氧化物及氢氧化物大类.pptx

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1、1氧化物氧化物氧化物氧化物:阴离子阴离子阴离子阴离子O O O O2-2-2-2-。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：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）-阳离子阳离子阳离子阳离子约约约约40404040种，种，种，种，主要为主要为 惰性气体型惰性气体型（SiSi、AlAl、MgMg、U U等）等）过渡型过渡型（FeFe、MnMn、TiTi、CrCr、V V、NbNb、TaTa等）离子；等）离子；变价，高价态变价，高价态 铜型

2、离子：极少见铜型离子：极少见（硫化物氧化而成的次生矿物中）。（硫化物氧化而成的次生矿物中）。类质同象类质同象类质同象类质同象复阳离子氧化物较单阳离子氧化物广泛；复阳离子氧化物较单阳离子氧化物广泛；复阳离子氧化物较单阳离子氧化物广泛；复阳离子氧化物较单阳离子氧化物广泛；1.1.化学组成化学组成第1页/共36页22.2.晶体化学特点晶体化学特点键性：键性：1 1）氧化物）氧化物氧化物氧化物中中OO2-2-作立方或六方作立方或六方最紧密堆积最紧密堆积，阳离子阳离子充填四充填四面体或八面体面体或八面体空隙空隙。键性键性以以离子键离子键为主，以低价惰性气为主，以低价惰性气体型离子的体型离子的氧化物氧化物

3、中最强，如方镁石中最强，如方镁石MgOMgO。因阳离子具不同程度的极化性质，刚玉因阳离子具不同程度的极化性质，刚玉(Al(Al2 2OO3 3)、石英、石英(SiO(SiO2 2)等键性向共价键过渡；磁铁矿等键性向共价键过渡；磁铁矿(FeFe(FeFe2 2OO4 4)、软锰矿、软锰矿（MnOMnO2 2）等有向金属键过渡的趋势。）等有向金属键过渡的趋势。阳离子电价增高，其共价键的成分趋于增多，阳离子电价增高，其共价键的成分趋于增多，如：如：NaNa+Mg Mg2+2+AlAl3+3+Si Si4+4+离子键离子键 共价键共价键键性因阳离子的类型而异：惰性气体型键性因阳离子的类型而异：惰性气体

4、型过渡型过渡型铜型离子，共价键性趋于增强，铜型离子，共价键性趋于增强，CNCN趋向减小。趋向减小。第2页/共36页32)2)氢氧化物氢氧化物(OH)(OH)-或或 (OH)(OH)-和和 OO2-2-共同形成紧密堆积，后者共同形成紧密堆积，后者中中 (OH)(OH)-与与OO2-2-通常成互层分布。通常成互层分布。多数矿物为层状结构，层内为离子键，层间以分多数矿物为层状结构，层内为离子键，层间以分子键或氢键联结；部分矿物为链状结构，链内为离子键或氢键联结；部分矿物为链状结构，链内为离子键，沿链的方向联结力较强，链间为氢键。子键，沿链的方向联结力较强，链间为氢键。离子键为主，随阳离子电价增加，从

5、惰气型向过渡型和铜型转变而共价键性增强。少数呈分子键（方锑矿Sb2O3中Sb4O6砷华As2O3中As4O6分子）。氢氧化物中多存在氢键，且(OH)-比O2-的电价低，使之与阳离子的键力减弱比重硬度减小。总结总结第3页/共36页4结构型结构型氧化物氧化物:岛状岛状岛状岛状砷华砷华砷华砷华AsAsAsAs2 2 2 2O O O O3 3 3 3族族族族(方锑矿方锑矿SbSb2 2O O3 3)链状链状链状链状金红石金红石金红石金红石TiOTiOTiOTiO2 2 2 2族族族族,锑华锑华锑华锑华SbSbSbSb2 2 2 2O O O O3 3 3 3族族族族,黑钨矿黑钨矿黑钨矿黑钨矿(Fe,

