呈粒狀集合體。物理性質(zhì)：常為不同色調(diào)的灰色，常因含雜質(zhì)而呈現(xiàn)多種顏色；玻璃光澤。硬度9；比重3.95-4.10；熔點(diǎn)2000-2030℃，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被腐蝕。2024/1/269.剛玉紅寶石：含Cr3+，紅色；藍(lán)寶石：含Ti4+和Fe2+，藍(lán)色；黑星石：含F(xiàn)e2+、Fe3+或微細(xì)分布的碳質(zhì)，黑色、透明具星光；白寶石：純凈無(wú)色透明的晶體；含Co、V、Ni呈綠色；含Ni2+

，呈黃色含F(xiàn)e3+、Mn2+呈玫瑰紅色。2024/1/2610.剛玉主要用途作研磨材料及精密儀器、儀表和鐘表的軸承；色澤美麗透明的晶體可作寶石；合成紅寶石單晶可作激光材料。2024/1/2611.赤鐵礦化學(xué)組成：Fe2O3。有時(shí)含TiO2、SiO2、Al2O3等混入物。晶體形態(tài):單晶體常呈板狀，少見(jiàn)。集合體多樣，顯晶質(zhì)有片狀、鱗片狀或塊狀，隱晶質(zhì)有鮞狀、腎狀、粉末狀和土狀。2024/1/2612.赤鐵礦晶體形態(tài)具金屬光澤的片狀集合體稱鏡鐵礦；具金屬光澤的細(xì)鱗片狀集合體稱云母赤鐵礦；鮞狀或腎狀的稱鮞狀或腎狀赤鐵礦；粉末狀的稱鐵赭石。2024/1/2613.鏡鐵礦云母赤鐵礦腎狀赤鐵礦鮞狀赤鐵礦2024/1/2614.赤鐵礦物理性質(zhì)：顯晶質(zhì)的赤鐵礦呈鐵黑至鋼灰色，條痕櫻桃紅-褐紅色，半金屬-金屬光澤。硬度5.5~6；無(wú)解理。比重5.0~5.3。主要用途：

提煉鐵的礦物原料之一；純凈的粉末狀赤鐵礦是天然的礦物顏料------鐵紅；可綜合利用成分中的Ti、Ga、Co等。2024/1/2615.金紅石TiO2礦物金紅石------四方晶系銳鈦礦------斜方晶系板鈦礦------斜方晶系化學(xué)組成：TiO2,常含F(xiàn)e、Nb、Ta、Cr、Sn等。2024/1/2616.金紅石晶體形態(tài)：?jiǎn)尉w呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀或針狀。常以（001）為雙晶面成膝狀雙晶或三連晶。集合體為粒狀或致密塊狀。

物理性質(zhì)：通常褐紅色；條痕淺褐色；金剛光澤；透明。硬度6。比重4.2~4.3。2024/1/2617.金紅石金紅石的顯微針狀晶體常被包裹于石英、金云母、剛玉等晶體中；定向分布時(shí)，可使這些礦物晶體產(chǎn)生呈六射星形的光芒。2024/1/2618.金紅石主要用途：提煉Ti的主要原料鈦白粉被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。2024/1/2619.錫石化學(xué)組成：SnO2。常含F(xiàn)e、Ti、Nb、Ta等元素。晶體形態(tài)：?jiǎn)尉w常呈由四方雙錐和四方柱所組成的雙錐柱狀聚形；膝狀雙晶常見(jiàn)。集合體呈粒狀或致密塊狀。2024/1/2620.錫石物理性質(zhì)：純凈者無(wú)色，一般為黃棕色至深褐色；條痕淡黃色；金剛光澤，斷口油脂光澤。硬度6~7；性脆；貝殼狀斷口。比重6.8~7.1。成因及產(chǎn)狀：以氣化-高溫?zé)嵋撼梢虻腻a石石英脈和熱液錫石硫化物礦床最有價(jià)值。由于錫石硬度高，比重大，抗化學(xué)風(fēng)化力強(qiáng)，故常富集成砂礦，形成砂錫礦床。2024/1/2621.錫石主要用途：錫石含錫78.6％，是最常見(jiàn)的錫礦物，也是錫的最主要的礦石礦物，是提煉錫的主要礦物原料，還可從中回收Nb、Ta等稀有金屬。主要產(chǎn)地：主要分布于云南、廣西及南嶺一帶，其中以廣西南丹大廠規(guī)模最大。云南個(gè)舊錫礦開(kāi)采歷史悠久，有中國(guó)“錫都”之稱。2024/1/2622.軟錳礦化學(xué)組成：MnO2，常含F(xiàn)e2O3、SiO2等機(jī)械混入物。晶體形態(tài)：?jiǎn)尉С手鶢罨蜥槧?，但少?jiàn)，常呈腎狀、結(jié)核狀、塊狀和土狀集合體，有時(shí)具有放射纖維狀形態(tài)。2024/1/2623.軟錳礦有些軟錳礦還呈現(xiàn)出一種樹(shù)枝狀附于巖石面上，人稱假化石。2024/1/2624.軟錳礦物理性質(zhì)：黑色，條痕黑色，半金屬光澤；不透明；硬度顯晶質(zhì)可達(dá)6，而隱晶質(zhì)僅為2；性脆；比重4.7-5。成因及產(chǎn)狀：軟錳礦是氧化條件下最穩(wěn)定的錳礦物，主要分布在原生沉積錳礦床氧化帶上部，是低價(jià)錳礦物的氧化產(chǎn)物。用途：富集時(shí)可作為錳礦石，氧化帶錳帽可作為找礦標(biāo)志。2024/1/2625.石英族包括SiO2的一系列同質(zhì)多像變體，常見(jiàn)的有：

