氧化物与氢氧化物矿物大类.ppt

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1、第八章第八章 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&Hydroxide概念：概念：概念：概念：O O O O2-2-2-2-和和和和(OH)(OH)(OH)(OH)-金属元素金属元素金属元素金属元素 化合物化合物化合物化合物。种数：种数：种数：种数：300300300300种以上，其中氧化物种以上，其中氧化物种以上，其中氧化物种以上，其中氧化物200200200200种以上，氢氧化种以上，氢氧化种以上，氢氧化种以上，氢氧化物物物物80808080种左右。种左右。种左右。种左右。分布：分布：分布：分布：占地壳总重量占地壳总重量占地壳总重量占地壳

2、总重量17%17%17%17%，其中石英族占，其中石英族占，其中石英族占，其中石英族占12.6%12.6%12.6%12.6%，铁，铁，铁，铁的氧化物和氢氧化物占的氧化物和氢氧化物占的氧化物和氢氧化物占的氧化物和氢氧化物占3.9%3.9%3.9%3.9%。用途用途用途用途:(a)(a)(a)(a)提取金属元素，如磁铁矿、软锰矿；提取金属元素，如磁铁矿、软锰矿；提取金属元素，如磁铁矿、软锰矿；提取金属元素，如磁铁矿、软锰矿；（b b b b）直接用作工业原料，刚玉、石英、蛋白石等。）直接用作工业原料，刚玉、石英、蛋白石等。）直接用作工业原料，刚玉、石英、蛋白石等。）直接用作工业原料，刚玉、石英、

3、蛋白石等。（c c c c）作宝石原料。）作宝石原料。）作宝石原料。）作宝石原料。一一 概述概述二二.晶体化学晶体化学1.1.化学组成化学组成 氧化物氧化物:阴离子阴离子阴离子阴离子OOOO2-2-2-2-。附加阴离子附加阴离子附加阴离子附加阴离子少数有少数有少数有少数有F F F F-、ClClClCl-氢氧化物：氢氧化物：（OHOHOHOH）-或或或或O O O O2-2-2-2-和（和（和（和（OHOHOHOH）-阳离子阳离子约约约约40404040种，惰气型和过渡型，少量铜型种，惰气型和过渡型，少量铜型种，惰气型和过渡型，少量铜型种，惰气型和过渡型，少量铜型 类质同象类质同象复阳离子氧

4、化物较复阳离子氧化物较复阳离子氧化物较复阳离子氧化物较单阳离子氧化物广泛；单阳离子氧化物广泛；单阳离子氧化物广泛；单阳离子氧化物广泛；二二.晶体化学晶体化学2.2.结构型结构型 氧化物氧化物:岛状分岛状分子型子型砷华砷华AsAs2 2O O3 3族族(方锑矿方锑矿SbSb2 2O O3 3)链状链状金红石金红石TiOTiO2 2族族,锑华锑华SbSb2 2O O3 3族族,黑钨矿黑钨矿(Fe,Mn)WO(Fe,Mn)WO4 4族族层状层状钼华钼华MoOMoO3 3族族,板钛矿板钛矿TiOTiO2 2族族架状架状石英石英SiOSiO2 2族族,锐钛矿锐钛矿TiOTiO2 2族族,赤铜矿赤铜矿Cu

5、Cu2 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族族配位型配位型刚玉刚玉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NaCaNbNaCaNb2 2O O6 6(OH,F)(OH,F)族族二二.晶体化学晶体化学2.2.结构型结构型 氢氧化物氢氧化物: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BaMnMnBaMnMn

6、9 9OO2020 3H3H2 2OO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OO2-2-和和（OHOH）-常常呈呈互互层层层层状状或或链链状状，比比相相应应氧氧化化物物对对称称度低。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二二.晶体化学晶体化学3.3.键型键型离离子子键键为为主主，随随阳阳离离子子电电价价增增加加，从从惰惰气气型型向向过渡型和铜型转变而共价键

7、性增强。过渡型和铜型转变而共价键性增强。例例：刚刚玉玉40%40%共共价价键键，石石英英50%50%共共价价键键；赤赤铜铜矿矿CuCu2 2O O因因共价成键而使的配位数不是共价成键而使的配位数不是4 4而是而是2 2。少少数数呈呈分分子子键键（方方锑锑矿矿SbSb2 2O O3 3中中SbSb4 4O O6 6 砷砷华华AsAs2 2O O3 3中中AsAs4 4O O6 6 分子）。分子）。氢氢氧氧化化物物中中多多存存在在氢氢键键，且且（OHOH）-比比O O2-2-的的电电价价低低，使使之之与与阳阳离离子子的的键键力力减减弱弱比比重重硬硬度度减减小。小。1 1 形态形态：氧化物常可形成完

8、好的晶形氧化物常可形成完好的晶形，亦常见呈粒状、致，亦常见呈粒状、致密块状及其他集合体形态；密块状及其他集合体形态；氢氧化物则常见为细分散胶态混合物，结晶好时，氢氧化物则常见为细分散胶态混合物，结晶好时，晶体呈板状、细小鳞片状或针状。晶体呈板状、细小鳞片状或针状。粒状或块状粒状或块状:岛状、架状和配位型氧化物。其中，岛状、架状和配位型氧化物。其中，因刚玉有因刚玉有AlOAlO6 6 配位体沿配位体沿c c轴呈三次螺旋状排列，向链轴呈三次螺旋状排列，向链状过渡，故呈柱状。状过渡，故呈柱状。柱状或针状：链状氧化物氢氧化物。因黑钨矿的柱状或针状：链状氧化物氢氧化物。因黑钨矿的链为折状，故呈板条状。链