6、Mn)WO(Fe,Mn)WO(Fe,Mn)WO(Fe,Mn)WO4 4 4 4族族族族层状层状层状层状钼华钼华钼华钼华MoOMoOMoOMoO3 3 3 3族族族族,板钛矿板钛矿板钛矿板钛矿TiOTiOTiOTiO2 2 2 2族族族族架状架状架状架状石英族石英族石英族石英族,锐钛矿族锐钛矿族锐钛矿族锐钛矿族,赤铜矿族赤铜矿族赤铜矿族赤铜矿族,钙钛矿族钙钛矿族钙钛矿族钙钛矿族,易解石族易解石族易解石族易解石族配位型配位型配位型配位型刚玉族刚玉族刚玉族刚玉族,尖晶石族尖晶石族尖晶石族尖晶石族,晶质铀矿族晶质铀矿族晶质铀矿族晶质铀矿族,烧绿石族烧绿石族烧绿石族烧绿石族氢氧化物氢氧化物:链状链状链状

7、链状硬水铝石族硬水铝石族硬水铝石族硬水铝石族(针铁矿针铁矿针铁矿针铁矿),水锰矿族水锰矿族水锰矿族水锰矿族,硬锰矿族硬锰矿族硬锰矿族硬锰矿族层状层状层状层状三水铝石族三水铝石族三水铝石族三水铝石族,纤铁矿族纤铁矿族纤铁矿族纤铁矿族,水镁石族水镁石族水镁石族水镁石族架状架状架状架状羟铁矿族羟铁矿族羟铁矿族羟铁矿族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第4页/共36页5氧化物常具完好的晶形。集合体常成粒状和致密块状及其他集合

8、体形态；氢氧化物：三方、六方、斜方或单斜晶系。具层状结构板状、片状、鳞片状；具链状结构柱状、针状、纤维状。氢氧化物更常见细分散胶态混合物鲕状、豆状、肾状、葡萄状、钟乳状、多孔状、土状、致密块状。3 3 形态形态1 1）光学性质）光学性质主要取决于阳离子类型主要取决于阳离子类型惰性气体型离子惰性气体型离子（Mg,Al,SiMg,Al,Si）：为无色、白色或浅色颜）：为无色、白色或浅色颜色及条痕，玻璃光泽为主，透明色及条痕，玻璃光泽为主，透明-半透明。半透明。过渡型离子过渡型离子(Fe,Mn,Cr,Ti)(Fe,Mn,Cr,Ti)和和铜型离子铜型离子(Sn,Cu)(Sn,Cu)：深色深色或暗色，彩

9、色或钢灰或暗色，彩色或钢灰-铁黑色，条痕深色铁黑色，条痕深色(黄、褐、黑色黄、褐、黑色)，半，半金属金属-金刚光泽，半透明金刚光泽，半透明-不透明。不透明。4.4.物性物性第5页/共36页6氧化物：氧化物：多多离子键离子键向向共价键共价键过渡，结构过渡，结构紧密程紧密程度高度高。硬度较高（硬度较高（5.55.5，最高，最高9 9）；比重较大（）；比重较大（4.04.0，石英族较低，石英族较低，2.652.65）；解理不发育；含铁矿物具磁）；解理不发育；含铁矿物具磁性；熔点高；溶解度低。性；熔点高；溶解度低。氢氧化物：氢氧化物：层状结构层状结构：硬度和比重均较相应的氧化物低，常：硬度和比重均较相

10、应的氧化物低，常具一组极完全具一组极完全-完全解理；完全解理；链状结构：硬度和比重相对稍大，解理中等。链状结构：硬度和比重相对稍大，解理中等。氢氧化物产于地表，常为胶态或隐晶质，解理的氢氧化物产于地表，常为胶态或隐晶质，解理的意义不大。意义不大。2)力学性质及其他性质决定于其晶体结构晶体结构第6页/共36页71 1）氧化物：）氧化物：形成于内生、外生和变质作用中。形成于内生、外生和变质作用中。变价元素：低价态氧化物多形成内生或变质作用还原环变价元素：低价态氧化物多形成内生或变质作用还原环境；高价态氧化物形成外生或内生作用的较氧化环境。境；高价态氧化物形成外生或内生作用的较氧化环境。FeFe在不

