第十五讲第18章氧化物与氢氧化物矿物大类

1、1第十八章第十八章 氧化物与氢氧化物矿物大类氧化物与氢氧化物矿物大类Oxide & HydroxideOxide & Hydroxide2一一 概述概述3二二. . 晶体化学晶体化学4121氢锂铍钠镁钾钙铷锶铯钡钫镭RaFrBaCsRbSrKCaNaMgLiBeH3454387885556373819201112AA1.0086.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3223226AAAAA1314151617181211106789BBBBBBBBCNOHeFNeAlSiPSClArGaGeAsSeBrKrInSnSbT

2、eIXeTlPbBiPoAtRn0氦硼碳氮氧氟氖铝硅磷硫氯氩镓锗砷硒溴氪铟锡铊铅锑铋磅钋碘氙砹氡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铜锌银镉金汞*21222324252627282930484

3、7464544434241403957717273747576777879801121111101091081071061051048910363.5565.44107.9112.4197.0200.6261285272281268277264266262钪钛钒铬锰铁钴镍钯铑钌锝钼铌锆钇镧系A cLrDbfSgB hH sM tU unR锕系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铪钽钨铼锇铱铂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铹镧锕铈镨钕钷钐铕钆钍镤铀镎钚镅锔铽镝钬铒铥镱镥锫锎锿镄钔锘*镧系锕系卢钅杜钅喜钅波钅黑钅麦钅氧化物和氢氧 化物及其类似化合物矿物中主要阳离子和阴离子2145周期族1234567铜型离子区域形成氧化物的阳离子5方锑矿方锑矿SbSb2 2O O3 36链状链状硬水铝石硬水铝石AlOOHAlOOH族族( (针铁矿针铁矿) ), , 水锰矿水锰矿MnO(OH)MnO(OH)族族, , 硬锰矿硬锰矿BaMnMnBaMnMn9 9O O20203H3H2 2O O族族层状层状三水铝石三水铝石Al(OH)Al(OH)3 3族族, , 纤铁矿纤铁矿FeO(OH)FeO(OH)族族, , 水镁石水镁

6、石Mg(OH)Mg(OH)2 2族族架状架状羟铁矿羟铁矿Fe(OH)Fe(OH)2 2族族O O2-2-和（和（OHOH）- -常呈互层常呈互层层状或链状，比相应氧层状或链状，比相应氧化物对称度低。化物对称度低。例：方镁石例：方镁石MgOMgO等轴晶系，等轴晶系，水镁石水镁石MgOHMgOH2 2三方晶系三方晶系7离子键为主，离子键为主，随阳离子电价增加，从惰气型向过渡随阳离子电价增加，从惰气型向过渡型和铜型转变而共价键性增强。型和铜型转变而共价键性增强。例：刚玉例：刚玉40%40%共价键，石英共价键，石英50%50%共价键。共价键。少数呈分子键少数呈分子键（方锑矿（方锑矿SbSb2 2O O

7、3 3中中SbSb4 4O O6 6 砷华砷华AsAs2 2O O3 3中中AsAs4 4O O6 6 分子）。分子）。氢氧化物中多存在氢键，且（氢氧化物中多存在氢键，且（OHOH）- -比比O O2-2-的电价低，的电价低，使之与阳离子的键力减弱使之与阳离子的键力减弱相对密度及硬度减小。相对密度及硬度减小。81 1 形态：形态：氧化物：氧化物：常呈自形晶或粒状、块状集合体。常呈自形晶或粒状、块状集合体。氢氧化物：氢氧化物：常见细分散胶态，晶体呈板状、常见细分散胶态，晶体呈板状、 鳞片状或针状。鳞片状或针状。91011褐铁矿、铝土矿、硬锰矿褐铁矿、铝土矿、硬锰矿据阴离子划分为氧化物和氢氧化物两

8、类；据阴离子划分为氧化物和氢氧化物两类；1213链状氧化物矿物亚类链状氧化物矿物亚类 金红石族金红石族 黑钨矿族黑钨矿族 铌钽铁矿族铌钽铁矿族 锑华族锑华族144 4、金红石族（、金红石族（金红石、锡石、软锰矿金红石、锡石、软锰矿）金红石金红石(Rutile) TiO(Rutile) TiO2 215esham16金红石型结构。金红石型结构。17软锰矿软锰矿(Pyolusite)(Pyolusite)MnOMnO2 2四方晶系。金红石型结构。四方晶系。金红石型结构。18黑钨矿黑钨矿( (钨锰铁矿钨锰铁矿)(Wolframite)(Mn,Fe)WO419名名 称称形形 态态颜颜 色色条条 痕痕光