9、为折状，故呈板条状。三三形态物性形态物性（2 2）硬度：）硬度：氧化物高硬度（以上）。氢氧化物硬度显著降低。氧化物高硬度（以上）。氢氧化物硬度显著降低。例如方镁石的硬度为例如方镁石的硬度为6 6，而水镁石仅为。，而水镁石仅为。（3 3）解理：）解理：氧化物仅少数发育中等至不完全解理。氢氧化物因键力较弱，往氧化物仅少数发育中等至不完全解理。氢氧化物因键力较弱，往往发育一组完全往发育一组完全极完全解理。极完全解理。（4 4）密度：）密度：氧化物相对密度变化较大，如氧化物相对密度变化较大，如W W、SnSn、U U等的氧化物相对密度一般等的氧化物相对密度一般大于，而大于，而石英仅。氢氧化物结构松散，

10、相对密度小，例如方镁石的相对密石英仅。氢氧化物结构松散，相对密度小，例如方镁石的相对密度为，而水镁石仅为。度为，而水镁石仅为。（5 5）光学性质：）光学性质：玻璃光泽：玻璃光泽：阳离子惰性气体型离子阳离子惰性气体型离子MgMg、AlAl、SiSi等的氧化物和氢氧化物，等的氧化物和氢氧化物，半金属光泽：半金属光泽：阳离子为过渡型离子如阳离子为过渡型离子如FeFe、MnMn、CrCr等元素，呈深色或暗色；等元素，呈深色或暗色；磁性增强。磁性增强。三三形态物性形态物性2.2.物性物性根据阴离子划分为根据阴离子划分为根据阴离子划分为根据阴离子划分为氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物氧化物

11、和氢氧化物两类。两类。两类。两类。（1 1 1 1）氧化物类矿物主要有：氧化物类矿物主要有：氧化物类矿物主要有：氧化物类矿物主要有：刚玉、赤铁矿刚玉、赤铁矿刚玉、赤铁矿刚玉、赤铁矿、钛铁矿；、钛铁矿；、钛铁矿；、钛铁矿；金红石、锡石、软锰矿金红石、锡石、软锰矿金红石、锡石、软锰矿金红石、锡石、软锰矿；石英、蛋白石石英、蛋白石石英、蛋白石石英、蛋白石；尖晶石、磁铁矿、铬铁矿尖晶石、磁铁矿、铬铁矿尖晶石、磁铁矿、铬铁矿尖晶石、磁铁矿、铬铁矿；黑钨矿黑钨矿黑钨矿黑钨矿；赤铜矿；钙钛矿。赤铜矿；钙钛矿。赤铜矿；钙钛矿。赤铜矿；钙钛矿。（2 2 2 2）氢氧化物类矿物主要有：氢氧化物类矿物主要有：氢氧化

12、物类矿物主要有：氢氧化物类矿物主要有：水镁石、三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石、水镁石、三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石、水镁石、三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石、水镁石、三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石、针铁矿、纤铁矿、水锰矿、硬锰矿。针铁矿、纤铁矿、水锰矿、硬锰矿。针铁矿、纤铁矿、水锰矿、硬锰矿。针铁矿、纤铁矿、水锰矿、硬锰矿。四四分类分类褐铁矿、铝土矿、硬锰矿褐铁矿、铝土矿、硬锰矿1.1.1.1.绝大部分的氧化物矿物可形成于内生、外生绝大部分的氧化物矿物可形成于内生、外生绝大部分的氧化物矿物可形成于内生、外生绝大部分的氧化物矿物可形成于内生、外生和变质作用过程中。少数是单成因的，如铬铁矿

13、、和变质作用过程中。少数是单成因的，如铬铁矿、和变质作用过程中。少数是单成因的，如铬铁矿、和变质作用过程中。少数是单成因的，如铬铁矿、钛铁矿等只产于超基性、基性岩中；而赤铜矿钛铁矿等只产于超基性、基性岩中；而赤铜矿钛铁矿等只产于超基性、基性岩中；而赤铜矿钛铁矿等只产于超基性、基性岩中；而赤铜矿CuCuCuCu2 2 2 2OOOO、锑华、锑华、锑华、锑华SbSbSbSb2 2 2 2OOOO3 3 3 3、铋华、铋华、铋华、铋华BiBiBiBi2 2 2 2OOOO3 3 3 3等是氧化带的次生等是氧化带的次生等是氧化带的次生等是氧化带的次生矿物。矿物。矿物。矿物。2.2.2.2.氢氧化物往往