11、同氧化在不同氧化 -还原条件下，易转变为不同价态的氧化还原条件下，易转变为不同价态的氧化物矿物。物矿物。非变价元素氧化物，绝大部分在岩浆、伟晶、热液或变非变价元素氧化物，绝大部分在岩浆、伟晶、热液或变质作用中形成，也常见于砂矿中。质作用中形成，也常见于砂矿中。少数氧化物具单成因性，如铬铁矿属典型岩浆成因，只少数氧化物具单成因性，如铬铁矿属典型岩浆成因，只产于超基性、基性岩浆岩中。产于超基性、基性岩浆岩中。2 2）氢氧化物）氢氧化物：低温表生作用产物，主要产于地表或近地表，由风化作用及化学沉积形成。多见于金属矿床氧化带和水化带或岩石风化壳；湖沼盆地中可形成规模巨大沉积矿床，以Fe、Mn、Al的氢

12、氧化物最典型，为风化作用和沉积作用中胶体溶液凝聚形成。5.5.成因产状成因产状第7页/共36页86.6.分类分类第8页/共36页97.7.鉴定方法鉴定方法鉴定鉴定氧化物氧化物，主要依据，主要依据晶形晶形、条痕条痕、解理解理，以及其他物理，以及其他物理性质性质(如磁性等如磁性等)，必要时可作，必要时可作简易化学实验简易化学实验。氢氧化物氢氧化物粒细，多为细分散胶态混合物，肉眼难以准确鉴粒细，多为细分散胶态混合物，肉眼难以准确鉴别。因常含别。因常含(OH)(OH)-、H H+、H H2 2OO，一般需利用差热分析、红外吸，一般需利用差热分析、红外吸收光谱分析，并配合收光谱分析，并配合X X射线分析

13、、化学分析及电子显微镜等方射线分析、化学分析及电子显微镜等方法方能奏效。也可试法方能奏效。也可试MnMn或试或试AlAl。第9页/共36页10 物理性质物理性质 通常呈蓝灰、黄灰色，含杂质可呈通常呈蓝灰、黄灰色，含杂质可呈各种颜色各种颜色。玻璃。玻璃-金刚光泽。透明金刚光泽。透明-半透明。某些红半透明。某些红(蓝蓝)宝石宝石00010001面上含定向分面上含定向分布的针状金红石包裹体而呈现的六射星光，称为星光红布的针状金红石包裹体而呈现的六射星光，称为星光红(蓝蓝)宝宝石。石。H9H9。无解理；常因聚片双晶或微细包裹体而产生。无解理；常因聚片双晶或微细包裹体而产生00010001或或 的裂开。

14、的裂开。成因产状成因产状 各种成因。多形成高温、富各种成因。多形成高温、富AlAl贫贫SiSi条件。条件。用途用途 作研磨材料；宝石；单晶可作激光材料。作研磨材料；宝石；单晶可作激光材料。1.1.氧化物矿物氧化物矿物 刚玉族（刚玉族（刚玉刚玉、赤铁矿赤铁矿、钛铁矿）、钛铁矿）刚玉：刚玉：AlAl2 2O O3 3 化学组成化学组成 含含微量微量CrCr3+3+、FeFe2+2+、TiTi4+4+等。等。晶体结构晶体结构 三方晶系三方晶系；刚玉型结构刚玉型结构刚玉型结构刚玉型结构 晶体形态晶体形态 腰鼓状。腰鼓状。二、主要矿物二、主要矿物OO2-2-六方最紧密堆积六方最紧密堆积氧离子层，氧离子层