9、光 泽泽密度密度硬硬 度度其它其它金红石金红石四方四方锥柱锥柱褐红、暗褐红、暗红、黑红、红、黑红、铁红铁红浅褐色、浅褐色、浅暗红浅暗红色色半金属半金属- -金刚金刚中中6-76-7大于小大于小刀刀锡石锡石四方四方锥柱锥柱褐色、棕褐色、棕褐色、深褐色、深棕褐色棕褐色黄白色，黄白色，褐黄色褐黄色半金属半金属- -金刚金刚重重6-76-7大于小大于小刀刀软锰矿软锰矿针状针状黑色，带黑色，带有浅蓝锖有浅蓝锖色色黑色黑色半金属半金属- -金属金属中中6-76-7大于小大于小刀（集合体刀（集合体约约2-32-3）钨锰钨锰铁矿铁矿板状板状暗红、褐暗红、褐色、黑褐色、黑褐色色黄褐色，黄褐色，浅褐色浅褐色半金属

10、半金属（树脂）（树脂）重重4-54-5小于小小于小刀刀弱磁弱磁性性几种矿物的异同比较20石英石英SiOSiO2 2族族, , 锐钛矿锐钛矿TiOTiO2 2族族, , 赤铜矿赤铜矿CuCu2 2O O族族, , 钙钛矿钙钛矿CaTiOCaTiO3 3族族, ,易解石易解石Ce(Ti,Nb)Ce(Ti,Nb)2 2O O6 6族族21矿物种矿物种晶系晶系单体形态单体形态相对密度相对密度（准）稳定条件（准）稳定条件成因产状成因产状-石英石英三方三方六方柱状六方柱状2.652.65常压，常压，573573几乎各种地质作用几乎各种地质作用产物产物-石英石英六方六方六方双锥六方双锥2.532.53常压，

11、常压，573573870870酸性火山岩酸性火山岩-鳞石鳞石英英斜方斜方六方板状假六方板状假象或细粒状象或细粒状2.262.26常压，常压，117117（准）（准）酸性火山岩，酸性火山岩，2-2-鳞鳞石英转变或低温热液石英转变或低温热液产物产物1-1-鳞石鳞石英英六方六方六方板状假六方板状假象象2.222.22常压，常压， 117117163163（准）（准）酸性火山岩，酸性火山岩，2-2-鳞石英转变产物鳞石英转变产物2-2-鳞石鳞石英英六方六方六方板状六方板状2.222.22常压，常压，870870870870；163163870870（准）（准）酸性火山岩酸性火山岩-方石方石英英四方四方八

12、面体假象或八面体假象或隐晶集合体隐晶集合体2.322.32常压，常压，268 （19197676）10108 8Pa;Pa;常温（准）常温（准）陨石坑，陨击变质陨石坑，陨击变质作用作用22石英石英(Quartz)(Quartz)-SiO-SiO2 22324碧玉碧玉25SiOSiO4 4四面体四面体以角顶相联平行于以角顶相联平行于c c轴呈线状分布。轴呈线状分布。SiO4SiO2627刚玉刚玉 AlAl2 2O O3 3族族, , 尖晶石尖晶石 MgAlMgAl2 2O O4 4族族, , 晶质铀矿晶质铀矿 U U2 24+4+U U6+6+O O7 7族族, ,烧绿石烧绿石 NaCaNbNa

13、CaNb2 2O O6 6(OH,F)(OH,F)族族28刚玉刚玉(Corundum) Al(Corundum) Al2 2OO3 3 三方晶系三方晶系29腰鼓状、柱状腰鼓状、柱状。灰、黄灰色，含。灰、黄灰色，含FeFe者呈黑色；玻璃光者呈黑色；玻璃光泽。泽。无解理无解理；常有；常有00010001或或10101 111裂开裂开。硬度硬度9 9。相对密。相对密度度3.953.954.104.10。熔点。熔点2000200020302030C C，化学性质稳定，不，化学性质稳定，不易腐蚀。易腐蚀。红宝石：红宝石：含含CrCr；蓝宝石蓝宝石：含：含TiTi；星彩红星彩红/ /蓝宝石：蓝宝石：在在