14、是风化和沉积作用过程中的氢氧化物往往是风化和沉积作用过程中的氢氧化物往往是风化和沉积作用过程中的氢氧化物往往是风化和沉积作用过程中的胶体溶液凝聚而成。胶体溶液凝聚而成。胶体溶液凝聚而成。胶体溶液凝聚而成。五五成因成因 1 1、石英族（含蛋白石）石英族（含蛋白石）同质多像变体同质多像变体同质多像变体同质多像变体:-石英、石英、石英、石英、-石英（酸性火山岩）；石英（酸性火山岩）；石英（酸性火山岩）；石英（酸性火山岩）；-鳞石英、鳞石英、鳞石英、鳞石英、1-1-1-1-鳞石英、鳞石英、鳞石英、鳞石英、2-2-2-2-鳞石英；（酸性火山岩）鳞石英；（酸性火山岩）鳞石英；（酸性火山岩）鳞石英；（酸性火

15、山岩）-方石英、方石英、方石英、方石英、-方石英；（酸性火山岩）方石英；（酸性火山岩）方石英；（酸性火山岩）方石英；（酸性火山岩）柯石英；（陨石坑）柯石英；（陨石坑）柯石英；（陨石坑）柯石英；（陨石坑）斯石英；（陨石坑）斯石英；（陨石坑）斯石英；（陨石坑）斯石英；（陨石坑）凯石英凯石英凯石英凯石英(合成矿物合成矿物合成矿物合成矿物)。其中其中其中其中表示低温变体，表示低温变体，表示低温变体，表示低温变体，表示高温变体。表示高温变体。表示高温变体。表示高温变体。六六 主要矿物概览主要矿物概览（一）氧化物矿物类（一）氧化物矿物类【晶体结构】【晶体结构】SiOSiO4 4四面体以角顶相联平行于四面体

16、以角顶相联平行于c c轴呈线状分布。轴呈线状分布。【形态】【形态】六方柱六方柱10101 100和菱面体和菱面体10101 111、01011 111等单形之聚形。柱面横等单形之聚形。柱面横纹。贝壳状断开。纹。贝壳状断开。集合体集合体集合体集合体呈晶簇状、梳状、粒状、致密块状。呈晶簇状、梳状、粒状、致密块状。隐晶质隐晶质隐晶质隐晶质集合体呈壳状、肾状、集合体呈壳状、肾状、鲕状、球状。鲕状、球状。且具纤维状隐晶质结构时称且具纤维状隐晶质结构时称石髓或玉髓石髓或玉髓石髓或玉髓石髓或玉髓(chakedong)(chakedong)（多热液成因）（多热液成因）（多热液成因）（多热液成因）；呈瘤状、结核

17、状者称呈瘤状、结核状者称燧石（多沉积成因）燧石（多沉积成因）燧石（多沉积成因）燧石（多沉积成因）；具同心带状构造，由多色的石髓成层平行排列称为具同心带状构造，由多色的石髓成层平行排列称为玛瑙玛瑙玛瑙玛瑙(agate)(agate)。【物理性质】【物理性质】颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色。玻璃光泽；断颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色。玻璃光泽；断颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色。玻璃光泽；断颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色。玻璃光泽；断口油脂光泽。无解理，贝壳状断口。硬度口油脂光泽。无解理，贝壳状断口。硬度口油脂光泽。无解理，贝壳状断口。硬度口油脂光泽。无解理，贝壳状断口。硬度

18、7 7 7 7。相对密度。具压电性。相对密度。具压电性。相对密度。具压电性。相对密度。具压电性。n n【成因产状】【成因产状】极广，极广，极广，极广，玛瑙为胶体成因玛瑙为胶体成因,主要产于喷出岩的孔洞中。主要产于喷出岩的孔洞中。n n【鉴定特征】【鉴定特征】晶形晶形,无解理无解理,贝壳状断口贝壳状断口,硬度。硬度。n n【主要用途】【主要用途】压电材料压电材料压电材料压电材料,光学材料光学材料光学材料光学材料,宝玉石材料宝玉石材料宝玉石材料宝玉石材料。色泽差的玛瑙和石髓。色泽差的玛瑙和石髓用于制作用于制作研磨器具研磨器具研磨器具研磨器具。较纯净的一般石英则大量用作。较纯净的一般石英则大量用作玻

19、璃原料玻璃原料玻璃原料玻璃原料,研磨材料研磨材料,硅质硅质耐火材料及瓷器配料。耐火材料及瓷器配料。石英石英石英石英(Quartz)(Quartz)(Quartz)(Quartz)-SiO-SiO-SiO-SiO2 2 2 2水晶水晶水晶水晶(rock crystal)(rock crystal)：无色透明。：无色透明。紫水晶紫水晶紫水晶紫水晶(amethyst)amethyst)：紫色透明或半透明，加热可脱色。：紫色透明或半透明，加热可脱色。FeFe3 3代代 Si Si引起。引起。蔷薇石英蔷薇石英蔷薇石英蔷薇石英(rose quartz)(rose quartz)：浅玫瑰色，致密半透明。：浅

20、玫瑰色，致密半透明。Al Al3 3、TiTi4 4代代 Si Si引起。引起。烟水晶烟水晶烟水晶烟水晶(smoky quartz)(smoky quartz)：烟色或褐色透明异种。：烟色或褐色透明异种。Al Al3 3代代 Si Si引起。引起。墨晶墨晶墨晶墨晶(black quartz)(black quartz)：黑色半透明。：黑色半透明。AlAl3 3代代 Si Si引起。引起。黄水晶黄水晶黄水晶黄水晶(yellow quartz)(yellow quartz)：金黄色或柠檬黄色。含：金黄色或柠檬黄色。含FeFe2 2所致所致葱绿石髓葱绿石髓葱绿石髓葱绿石髓：含绿色针状阳起石包裹体，呈