15、，AlAl3+3+在两层在两层 OO2-2-间，充填间，充填2/32/3八面体空隙八面体空隙。第10页/共36页11鉴定特征鉴定特征玄武岩中的蓝宝石刚玉（红宝石）第11页/共36页12 化学组成化学组成 常含常含TiTi、AlAl、MnMn、FeFe2+2+等混入物，等混入物，以及以及 金红石、钛铁矿等显微金红石、钛铁矿等显微包裹体包裹体。晶体结构晶体结构 三方晶系，三方晶系，刚玉型结构刚玉型结构。晶晶体体形形态态 板板状状。显显晶晶质质集集合合体体呈呈片片状状、鳞鳞片片状状或块状；隐晶质有鲕状、肾状、粉末状和土状等。或块状；隐晶质有鲕状、肾状、粉末状和土状等。具金属光泽的片状集合体者，称镜铁

16、矿。具金属光泽的片状集合体者，称镜铁矿。物物理理性性质质 显显晶晶质质赤赤铁铁矿矿呈呈铁铁黑黑至至钢钢灰灰色色，隐隐晶晶质质呈呈暗暗红红色色；条条痕痕樱樱红红色色；金金属属光光泽泽(镜镜铁铁矿矿)至至半半金金属属光光泽泽，或或土土状状光光泽泽；不不透透明明。无无解解理理。硬硬度度5.55.56 6，土土状状者者硬硬度度显显著著降降低低。相相对对密密度度5.05.05.35.3。性性脆脆。镜铁矿因含磁铁矿细微包裹体具较强磁性。镜铁矿因含磁铁矿细微包裹体具较强磁性。成因产状 形形成成于于各各种种地地质质作作用用。热热液液、沉沉积积（宣化（宣化 河北河北、宁乡宁乡 湖南湖南）和沉积变质（鞍山）。和沉

17、积变质（鞍山）。用途 提炼铁的矿物原料之一；矿物颜料。提炼铁的矿物原料之一；矿物颜料。赤铁矿：赤铁矿：FeFe2 2O O3 3第12页/共36页13第13页/共36页14金红石族（金红石族（金红石金红石、锡石锡石、软锰矿软锰矿）金红石金红石 TiOTiO2 2 化学组成化学组成化学组成化学组成 含含含含FeFe2+2+,Fe,Fe3+3+,Nb,Nb5+5+,Ta,Ta5+5+,Cr,Cr3+3+,Sn,Sn4+4+等。等。等。等。金红石成分标型性：碱性岩中富金红石成分标型性：碱性岩中富金红石成分标型性：碱性岩中富金红石成分标型性：碱性岩中富NbNb；基性岩和岩浆成因碳酸；基性岩和岩浆成因碳

18、酸；基性岩和岩浆成因碳酸；基性岩和岩浆成因碳酸岩中含岩中含岩中含岩中含V V；伟晶岩及热液矿床中常富；伟晶岩及热液矿床中常富；伟晶岩及热液矿床中常富；伟晶岩及热液矿床中常富SnSn；月岩中富；月岩中富；月岩中富；月岩中富 Nb Nb 和和和和 CrCr。晶体结构晶体结构晶体结构晶体结构 四方晶系。金红石型结构。四方晶系。金红石型结构。四方晶系。金红石型结构。四方晶系。金红石型结构。形态形态形态形态 四方短柱状、四方短柱状、四方短柱状、四方短柱状、长柱状或针状长柱状或针状长柱状或针状长柱状或针状。柱面有纵纹。集合体成。柱面有纵纹。集合体成。柱面有纵纹。集合体成。柱面有纵纹。集合体成致密块状。致密

19、块状。致密块状。致密块状。物理性质物理性质物理性质物理性质 褐红褐红褐红褐红、暗红暗红暗红暗红或或或或褐色褐色褐色褐色，富，富，富，富FeFe者黑色；条痕浅褐色者黑色；条痕浅褐色者黑色；条痕浅褐色者黑色；条痕浅褐色黄褐色；金刚光泽；微透明。黄褐色；金刚光泽；微透明。黄褐色；金刚光泽；微透明。黄褐色；金刚光泽；微透明。110110中等解理；中等解理；中等解理；中等解理；H6H66.56.5。G4.2G4.24.34.3。性脆。性脆。性脆。性脆。成因产状成因产状成因产状成因产状 高温成因。产于伟晶岩和区域变质岩系石英脉中高温成因。产于伟晶岩和区域变质岩系石英脉中高温成因。产于伟晶岩和区域变质岩系石