尤以

-石英最常見(jiàn)。石英應(yīng)為

-石英和

-石英之總稱，但一般指低溫石英（即

-石英）。將含水的SiO2礦物-蛋白石，也列入本族內(nèi)。2024/1/2626.-石英化學(xué)組成：SiO2，類質(zhì)同像混入物很少，但常有氣液包裹體和其它機(jī)械混入物。晶體形態(tài)：常呈柱狀晶體，六方柱面上具橫紋。常見(jiàn)道芬雙晶和巴西雙晶。集合體呈粒狀、致密塊狀或晶簇狀。2024/1/2627.-石英物理性質(zhì)通常為無(wú)色、乳白色、灰白色，因含雜質(zhì)色心或細(xì)分散包裹體而呈各種顏色；玻璃光澤，貝殼狀斷口，油脂光澤；透明-半透明。無(wú)解理；硬度7，比重2.65。具壓電性。除HF外不溶于其它酸。2024/1/2628.-石英異種：顯晶質(zhì)異種：水晶乳石英隱晶質(zhì)異種玉髓瑪瑙碧玉燧石2024/1/2629.-石英水晶：純凈無(wú)色透明晶體。紫水晶------Mn、Fe煙水晶/墨晶/茶晶------有機(jī)質(zhì)薔薇石英/芙蓉石------Ti、Mn黃水晶------Fe2+發(fā)晶------針狀包裹體2024/1/2630.-石英乳石英：乳白色半透明的石英，其顏色是由于含細(xì)小分散的氣態(tài)或液態(tài)包裹體所致。2024/1/2631.-石英玉髓（石髓）：呈鐘乳狀、腎狀、葡萄狀、皮殼狀等外貌，具蠟狀光澤半透明的纖維狀異種，常呈乳白、黃、褐、深藍(lán)等色。紅褐色------光玉髓蘋(píng)果綠------綠玉髓綠色中夾有紅色碧玉小斑點(diǎn)------血玉髓，血滴石。2024/1/2632.-石英瑪瑙：不同顏色的玉髓條帶或同心環(huán)狀相間分布。按花紋或紋飾的差異進(jìn)行劃分，瑪瑙有很多種，如：黑白或褐紅色相間的截子瑪瑙紅色雜色相間、紋細(xì)如絲的纏絲瑪瑙黑白褐色細(xì)密花紋平行相間、頗為素雅的縞狀瑪瑙花紋如青苔的苔紋瑪瑙2024/1/2633.-石英碧玉：含氧化鐵