21、浅绿色。：含绿色针状阳起石包裹体，呈浅绿色。砂金石砂金石砂金石砂金石：含云母、赤铁矿等细小包裹体，呈浅黄或褐红色。：含云母、赤铁矿等细小包裹体，呈浅黄或褐红色。猫眼石、虎眼石、鹰眼石猫眼石、虎眼石、鹰眼石猫眼石、虎眼石、鹰眼石猫眼石、虎眼石、鹰眼石：呈各种不同深浅的色调，具丝绢光泽，似猫眼石、：呈各种不同深浅的色调，具丝绢光泽，似猫眼石、虎眼虎眼(黄褐色黄褐色)或鹰眼或鹰眼(蓝绿色蓝绿色)，都是由于石英交代纤维石棉所致。，都是由于石英交代纤维石棉所致。碧玉碧玉碧玉碧玉：呈红、黄褐、绿色不透明的致密块体。（：呈红、黄褐、绿色不透明的致密块体。（多变质成因多变质成因）血玉髓血玉髓血玉髓血玉髓(又名

22、血石、鸡血石又名血石、鸡血石)绿色石髓碧玉，内含约色斑点。绿色石髓碧玉，内含约色斑点。玛瑙玛瑙玛瑙玛瑙：各色条带状玉髓呈同心状自外向内排列。：各色条带状玉髓呈同心状自外向内排列。石英异种：石英异种：SiO4SiO4四面体以角顶相联四面体以角顶相联平行于平行于c c轴呈线状分布。轴呈线状分布。石英石英/水晶水晶石石英英与与辰辰砂砂共共生生玛瑙玛瑙碧玉碧玉【化学组成】【化学组成】【化学组成】【化学组成】SiO SiO SiO SiO2 2 2 2：65%65%65%65%90%90%90%90%，H H H H2 2 2 2O O O O：常为：常为：常为：常为4%4%4%4%9%9%9%9%，最

23、高，最高，最高，最高20%20%20%20%，其他杂质。，其他杂质。，其他杂质。，其他杂质。【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】内部具方石英雏晶和大量水分子。贵蛋白石内部具方石英雏晶和大量水分子。贵蛋白石内部具方石英雏晶和大量水分子。贵蛋白石内部具方石英雏晶和大量水分子。贵蛋白石中中中中SiOSiOSiOSiO2 2 2 2小球呈六方紧密堆积。小球呈六方紧密堆积。小球呈六方紧密堆积。小球呈六方紧密堆积。【形态】【形态】【形态】【形态】通常呈葡萄状、钟乳状、皮壳状等。通常呈葡萄状、钟乳状、皮壳状等。通常呈葡萄状、钟乳状、皮壳状等。通常呈葡萄状、钟乳状、皮壳状等。【物理性质】【物理性质

24、】【物理性质】【物理性质】颜色不定颜色不定颜色不定颜色不定,通常呈蛋白色；微透明；玻璃光泽通常呈蛋白色；微透明；玻璃光泽通常呈蛋白色；微透明；玻璃光泽通常呈蛋白色；微透明；玻璃光泽或蛋白光泽。无色透明者称或蛋白光泽。无色透明者称或蛋白光泽。无色透明者称或蛋白光泽。无色透明者称玻璃蛋白石玻璃蛋白石玻璃蛋白石玻璃蛋白石;半透明而具强烈的橙、半透明而具强烈的橙、半透明而具强烈的橙、半透明而具强烈的橙、红等反射色者称红等反射色者称红等反射色者称红等反射色者称火蛋白石火蛋白石火蛋白石火蛋白石；半透明带乳光变彩的蛋白石称；半透明带乳光变彩的蛋白石称；半透明带乳光变彩的蛋白石称；半透明带乳光变彩的蛋白石称贵

25、蛋贵蛋贵蛋贵蛋白石白石白石白石。硬度。硬度。硬度。硬度5 5 5 5。相对密度介于。相对密度介于。相对密度介于。相对密度介于之间。之间。之间。之间。【成因及产状】【成因及产状】【成因及产状】【成因及产状】从浅成热液或地面水的硅质溶液中生成。从浅成热液或地面水的硅质溶液中生成。从浅成热液或地面水的硅质溶液中生成。从浅成热液或地面水的硅质溶液中生成。【鉴定特征】【鉴定特征】【鉴定特征】【鉴定特征】以蛋白光泽和变彩为鉴定特征以蛋白光泽和变彩为鉴定特征以蛋白光泽和变彩为鉴定特征以蛋白光泽和变彩为鉴定特征,有时类似于石有时类似于石有时类似于石有时类似于石髓髓髓髓,但硬度较低。但硬度较低。但硬度较低。但硬