20、英脉中高温成因。产于伟晶岩和区域变质岩系石英脉中以及砂矿床中。以及砂矿床中。以及砂矿床中。以及砂矿床中。用途用途用途用途 提炼提炼提炼提炼TiTi；钛合金；钛合金；钛合金；钛合金 广泛用于化工、军事和空间技术中。广泛用于化工、军事和空间技术中。广泛用于化工、军事和空间技术中。广泛用于化工、军事和空间技术中。第14页/共36页15OO近似六方紧密堆积，近似六方紧密堆积，TiTi位于变形八位于变形八面体空隙中，构成面体空隙中，构成TiTiOO6 6八面体。八面体。TiTi配位数配位数6 6，OO配位数配位数3 3。在金红石晶体。在金红石晶体中中TiOTiO6 6配位八面体沿配位八面体沿c c轴共棱

21、成链状。轴共棱成链状。链间配位八面体共角顶相连。链间配位八面体共角顶相连。第15页/共36页16化学组成 含Fe、Tl、Nb、Ta等。晶体结构晶体结构 四方晶系，金红石型结构四方晶系，金红石型结构 形态形态 双锥柱状，柱面有细纵纹；肘双锥柱状，柱面有细纵纹；肘状双晶。集合体不规则粒状或致密块状。状双晶。集合体不规则粒状或致密块状。物理性质 黄棕色至深褐色黄棕色至深褐色，条痕白色至淡黄色；金刚光泽金刚光泽。解理不完全解理不完全。贝壳状断口，断口油脂光泽。硬度硬度6 6 6 67 7 7 7。相对密度相对密度6.86.86.86.87.07.07.07.0。成因及产状 锡石矿床以气化高温热液锡石石

22、英脉型和热液锡石硫化物型最有价值。鉴定特征 据解理、相对密度与金红石区别。主要用途 为锡的最重要矿物原料。锡石锡石SnOSnO2 2第16页/共36页17化学组成 常含常含Fe2O3、SiO2等混入物，常含等混入物，常含H2O。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。形态 完整晶体少见。集合体完整晶体少见。集合体肾状、结核状、块状肾状、结核状、块状肾状、结核状、块状肾状、结核状、块状或或粉末状。可见粉末状。可见针状、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。物理性质 黑色黑色黑色黑色，表面常带浅蓝的锖色，表面常带浅蓝的锖色;条痕黑色条痕黑

23、色条痕黑色条痕黑色;半半金属光泽至土状光泽。金属光泽至土状光泽。解理平行解理平行解理平行解理平行110110110110完全完全完全完全。硬度。硬度显晶质显晶质显晶质显晶质6 6 6 6，隐晶质，隐晶质，隐晶质，隐晶质2 2 2 2。晶体的相对密度为。晶体的相对密度为4.74.75,5,块状的降至块状的降至4.54.5。性脆。性脆。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。鉴定特征 黑色黑色,条痕黑色条痕黑色,性脆性脆,成晶体者有完全的成晶体者有完全的柱面解理柱面解理,成隐晶质者硬度低而易污手。滴成隐晶质者硬度低而易污手。滴H H2 2O O2 2剧烈起泡。剧

24、烈起泡。主要用途 为锰的主要矿石矿物。为锰的主要矿石矿物。软锰矿软锰矿 MnOMnO2 2第17页/共36页18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:-石英、石英、-石英（酸性火山岩）；石英（酸性火山岩）；-鳞石英、鳞石英、1-1-1-1-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）；-方石英、方石英、-方石英（酸性火山岩）；方石英（酸性火山岩）；柯石英、斯石英（陨石坑）；柯石英、斯石英（陨石坑）；凯石英凯石英(合成矿物合成矿物)。其中其中低温变体，低温变体，高温变体。高温变体。常压下转化：常压下转化：以以 -石英最常见。石英最常见。石英为

