氧化物与氢氧化物大类

第三大类氧化物和氢氧化物

1 氧化物的晶体化学特征

•阴离子：O2-

•阳离子：惰性气体型和过渡型离子

•化学键：以离子键为主，但有些具有共价键和分子键的性质

•在离子键晶格中，氧一般作最紧密堆积，阳离子则充填在八面体和四面体空隙中。

•类质同像代替比较普遍，常为完全类质同像系列

氧化物的物理性质

•在阳离子为惰性气体型离子的氧化物中，具有离子晶格的特性，表现为无色或浅色，透明至半透明，以玻璃光泽为主。

•若阳离子为过渡型离子或铜型离子，则颜色加深，半透明至不透明，金刚光泽、半金属光泽至金属光泽。

•硬度较大，一般大于5.5

•熔点高，溶解度低，物理和化学性质稳定

氧化物的成因及产状

•对于变价元素来说，其低价（如Fe2+、Cr3+、Mn2+)氧化物多在内生作用（热液、岩浆、伟晶作用）下产生，而高价则在表生作用中产生

•不变价元素的氧化物有多种成因。由于形成的温度和压力比较高，因而多在岩浆、伟晶、热液和变质作用中产生。同时又由于物理化学性质比较稳定，故又能保存在砂矿中。

1)刚玉（Al2O3）

•三方晶系。晶体一般为蓝灰、黄灰、红和绿色，含少量的铬呈红色，含少量的铁和钛呈蓝色，红宝石和蓝宝石是透明的红色和蓝色宝石级刚玉的别称。

单晶多呈六方柱状或桶状，或双锥与底板面的聚形，较少为厚板状，晶面上常有斜纹或横纹。集合体呈粒状或致密块状。玻璃光泽，无解理，裂理发育，摩氏硬度9，比重3.98。

•刚玉常产于穿插于超基性岩内的伟晶岩中以及高铝低硅的变质岩中，并常见于冲积砂矿中。

•世界著名产地有俄国的乌拉尔山脉、南非的德兰士瓦、加拿大的安大略、土耳其的士麦那、希腊的纳克索斯。而宝石级的砂矿刚玉主要产于缅甸、斯里兰卡、泰国、坦桑尼亚、美国蒙大拿州。

•刚玉可作为研磨材料及制造精密仪器的轴承，颜色鲜艳透明者可作贵重宝石，如红宝石、蓝宝石等。

•鉴定特征：晶形和高的硬度

2)石英（SiO2）

•三方晶系。低温石英（a-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（ -石英）。

•低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出，柱面有横纹。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的石英无色透明，玻璃光泽，贝壳状断口上具油脂光泽，无解理，摩氏硬度7，比重2.65。受压或受热能产生电效应。

•变种：无色透明的石英称为水晶，紫色水晶俗称紫晶，烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶，玫瑰红色的俗称芙蓉石；呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓，具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙，玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆，细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石，俗称火石。

•石英的用途很广。无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料，来制造石英谐振器和滤波器。一般石英可以作为玻璃原料，紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。

石英的主要同质多象变体

•α-石英：形成于573度以下，三方晶系，六方柱状

•β-石英：形成于573-870度，六方晶系，六方双锥

•β-鳞石英：形成于870-1470度，六方晶系，六方板状

•β-方英石：形成于1470-1713度，等轴晶系，八面体

2 氢氧化物

铝土矿

•由几种铝的氢氧化物组成的细分散多矿物集合体，是岩石学名称

•主要由三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石组成

•常存在风化壳中，为风化作用的最终产物，与高岭土共生

•华北的G层铝土矿

❑化学组成: Al(OH)3。常有少量的Fe和Ga可以置换铝。

❑结构特点:单斜晶系。晶体结构属层状类似水镁石结

构, 但铝离子充填于每两层相邻的羟离子之间的2/3八

面体空隙；组成配位八面体的结构层。结构层内属离

子键，结构层间以氢键相维系。

❑晶体形态:单晶体少见。通常呈结核状、豆状或隐晶

质块体。

❑物理性质:白色，常带灰、绿和褐色；玻璃~珍珠光泽。硬度2.5~3；解理平行{001}极完全。比重2.35。

❑鉴定特征:以其极完全解理、低硬度、小比重为鉴定特征。

❑通常所谓的铝土矿(bauxite)，实际上并不是一个矿物种，而是以极细的三水铝石、一水硬铝石或一水软铝石为主要组份，并包含数量不等的高岭石、蛋白石、赤铁矿、针铁矿等而成的混合物。