26、度较低。【主要用途】【主要用途】【主要用途】【主要用途】优质者俗称优质者俗称优质者俗称优质者俗称“欧泊欧泊欧泊欧泊”为宝玉石材料，硅藻土为宝玉石材料，硅藻土为宝玉石材料，硅藻土为宝玉石材料，硅藻土用作过滤剂和建材。用作过滤剂和建材。用作过滤剂和建材。用作过滤剂和建材。蛋白石蛋白石(Opal)(Opal)SiOSiO2 2nHnH2 2OO蛋白石蛋白石三方晶系三方晶系三方晶系三方晶系腰鼓状、柱状腰鼓状、柱状腰鼓状、柱状腰鼓状、柱状。集合体成粒状或致密块状。集合体成粒状或致密块状。集合体成粒状或致密块状。集合体成粒状或致密块状。一般为灰、黄灰色，含一般为灰、黄灰色，含一般为灰、黄灰色，含一般为灰、

27、黄灰色，含FeFeFeFe者呈黑色；含者呈黑色；含者呈黑色；含者呈黑色；含CrCrCrCr者呈者呈者呈者呈红色者，称红宝石；含红色者，称红宝石；含红色者，称红宝石；含红色者，称红宝石；含TiTiTiTi而呈蓝色称蓝宝石；在而呈蓝色称蓝宝石；在而呈蓝色称蓝宝石；在而呈蓝色称蓝宝石；在 0001000100010001面上可看到定向分布的六射针状金红石包体面上可看到定向分布的六射针状金红石包体面上可看到定向分布的六射针状金红石包体面上可看到定向分布的六射针状金红石包体而呈星彩状，称星彩红宝石或星彩蓝宝石；玻璃光而呈星彩状，称星彩红宝石或星彩蓝宝石；玻璃光而呈星彩状，称星彩红宝石或星彩蓝宝石；玻璃光

28、而呈星彩状，称星彩红宝石或星彩蓝宝石；玻璃光泽。泽。泽。泽。无解理无解理无解理无解理；常因；常因；常因；常因聚片双晶或细微包体产生聚片双晶或细微包体产生聚片双晶或细微包体产生聚片双晶或细微包体产生0001000100010001或或或或101010101 1 1 11 1 1 1的裂开的裂开的裂开的裂开。硬度硬度硬度硬度9 9 9 9。相对密度。熔点。相对密度。熔点。相对密度。熔点。相对密度。熔点20002000200020002030C2030C2030C2030C，化学性质稳定，不易腐蚀。，化学性质稳定，不易腐蚀。，化学性质稳定，不易腐蚀。，化学性质稳定，不易腐蚀。2 2、刚玉族（刚玉、赤

29、铁矿、钛铁矿）、刚玉族（刚玉、赤铁矿、钛铁矿）刚玉刚玉刚玉刚玉(Corundum)Al(Corundum)Al(Corundum)Al(Corundum)Al2 2 2 2OOOO3 3 3 3【刚玉结构】【刚玉结构】【刚玉结构】【刚玉结构】三方晶系三方晶系三方晶系三方晶系。沿垂直三次轴方向上氧。沿垂直三次轴方向上氧。沿垂直三次轴方向上氧。沿垂直三次轴方向上氧离子成六方最紧密堆积，而铝离子则在两氧离子层离子成六方最紧密堆积，而铝离子则在两氧离子层离子成六方最紧密堆积，而铝离子则在两氧离子层离子成六方最紧密堆积，而铝离子则在两氧离子层之间，充填三分之二的八面体空隙。八面体在平行之间，充填三分之二

30、的八面体空隙。八面体在平行之间，充填三分之二的八面体空隙。八面体在平行之间，充填三分之二的八面体空隙。八面体在平行0001000100010001方向上共棱成层，在平行方向上共棱成层，在平行方向上共棱成层，在平行方向上共棱成层，在平行c c c c轴方向上，共面轴方向上，共面轴方向上，共面轴方向上，共面联结构成两个实心的联结构成两个实心的联结构成两个实心的联结构成两个实心的AlOAlOAlOAlO6 6 6 6八面体和一空心由八面体和一空心由八面体和一空心由八面体和一空心由O O O O2-2-2-2-围成的八面体相间排列的柱体。围成的八面体相间排列的柱体。围成的八面体相间排列的柱体。围成的八

31、面体相间排列的柱体。AlO AlO AlO AlO键具离子键键具离子键键具离子键键具离子键向共价键过渡的性质向共价键过渡的性质向共价键过渡的性质向共价键过渡的性质(共价键约占共价键约占共价键约占共价键约占40%)40%)40%)40%)，使刚玉具，使刚玉具，使刚玉具，使刚玉具共价键化合物的特征。共价键化合物的特征。共价键化合物的特征。共价键化合物的特征。玄武岩中的蓝宝石玄武岩中的蓝宝石山东昌乐山东昌乐lxy02刚玉（红宝石）刚玉（红宝石）三方晶系。刚玉型结构。三方晶系。刚玉型结构。三方晶系。刚玉型结构。三方晶系。刚玉型结构。形态：单晶常呈板状（平行双面与菱面体之聚形）。集合体：形态：单晶常呈板

32、状（平行双面与菱面体之聚形）。集合体：形态：单晶常呈板状（平行双面与菱面体之聚形）。集合体：形态：单晶常呈板状（平行双面与菱面体之聚形）。集合体：显晶质的有片状、显晶质的有片状、显晶质的有片状、显晶质的有片状、鳞片状或块状鳞片状或块状鳞片状或块状鳞片状或块状；隐晶质的有；隐晶质的有；隐晶质的有；隐晶质的有鲕状、肾状、鲕状、肾状、鲕状、肾状、鲕状、肾状、粉末粉末粉末粉末状和土状等。状和土状等。状和土状等。状和土状等。具金属光泽的具金属光泽的具金属光泽的具金属光泽的片状集合体者片状集合体者片状集合体者片状集合体者，称，称，称，称镜铁矿镜铁矿镜铁矿镜铁矿。物性：显晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色，隐晶质的