25、石英为 -石英和石英和 -石英总称，一般指低温石英石英总称，一般指低温石英(-石英石英)。将含水的将含水的SiOSiO2 2矿物矿物 蛋白石，也列入本族内。蛋白石，也列入本族内。说明：说明：第18页/共36页19晶体结构三方晶系，SiO4四面体以角顶相联平行于c轴呈螺旋线状排列，有左、右旋之分。形态 六方柱和菱面体聚形。柱面横纹。集合体晶簇状、梳状、粒状、致密块状。且具纤维状隐晶质结构时称石髓或玉髓（多热液成因）石髓或玉髓（多热液成因）；呈瘤状、结核状者称燧石（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玛瑙玛瑙。物理性质 常无色、乳白色无色、乳白色，玻璃光泽，

26、贝壳状断口贝壳状断口，油脂光泽；油脂光泽；透明半透明。无解理；H 7H 7。G 2.65。具压电性。成因产状 极广，玛瑙为胶体成因，产于喷出岩孔洞中。鉴定特征 晶形,无解理,贝壳状断口,硬度，断口油脂光泽。主要用途 压电材料,光学材料,宝玉石材料,研磨材料。石英石英 -SiO-SiO2 2第19页/共36页20-石英石英（低温石英）低温石英）SiO2SiOSiO4 4四面体以角顶相联平行于四面体以角顶相联平行于c c轴呈线状分布。轴呈线状分布。第20页/共36页21显晶质显晶质异种异种：水晶簇：纯净者无色透明无色透明。紫水晶：微量Fe3+Si4+产生色心色心而致。加热退色。烟水晶：Al3+H+

27、或Na+Si4+，AlO键电子对中一个电子离位产生空穴色心。黑色透明者称墨晶；茶褐色者称茶晶。黄水晶：黄色透明者，可能为Fe2+所致。蔷薇石英(芙蓉石)：蔷薇红或粉红色，可能由Ti、Mn造成。乳石英：乳白色半透明块体，含细分散气、液包体及微裂隙。蓝石英：蓝色。含Ti较高，次有Al、Mn。发晶：细小针状金红石、电气石等包裹体呈发状、纤维状。猫眼石、虎睛石、鹰眼石、砂金石(东陵石)隐晶质隐晶质异种：异种：玉髓（石髓）：具蜡状光泽半透明的纤维状异种。：具蜡状光泽半透明的纤维状异种。玛瑙：不同颜色的玉髓条带或同心环状相间分布。不同颜色的玉髓条带或同心环状相间分布。碧玉：含氧化铁：含氧化铁 (可可20%

28、)20%)的致密块状石英。的致密块状石英。燧石：暗色：暗色(浅灰褐黑等色浅灰褐黑等色)无光泽，呈结核状、瘤状、无光泽，呈结核状、瘤状、透镜状、条带状、似层状的坚韧极致密的隐晶质石英。透镜状、条带状、似层状的坚韧极致密的隐晶质石英。主要异种异种：第21页/共36页22石英/水晶石英与辰砂共生烟水晶烟水晶紫水晶紫水晶第22页/共36页23蔷薇石英蔷薇石英（芙蓉石芙蓉石）发晶发晶玛瑙碧玉第23页/共36页24蛋白石蛋白石（欧泊欧泊）：）：SiOSiO2 2nHnH2 2O O 化学组成化学组成 SiOSiO2 2nHnH2 2OO 。晶体结构晶体结构 具方石英雏晶和大量水具方石英雏晶和大量水分子。分