(可＞20%)的致密塊狀石英?？沙拾导t、紫紅、褐色～黃色、藍(lán)色、青綠色等。2024/1/2634.-石英燧石：暗色(淺灰～褐黑等色)，無(wú)光澤，呈結(jié)核狀、瘤狀、透鏡狀、條帶狀、似層狀的堅(jiān)韌極致密的隱晶質(zhì)石英。用錘擊時(shí)發(fā)火花，俗名“火石”。2024/1/2635.-石英-石英分布廣泛，是三大巖類許多巖石的主要造巖礦物。在各種地質(zhì)作用之下均可形成。

-石英是多種巖石和金屬、非金屬礦脈的造巖礦物和脈石礦物。各種隱晶質(zhì)石英多為外生作用的產(chǎn)物。2024/1/2636.-石英主要用途：純凈的一般石英大量用作玻璃、陶瓷、混凝土、冶煉硅鋼的原料，以及硅質(zhì)耐火材料、建筑材料、研磨材料、瓷器配料等。還可用于提取單晶硅以制造太陽(yáng)能電池。顏色美麗者可作工藝品及寶石原料。色澤差的瑪瑙和玉髓可作研磨器具。2024/1/2637.-石英主要用途：無(wú)裂隙、雙晶和包裹體等缺陷的無(wú)色透明晶體（≮6×6×6mm3）作壓電材料用于無(wú)線電工業(yè)中振蕩器元件及光學(xué)儀器材料（用以制光譜棱鏡、透鏡等）、耐酸耐高溫的器材。2024/1/2638.

-石英化學(xué)組成：同α-石英。晶體結(jié)構(gòu)：六方晶系，α-石英與β-石英轉(zhuǎn)變時(shí)，只是Si-O-Si的連線偏轉(zhuǎn)了13°β

-石英α-石英2024/1/2639.

-石英物理性質(zhì)：

呈特征的六方雙錐晶形(六方柱發(fā)育差)。顆粒較小，晶體幾乎總呈渾圓狀，表面粗糙?；野咨榘咨?，玻璃光澤，斷口油脂光澤。成因產(chǎn)狀：常呈分散粒狀的斑晶產(chǎn)于酸性噴出巖（如流紋巖）中。常壓下，＜573℃即轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

-石英，但仍保留六方雙錐晶形呈副像。2024/1/2640.蛋白石化學(xué)組成：SiO2?nH2O，含水量變化較大，一般4%~9%，最高可達(dá)20%以上。含有Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)。2024/1/2641.蛋白石物理性質(zhì)：通常呈肉凍狀致密塊體或葡萄狀、鐘乳狀、皮殼狀、多孔狀、結(jié)核狀。顏色不定，通常為蛋白色、無(wú)色，含雜質(zhì)可呈各種顏色；微透明；玻璃光澤或蠟狀光澤，具美麗的變彩。硬度5～5.5。比重較小(1.9～2.5)。易脫水龜裂而呈白色。2024/1/2642.蛋白石成因產(chǎn)狀：低溫?zé)嵋撼梢颉Ｆ渲袕幕鹕綔厝练e物中沉淀而成的稱硅華。外生條件下，可由硅酸鹽礦物經(jīng)風(fēng)化分解而產(chǎn)生的硅酸溶液凝聚而成。硅酸溶液即硅膠就地沉積或帶至海水中被硅藻、放射蟲(chóng)等生物吸收后構(gòu)成硅質(zhì)骨骼，死后堆積成硅藻土。蛋白石脫水經(jīng)重結(jié)晶作用，可變成玉髓或石英。2024/1/2643.蛋白石主要用途：色澤美麗的致密塊狀貴蛋白石或火蛋白石可作名貴的寶石及工藝品材料。硅藻土質(zhì)輕多孔，是優(yōu)良的隔音、隔熱材料，建筑材料、研磨材料、陶瓷原料、炸藥原料；可用于制作過(guò)濾劑，及煉油、制糖的吸附劑和凈化劑；作為催化劑的載體應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)上。2024/1/2644.磁鐵礦化學(xué)組成：Fe2+Fe23+O4,常含Mg、Mn、Ti、V、Cr等元素。晶體形態(tài)：?jiǎn)尉w常呈八面體，較少呈菱形十二面體。集合體為粒狀和致密塊狀。物理性質(zhì)：鐵黑色；條痕黑色；半金屬-金屬光澤；不透明。硬度5.5~6；無(wú)解理；有時(shí)具(111)裂理；性脆。比重4.9~5.20。具強(qiáng)磁性。2024/1/2645.磁鐵礦成因產(chǎn)狀：主要有巖漿成因（如四川攀枝花）、接觸交代成因（如湖北大冶）、氣化—高溫?zé)嵋撼梢?、沉積變質(zhì)成因（如遼寧鞍山）、火山作用成因。也常見(jiàn)于砂礦中。主要用途：提煉鐵的最重要的礦物原料之一；可綜合利用V、Ti、Cr。2024/1/2646.鉻鐵礦化學(xué)組成：FeCr2O4，成分中Cr3+可為Al3+、Fe3+