33、鲕状，肾物性：显晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色，隐晶质的鲕状，肾物性：显晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色，隐晶质的鲕状，肾物性：显晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色，隐晶质的鲕状，肾状和粉末状者呈暗红色；状和粉末状者呈暗红色；状和粉末状者呈暗红色；状和粉末状者呈暗红色；条痕樱红色条痕樱红色条痕樱红色条痕樱红色；金属光泽金属光泽金属光泽金属光泽(镜铁矿镜铁矿镜铁矿镜铁矿)至半金至半金至半金至半金属光泽属光泽属光泽属光泽，或土状光泽；不透明。无解理。，或土状光泽；不透明。无解理。，或土状光泽；不透明。无解理。，或土状光泽；不透明。无解理。硬度硬度硬度硬度6 6 6 6，土状者硬度，土状者硬度，土状者硬度，土状者硬度

34、显著降低。相对密度。性脆。镜铁矿常因含磁铁矿细微包裹体显著降低。相对密度。性脆。镜铁矿常因含磁铁矿细微包裹体显著降低。相对密度。性脆。镜铁矿常因含磁铁矿细微包裹体显著降低。相对密度。性脆。镜铁矿常因含磁铁矿细微包裹体而具较强的磁性。而具较强的磁性。而具较强的磁性。而具较强的磁性。赤铁矿赤铁矿(Hematite)(Hematite)-Fe2O3-Fe2O3形态：单晶体常呈沿形态：单晶体常呈沿形态：单晶体常呈沿形态：单晶体常呈沿c c c c轴延伸的轴延伸的轴延伸的轴延伸的100100100100板状或短柱状板状或短柱状板状或短柱状板状或短柱状,001001001001晶带中的晶面上常具平行于晶带

35、中的晶面上常具平行于晶带中的晶面上常具平行于晶带中的晶面上常具平行于c c c c轴的条纹。集合体轴的条纹。集合体轴的条纹。集合体轴的条纹。集合体为刃片状或粗粒状。为刃片状或粗粒状。为刃片状或粗粒状。为刃片状或粗粒状。物性：红褐色物性：红褐色物性：红褐色物性：红褐色(钨锰矿钨锰矿钨锰矿钨锰矿)至黑色至黑色至黑色至黑色(钨铁矿钨铁矿钨铁矿钨铁矿););););条痕黄褐色条痕黄褐色条痕黄褐色条痕黄褐色(钨锰矿钨锰矿钨锰矿钨锰矿)至褐黑色至褐黑色至褐黑色至褐黑色(钨铁矿钨铁矿钨铁矿钨铁矿););););光泽由树脂光泽光泽由树脂光泽光泽由树脂光泽光泽由树脂光泽(钨锰矿钨锰矿钨锰矿钨锰矿)至至至至半金属

36、光泽半金属光泽半金属光泽半金属光泽(黑钨矿、钨铁矿黑钨矿、钨铁矿黑钨矿、钨铁矿黑钨矿、钨铁矿)。解理平行解理平行解理平行解理平行010010010010完全完全完全完全。硬硬硬硬度度度度4 4 4 4。相对密度。相对密度。相对密度。相对密度7.12(7.12(7.12(7.12(钨锰矿钨锰矿钨锰矿钨锰矿)7.51(7.51(7.51(7.51(钨铁矿钨铁矿钨铁矿钨铁矿)。性脆。性脆。性脆。性脆。钨铁矿具钨铁矿具钨铁矿具钨铁矿具弱磁性弱磁性弱磁性弱磁性。3 3、黑钨矿族（黑钨矿）、黑钨矿族（黑钨矿）黑钨矿黑钨矿黑钨矿黑钨矿(钨锰铁矿钨锰铁矿钨锰铁矿钨锰铁矿)(Wolframite)(Wolfra

37、mite)(Wolframite)(Wolframite)(Mn,Fe)(Mn,Fe)(Mn,Fe)(Mn,Fe)WOWOWOWO4 4 4 4【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】单斜单斜单斜单斜晶系。由晶系。由晶系。由晶系。由Mn(Fe)OMn(Fe)OMn(Fe)OMn(Fe)O6 6 6 6配位八面体共棱配位八面体共棱配位八面体共棱配位八面体共棱连结成平行连结成平行连结成平行连结成平行c c c c轴的折轴的折轴的折轴的折状链；状链；状链；状链；WO6WO6WO6WO6配位配位配位配位八面亦平行八面亦平行八面亦平行八面亦平行c c c c轴成链轴成链轴成链轴成链状，并位于状，