29、子。形态形态 常呈葡萄状、钟乳状、皮壳常呈葡萄状、钟乳状、皮壳状等。状等。物理性质物理性质 常呈蛋白色；玻璃光泽常呈蛋白色；玻璃光泽或蛋白光泽。无色透明者称或蛋白光泽。无色透明者称玻璃蛋白玻璃蛋白石石；半透明而具强烈的橙、红等反射；半透明而具强烈的橙、红等反射色者称色者称火蛋白石火蛋白石；半透明带乳光变彩；半透明带乳光变彩的蛋白石称的蛋白石称贵蛋白石贵蛋白石。硬度硬度5 55.55.5。相对密度相对密度1.91.92.32.3。成因及产状成因及产状 从浅成热液或地面水从浅成热液或地面水的硅质溶液中生成。的硅质溶液中生成。鉴定特征鉴定特征 蛋白光泽和变彩。蛋白光泽和变彩。主要用途主要用途 宝玉石

30、材料。宝玉石材料。第24页/共36页25尖晶石族（尖晶石族（尖晶石尖晶石、磁铁矿磁铁矿、铬铁矿铬铁矿）化学通式化学通式：ABAB2 2OO4 4 A A=Mg=Mg2+2+、FeFe2+2+、ZnZn2+2+、MnMn2+2+及及NiNi2+2+、CoCo2+2+、CuCu2+2+等；等；B B=Al=Al3+3+、FeFe3+3+、CrCr3+3+及及V V3+3+、TiTi4+4+等，可有等，可有MgMg2+2+、MnMn2+2+、FeFe2+2+、CoCo2+2+、NiNi2+2+、MnMn3+3+等。等。阳离子间类质同像替代极为阳离子间类质同像替代极为普遍而复杂普遍而复杂。据据R3+R

31、3+的不同，可划分为的不同，可划分为三个系列三个系列 （1 1）尖晶石系列尖晶石系列（AlAl尖晶石尖晶石 ）；）；（2 2）磁铁矿系列磁铁矿系列（FeFe尖晶石尖晶石 ）；）；（3 3）铬铁矿系列铬铁矿系列（CrCr尖晶石尖晶石 ）。）。晶体结构：等轴晶系尖晶石结构。晶体结构：等轴晶系尖晶石结构。尖晶石型结构尖晶石型结构尖晶石型结构尖晶石型结构：O O2-2-呈立方紧密堆积，阳离子充填呈立方紧密堆积，阳离子充填1/81/8的四面的四面体空隙和体空隙和1/21/2的八面体空隙。沿三次轴方向的八面体空隙。沿三次轴方向AOAO4 4 四面体和四面体和BOBO6 6 八面体共同组成的层与单纯八面体共

32、同组成的层与单纯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BOBO6 6 八面体以共角顶八面体以共角顶 联结。联结。第25页/共36页26正尖晶石型结构正尖晶石型结构 ：A AIVIV(B(B2 2)VIVIOO4 4 全部全部A A2+2+充填充填1/81/8的的四面体空隙四面体空隙；全部；全部B B3+3+充填充填1/21/2的的八面体八面体空隙空隙。尖晶石尖晶石MgAMgAl l2 2OO4 4、铬铁矿铬铁矿FeCrFeCr2 2OO4 4属属正尖晶石型结构正尖晶石型结构。反尖晶石型结构：BIVIV(AB)VIVI

33、O4 41/2B3+3+充填1/8四面体空隙；全部A2+2+及另1/2B3+3+充填1/2八面体空隙。磁铁矿属反尖晶石型结构。注意：注意：尚有混合型结构：（尚有混合型结构：（A A1-x1-xB Bx x)IVIV(A(Ax xB B2-x2-x)VIVIOO4 4，如镁铁矿，如镁铁矿MgFeMgFe2 2OO4 4，锰铁矿，锰铁矿MnFeMnFe2 2OO4 4 。尖晶石型结构尖晶石型结构的矿物，反映在形态上通常尖晶石型结构尖晶石型结构的矿物，反映在形态上通常呈呈111111、110,110,在物性上为硬度高、无解理等特征。在物性上为硬度高、无解理等特征。第26页/共36页27化学组成 有T