替代；Fe2+可被Mg2+替代。晶體形態(tài)：?jiǎn)误w呈八面體。通常為粒狀或致密塊狀集合體。物理性質(zhì)：黑色，條痕褐色，半金屬光澤，不透明。硬度5.5～6.5，無(wú)解理，不平坦?fàn)顢嗫?。具弱磁性?024/1/2647.鉻鐵礦主要用途：提煉Cr的唯一礦石礦物：Cr用以煉特種鋼（鉻鋼和鉻鎳鋼）；金屬表面鍍鉻可防腐蝕；Cr也用于化學(xué)工業(yè)制穩(wěn)定顏料、鉻酸和重鉻酸鹽。低品位(含Cr2O3少，而FeO、Fe2O3多)的鉻鐵礦礦石可作耐火材料、化工原料等。2024/1/2648.氫氧化物類鋁的氫氧化物------鋁土礦鐵的氫氧化物------褐鐵礦錳的氫氧化物------硬錳礦2024/1/2649.鋁的氫氧化物鋁的氫氧化物：一水硬鋁石：

-AlO(OH)一水軟鋁石：

-AlO(OH)三水鋁石：Al(OH)3通常所謂的鋁土礦，實(shí)際上并不是一個(gè)礦物種，而是以三水鋁石、一水硬鋁石或一水軟鋁石等組成的細(xì)分散的膠態(tài)的機(jī)械混合物，通常含有數(shù)量不等的高嶺石、蛋白石、赤鐵礦、針鐵礦等混入物，還可含有Ga、Nb、Ta等稀有元素。2024/1/2650.鋁土礦物理性質(zhì)：常呈鮞狀、豆?fàn)?、致密塊狀、多孔狀、土狀集合體。一般為青灰、灰白、灰褐、灰黃色等色，有時(shí)具紅褐色斑點(diǎn)；條痕白色～淺黃褐色；土狀光澤。硬度一般3～4。脆性，水泡后易崩解成細(xì)小棱角狀碎塊。手摸有粗糙感。用口呵氣濕潤(rùn)后有強(qiáng)烈的土腥臭味。粉末濕潤(rùn)后無(wú)可塑性。2024/1/2651.鋁土礦2024/1/2652.鋁土礦成因產(chǎn)狀：主要形成于外生作用，為富Al的巖漿巖和變質(zhì)巖在濕熱條件下風(fēng)化殘留的產(chǎn)物；或由膠體沉積形成。主要用途：提煉Al的最主要礦石礦物；劣質(zhì)者可用作制造人工磨料、耐火材料和高Al水泥原料。Ga的主要來(lái)源，也可綜合利用Ge、V、Ti等元素。2024/1/2653.鐵的氫氧化物Fe的氫氧化物針鐵礦------FeOOH水針鐵礦------FeOOH.nH2O纖鐵礦------α-FeOOH水纖鐵礦------α-FeOOH.nH2O褐鐵礦不是一個(gè)礦物種，是細(xì)分散的膠態(tài)的鐵的氫氧化物的混合體，主要由數(shù)量不等的針鐵礦、纖鐵礦、水針鐵礦、水纖鐵礦和更富含水的氫氧化鐵膠體等礦物組成，還有或多或少的鋁的氫氧化物、粘土等礦物，有時(shí)還含有Cu、Pb、Ni等物質(zhì)。2024/1/2654.褐鐵礦鑒定特征：常呈多孔狀、土狀、致密塊狀、結(jié)核狀、鐘乳狀、葡萄狀等集合體。也常見(jiàn)黃鐵礦晶形的假像，稱假像褐鐵礦。黃褐、紅褐～褐黑色；條痕土黃