38、并位于状，并位于状，并位于Mn(Fe)O6Mn(Fe)O6Mn(Fe)O6Mn(Fe)O6配位配位配位配位八面体所成的链体八面体所成的链体八面体所成的链体八面体所成的链体之间之间之间之间,以其四个角顶以其四个角顶以其四个角顶以其四个角顶与上下链体相连接。与上下链体相连接。与上下链体相连接。与上下链体相连接。因而晶体结构可视因而晶体结构可视因而晶体结构可视因而晶体结构可视为链状结构，亦可为链状结构，亦可为链状结构，亦可为链状结构，亦可看成平行看成平行看成平行看成平行100100100100呈似呈似呈似呈似层状结构。层状结构。层状结构。层状结构。黑钨矿（钨锰铁矿，白色为石英）黑钨矿（钨锰铁矿，白色

39、为石英）【化学组成】【化学组成】常含常含FeFe、NbNb、TaTa、CrCr、SnSn等类质同像混入物。当其等类质同像混入物。当其中富含中富含FeFe时称为铁金红石。时称为铁金红石。【晶体结构】【晶体结构】四方晶系四方晶系。金红石的晶体结构表现为氧离子近似成金红石的晶体结构表现为氧离子近似成金红石的晶体结构表现为氧离子近似成金红石的晶体结构表现为氧离子近似成六方紧密堆积，而钛离子位于变形八面体空隙中六方紧密堆积，而钛离子位于变形八面体空隙中六方紧密堆积，而钛离子位于变形八面体空隙中六方紧密堆积，而钛离子位于变形八面体空隙中，构成，构成TiTiO O6 6八面体配位。钛离子配位数为八面体配位。

40、钛离子配位数为6 6，氧离子配位数为，氧离子配位数为3 3。在金红石。在金红石的晶体结构中的晶体结构中TiOTiOTiOTiO6 6 6 6配位八面体沿配位八面体沿配位八面体沿配位八面体沿c c c c轴共棱成链状排列轴共棱成链状排列轴共棱成链状排列轴共棱成链状排列。链间由。链间由配位八面体共角顶相连。配位八面体共角顶相连。（媒体）（媒体）【形态】【形态】常见完好的常见完好的四方短柱状、四方短柱状、四方短柱状、四方短柱状、长柱状长柱状长柱状长柱状或针状或针状。集合体成致密。集合体成致密块状。块状。【物理性质】【物理性质】常见褐红、暗红色，含常见褐红、暗红色，含FeFe者呈黑色；者呈黑色；条痕浅

41、褐色条痕浅褐色；金刚光泽金刚光泽；微透明。；微透明。解理平行解理平行110110中等中等。硬度硬度6 6。相对密度相对密度。性脆。铁金红石和铌铁金红石均为黑色，不透明。铁金红。性脆。铁金红石和铌铁金红石均为黑色，不透明。铁金红石相对密度，而铌铁金红石可达。石相对密度，而铌铁金红石可达。n n 4 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）金红石金红石金红石金红石(Rutile)TiO2(Rutile)TiO2(Rutile)TiO2(Rutile)TiO2【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】四方晶系。氧离子近似成六方紧密堆积，而钛四方晶系。氧离子近似成六方

42、紧密堆积，而钛四方晶系。氧离子近似成六方紧密堆积，而钛四方晶系。氧离子近似成六方紧密堆积，而钛离子位于变形八面体空隙中，构成离子位于变形八面体空隙中，构成离子位于变形八面体空隙中，构成离子位于变形八面体空隙中，构成TiTiTiTiO O O O6 6 6 6八面体配位。钛离八面体配位。钛离八面体配位。钛离八面体配位。钛离子配位数为子配位数为子配位数为子配位数为6 6 6 6，氧离子配位数为，氧离子配位数为，氧离子配位数为，氧离子配位数为3 3 3 3。在金红石的晶体结构中。在金红石的晶体结构中。在金红石的晶体结构中。在金红石的晶体结构中TiOTiOTiOTiO6 6 6 6配位八面体沿配位八面

43、体沿配位八面体沿配位八面体沿c c c c轴共棱成链状排列。链间由配位八面体轴共棱成链状排列。链间由配位八面体轴共棱成链状排列。链间由配位八面体轴共棱成链状排列。链间由配位八面体共角顶相连。共角顶相连。共角顶相连。共角顶相连。金红石型结构。金红石型结构。金红石型结构。金红石型结构。双锥柱状，柱面上有细的纵纹；肘状双晶常见。集合体常呈不双锥柱状，柱面上有细的纵纹；肘状双晶常见。集合体常呈不双锥柱状，柱面上有细的纵纹；肘状双晶常见。集合体常呈不双锥柱状，柱面上有细的纵纹；肘状双晶常见。集合体常呈不规则粒状，也有致密块状。规则粒状，也有致密块状。规则粒状，也有致密块状。规则粒状，也有致密块状。黄棕色

44、至深褐色，富含黄棕色至深褐色，富含黄棕色至深褐色，富含黄棕色至深褐色，富含NbNbNbNb和和和和TaTaTaTa者，为沥青黑色；者，为沥青黑色；者，为沥青黑色；者，为沥青黑色；条痕白色至淡条痕白色至淡条痕白色至淡条痕白色至淡黄色；金刚光泽黄色；金刚光泽黄色；金刚光泽黄色；金刚光泽。解理不完全解理不完全解理不完全解理不完全。贝壳状断口，断口油脂光泽。硬度。贝壳状断口，断口油脂光泽。硬度。贝壳状断口，断口油脂光泽。硬度。贝壳状断口，断口油脂光泽。硬度6 6 6 67 7 7 7。相对密度。相对密度。相对密度。相对密度。【鉴定特征】【鉴定特征】【鉴定特征】【鉴定特征】锡石的晶形和颜色与金红石很相似

