Окислы и гидроокислы — минералы , являющиеся соединениями металлов и неметаллов с кислородом . Общее количество свободных окислов в земной коре составляет около 17%. Из них на долю только одного кремнезема приходится 12,6%; окислы и гидроокислы железа составляют 3,9%. Из остальных наибольшее значение имеют окислы и гидроокислы алюминия , марганца , титана , хрома .

Свойства

Большинство минералов интенсивно окрашены в темные цвета, непрозрачны или просвечивают в осколках, имеют полуметаллический блеск и повышенную твердость (от 6 до 9). Плотность обычно прямо пропорциональна плотности составляющих элементов . Иногда отмечается магнитность. Среди минералов этого класса развит изоморфизм . В кристаллических структурах минералов этого класса катионы металлов находятся в окружении анионов кислорода (в окислах) или гидроксила (в гидроокислах).

Генезис и формы нахождения

Форма нахождения окислов в природе весьма разнообразна. Они встречаются в виде хорошо образованных кристаллов, сплошных зернистых масс, рыхлых, землистых или порошковатых, агрегатов, иногда скрытокристаллических, вплоть до коллоидных.

Основная часть окислов и гидроокислов сосредоточена в верхних слоях земной коры на границе с атмосферой , в которой имеется свободный кислород , а также в водных бассейнах — болотных, озерных и морских.

Окислы осадочного генезиса обычно порошковые, ноздреватые, простые агрегаты, конкреции , оолиты , натечные, почкообразные или сталактитовые формы. возникают они также и при магматическом, пегматитовом, гидротермальном процессах, региональном и контактовом метаморфизме .

В условиях выветривания многие из них устойчивы и накаливаются в россыпях.

Классификация

По химическим свойствам

1. Кислотные или ангидриты (SiO ₂ и другие).
2. Основные (СаО и другие).
3. Амфотерные (Al ₂ O ₃ и другие)
4. Безразличные или индифферентные (редкие)
5. Смешанные (FeFe ₂ O ₄ и другие).

По составу

Среди окислов выделяют: простые, сложные и гидроокислы.

Простые окислы — это соединения одного элемента с кислородом . Широко распространены окислы двух-, трёх-, четырехвалентных элементов. Редки окислы с формулами А ₂ О ₃ , А ₂ О ₄ . Катион чаще всего представлен H, Si, Al, Fe, Ti, Mn, Sn, Pb, Mg, As, Sb, Bi, Cu, U и редко другими элементами.

Структура таких окислов очень проста. Координационные числа катионов обычно 4 или 6. Физические и оптические свойства простых окислов варьируются в широких пределах. Ряд простых окислов характерен для зон окисления, осадочных месторождений, эндогенных месторождений. Такие окислы как корунд , гематит и др., чаще всего встречаются в метаморфогенных месторождениях.

Сложные окислы — представляют собой соединения с кислородом двух или более металлов различной валентности. Поскольку окислы некоторых металлов, входящих в сложные окислы, являются ангидритами , эти сложные окислы могут рассматриваться как соли соответствующих кислот : Алюминаты , антимонаты , , , ниобаты , танталаты и т.п. Среди сложных окислов различного состава распространены окислы с формулой АВ ₂ О ₄ , в которых А = Mg, Fe ²⁺ , Zn, Mn ²⁺ , Ni, Be, Cu; В = Al, Fe ³⁺ , Cr, Mg ³⁺ . К ним относятся минералы рядов шпинели , магнетита , хромита и других. Весьма важные сложные окислы содержат Nb, Ta, Ti, U, Th, TR.

Сложные окислы обычно имеют твёрдость по шкале Мооса 4—8, повышенный удельный вес и высокий показатель преломления . Некоторые из них непрозрачны. Образуются они при различных процессах , однако, наиболее характерны для эндогенных, частично магматических, скарновых и высокотемпературных гидротермальных месторождений .

Гидроокислы - представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой [OH] ⁻ , полностью или частично замещающую ионы кислорода в окислах. В них представлены катионы Fe ³⁺ , Al, Mg, Mn, Са, В, W и некоторых других металлов.

Большинство гидроокислов имеют слоистую структуру, характеризующуюся гексагональной или близкой к ней плотнейшей упаковкой ионов [OH] ⁻ . Большая часть гидроокислов образует пластинчатые кристаллы с совершенной спайностью , параллельной слоям структуры. Твердость по шкале Мооса 2—5, удельный вес малый. Образуются при низких температурах. Наиболее характерны для экзогенных месторождений и зон окисления.

Выделяют следующие группы минералов

1. Окислы меди ( куприт )
2. Окислы и гидроокислы алюминия ( Корунд , диаспор , бёмит , гидраргиллит , боксит , шпинель )
3. Окислы и гидроокислы железа, окислы титана и хрома ( гематит , магнетит , гётит , лепидокрокит , лимонит , рутил , ильменит , хромит )
4. Окислы и гидроокислы марганца ( пиролюзит , манганит , псиломелан , вад )
5. Окислы и гидроокислы олова, урана, тантала и ниобия ( касситерит , уранинит , колумбит , танталит , пирохлор , микролит )
6. Окислы мышьяка, сурьмы, висмута, молибдена и вольфрама ( арсенолит , , , бисмит , , ).

Использование

В основном окислы и гидроокислы являются важными рудами на Fe, Al, Mn, Cr, Sn, U, Cu и используются в ювелирном деле например разновидности кварца ( цитрин , гелиотроп , горный хрусталь , аметист ), халцедона ( агат ), корунда ( сапфир , рубин ).

Примечания

Литература

1. Геологический словарь, Т. 2. — М. : Недра, 1978.
2. Минералогия и петрография,. — М. : Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958. — С. 143-157.