14、00010001面有六射针状金红石；面有六射针状金红石；30赤铁矿赤铁矿(Hematite)(Hematite)-Fe-Fe2 2OO3 3显晶质的呈铁黑至钢灰色，显晶质的呈铁黑至钢灰色，隐晶质的呈暗红色；隐晶质的呈暗红色；条痕樱条痕樱红色；金属光泽红色；金属光泽( (镜铁矿镜铁矿) )至至半金属光泽，半金属光泽，或土状光泽；或土状光泽；不透明。无解理。硬度不透明。无解理。硬度5.55.56 6，土状者硬度显著降低。相，土状者硬度显著降低。相对密度对密度5.05.05.35.3。性脆。性脆。具金属光泽的具金属光泽的片状集合体者片状集合体者，称，称镜铁矿镜铁矿。315 5、尖晶石族、尖晶石族 （

15、尖晶石、磁铁矿、铬铁矿尖晶石、磁铁矿、铬铁矿）32尖晶石型结构（等轴晶系）：尖晶石型结构（等轴晶系）：Z=8. OZ=8. O2-2-呈立方紧密堆积，堆积层呈立方紧密堆积，堆积层垂直三次轴。垂直三次轴。A A和和B B阳离子分别充填阳离子分别充填1/81/8（8 8个）的四面体空隙和个）的四面体空隙和1/21/2（1616个）的八面体空隙。沿三次轴方向上个）的八面体空隙。沿三次轴方向上AOAO4 4四面体和四面体和BOBO6 6八面体共同组成的层与单纯的八面体共同组成的层与单纯的BOBO6 6八面体层交替排列；八面体层交替排列；AOAO4 4四面体与上、下八面体层中四面体与上、下八面体层中BO

16、BO6 6八面体以共角顶的方八面体以共角顶的方式相联结。式相联结。A=A=二价离子；二价离子；B=B=三价离子三价离子3334尖晶石尖晶石 (Spinel)MgAl2O4通常呈通常呈红色红色( (含含Cr),Cr),绿色绿色( (含含FeFe3+3+) )或褐黑色或褐黑色( (含含FeFe2+2+和和FeFe3+3+) )；玻璃光泽。无解理；玻璃光泽。无解理；偶有平行偶有平行111111裂开。硬裂开。硬度度8 8。相对密度。相对密度3.553.55。35磁铁矿磁铁矿(Magnetite)Fe3（Fe2 ， Fe3+）O436铬铁矿铬铁矿(Chromite)(Chromite)FeCrFeCr2

17、 2OO4 437链链状状硬水铝石硬水铝石AlOOHAlOOH族族( (针铁矿针铁矿), ), 水锰矿水锰矿MnO(OH)MnO(OH)族族, , 硬锰矿硬锰矿BaMnMnBaMnMn9 9O O20203H3H2 2O O族族层层状状三水铝石三水铝石Al(OH)Al(OH)3 3族族, , 纤铁矿纤铁矿FeO(OH)FeO(OH)族族, , 水镁石水镁石Mg(OH)Mg(OH)2 2族族架架状状羟铁矿羟铁矿Fe(OH)Fe(OH)2 2族族38硬水铝石（一水硬铝石）硬水铝石（一水硬铝石） AlO(OH)AlO(OH)，斜方晶系，斜方晶系1. 1. 链状氢氧化物矿物亚类链状氢氧化物矿物亚类平行于平行于c轴的轴的Al(O，OH)6八面体双链八面体双链 393 3、“铝土矿铝土矿”常成块状、多孔状或土状常成块状、多孔状或土状产出。颜色随氧化铁含量产出。颜色随氧化铁含量的增加而可从灰白直至棕的增加而可从灰白直至棕红色。粉末用水湿润不具红色。粉末用水湿润不具可塑性。哈气有强烈土臭可塑性。哈气有强烈土臭味。味。404 4、“褐铁矿褐铁矿”针针铁铁矿矿褐褐铁铁矿矿铁帽铁帽415. 5. 硬锰矿硬锰矿(Psilomelane)(Psil