45、，但可据其解锡石的晶形和颜色与金红石很相似，但可据其解锡石的晶形和颜色与金红石很相似，但可据其解锡石的晶形和颜色与金红石很相似，但可据其解理、相对密度和化学反应区别开：理、相对密度和化学反应区别开：理、相对密度和化学反应区别开：理、相对密度和化学反应区别开：将小颗粒放锌片上，加将小颗粒放锌片上，加HClHCl一滴，经数分钟后，如果是锡石，则一滴，经数分钟后，如果是锡石，则在表面形成一层在表面形成一层淡灰色金属锡膜淡灰色金属锡膜，而金红石和锆石均无此反应。，而金红石和锆石均无此反应。锡石锡石(Cassiterite)(Cassiterite)SnOSnO2 2锡石（白色为石英）锡石（白色为石英）

46、【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】【晶体结构】四方晶系。晶体结构属金红石型。四方晶系。晶体结构属金红石型。四方晶系。晶体结构属金红石型。四方晶系。晶体结构属金红石型。【形态】【形态】【形态】【形态】完整晶体少见完整晶体少见完整晶体少见完整晶体少见,有时呈有时呈有时呈有时呈针状、放射状集合体针状、放射状集合体针状、放射状集合体针状、放射状集合体。常。常。常。常呈呈呈呈肾状、结核状、块状肾状、结核状、块状肾状、结核状、块状肾状、结核状、块状或粉末状集合体。或粉末状集合体。或粉末状集合体。或粉末状集合体。【物理性质】【物理性质】【物理性质】【物理性质】黑色，表面常带浅蓝的锖色黑色，表面常带浅蓝的锖

47、色黑色，表面常带浅蓝的锖色黑色，表面常带浅蓝的锖色;条痕黑色条痕黑色条痕黑色条痕黑色;半半半半金属光泽至土状光泽。解理平行金属光泽至土状光泽。解理平行金属光泽至土状光泽。解理平行金属光泽至土状光泽。解理平行110110110110完全。硬度视结晶粗细完全。硬度视结晶粗细完全。硬度视结晶粗细完全。硬度视结晶粗细程度而异程度而异程度而异程度而异,显晶质者可达显晶质者可达显晶质者可达显晶质者可达6,6,6,6,而隐晶质的块体则降至而隐晶质的块体则降至而隐晶质的块体则降至而隐晶质的块体则降至2 2 2 2。晶体的。晶体的。晶体的。晶体的相对密度为相对密度为相对密度为相对密度为5,5,5,5,块状的降至

48、。性脆。块状的降至。性脆。块状的降至。性脆。块状的降至。性脆。【成因及产状】【成因及产状】【成因及产状】【成因及产状】主要形成于风化作用和沉积作用中。主要形成于风化作用和沉积作用中。主要形成于风化作用和沉积作用中。主要形成于风化作用和沉积作用中。【鉴定特征】【鉴定特征】【鉴定特征】【鉴定特征】以其黑色以其黑色以其黑色以其黑色,条痕黑色条痕黑色条痕黑色条痕黑色,性脆性脆性脆性脆,成晶体成晶体成晶体成晶体者有完全的柱面解理者有完全的柱面解理者有完全的柱面解理者有完全的柱面解理,成隐晶质者硬度低而易污手为成隐晶质者硬度低而易污手为成隐晶质者硬度低而易污手为成隐晶质者硬度低而易污手为特征。此外特征。此

49、外特征。此外特征。此外,滴滴滴滴H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2剧烈起泡剧烈起泡剧烈起泡剧烈起泡。【主要用途】【主要用途】【主要用途】【主要用途】为锰的主要矿石矿物。为锰的主要矿石矿物。为锰的主要矿石矿物。为锰的主要矿石矿物。软锰矿软锰矿(Pyolusite)(Pyolusite)MnO2MnO2化学通式：化学通式：化学通式：化学通式：ABABABAB2 2 2 2O O O O4 4 4 4 A A：MgMg2+2+、FeFe2+2+、ZnZn2+2+、MnMn2+2+等等 二价；二价；B B：FeFe3+3+、AlAl3+3+、CrCr3+3+等等 三价。三价。尖晶

50、石型结构（等轴晶系）：尖晶石型结构（等轴晶系）：尖晶石型结构（等轴晶系）：尖晶石型结构（等轴晶系）：O O O O2-2-2-2-最紧密堆积最紧密堆积最紧密堆积最紧密堆积（1 1）正尖晶石型正尖晶石型正尖晶石型正尖晶石型 A A A AB B B B2 2 2 2X X X X4 4 4 4：即单位晶胞中：即单位晶胞中8 8个个A A组二价阳离子占据四组二价阳离子占据四面体位置，面体位置，1616个个B B组组三价阳离子占据八面体位置三价阳离子占据八面体位置(内为八面体配位，下内为八面体配位，下同同)。如。如铬铁矿铬铁矿FeFeCrCr2 2O O4 4；（2 2）反尖晶石型反尖晶石型反尖晶石