34、iTi4+4+、V V3+3+、CrCr3+3+、AlAl3+3+、SiSi4+4+FeFe3+3+；MgMg2+2+、MnMn2+2+、NiNi2+2+、CoCo2+2+、ZnZn2+2+、CaCa2+2+Fe Fe2+2+。晶体结构 等轴晶系。反尖晶石型。形态 八面体八面体及少数菱形十二面体。在菱形十二面体面长对角线方向常现条纹。集合体致密块状和粒状。物理性质 铁黑色；条痕黑色；半金属光泽；铁黑色；条痕黑色；半金属光泽；不透明。无解理；可具111111裂开。H6H6H6H6。G5.20G5.20。性脆。强磁性。强磁性。磁铁矿磁铁矿FeFe2+2+FeFe3+3+2 2O O4 4 成因及产

35、状成因及产状 主要有岩浆主要有岩浆（攀枝花）（攀枝花）、接、接触交代触交代（大冶）（大冶）、气化、气化高温热液、沉积高温热液、沉积变质变质（鞍山）（鞍山）、火山作用成因。、火山作用成因。鉴定特征鉴定特征 晶形，黑色条痕晶形，黑色条痕,强磁性。强磁性。主要用途主要用途 炼铁矿物原料。炼铁矿物原料。第27页/共36页28化学组成 Cr3+Al3+、Fe3+；Fe2+Mg2+。晶体结构 等轴晶系。正尖晶石型结构。形态单晶八面体，极少见。集合体粒状或块状。物理性质 暗褐色至铁黑色暗褐色至铁黑色；条痕褐色；条痕褐色；半金属光泽；不透明。无解理。硬度5.56.5；相对密度4.34.8。性脆。具弱磁性具弱磁

36、性,含铁量高者磁性较强。含铁量高者磁性较强。铬铁矿铬铁矿FeCrFeCr2 2O O4 4 成因及产状成因及产状 岩浆作用产物，常产于超岩浆作用产物，常产于超基性岩中。基性岩中。鉴定特征鉴定特征 暗棕色或黑色暗棕色或黑色,条痕褐色条痕褐色,弱弱磁性，硬度大和产于超基性岩中。磁性，硬度大和产于超基性岩中。主要用途主要用途 提炼铬的唯一矿物原料。提炼铬的唯一矿物原料。第28页/共36页29化学化学组成成:(Fe,Mn)WO4,含含Mg、Ca、Nb、Ta、Sn等。等。结构特点构特点:单单斜晶系。斜晶系。斜晶系。斜晶系。黑钨矿结构。晶体形态:板状或短柱状板状或短柱状,晶面有平行c轴条纹。集合体为刃片状

37、或粗粒状。物理性质:红红褐色褐色褐色褐色(钨锰矿)至至黑色黑色黑色黑色(钨铁矿);条痕条痕黄褐色黄褐色黄褐色黄褐色(钨锰矿)至至褐黑褐黑褐黑褐黑色色色色(钨铁矿);光光泽由由树脂光脂光泽(钨锰矿)至半金属光至半金属光泽(黑黑钨矿、钨铁矿)。解解解解理平行理平行理平行理平行010010完全完全完全完全。H44.5。G7.12(G7.12(钨锰矿钨锰矿)7.51(7.51(钨铁矿钨铁矿)。性。性脆。脆。钨铁矿具弱磁性。具弱磁性。鉴定特征:板状，褐黑色，010完全解理和比重较大。黑钨矿族（黑钨矿族（黑钨矿黑钨矿）黑钨矿黑钨矿(钨锰铁矿钨锰铁矿)(Mn,Fe)WO)(Mn,Fe)WO4 4第29页/共

38、36页30黑钨矿结构：单斜晶系。由黑钨矿结构：单斜晶系。由Mn(Fe)OMn(Fe)OMn(Fe)OMn(Fe)O6 6 6 6 配位八面体共棱连配位八面体共棱连结成平行结成平行c c c c轴的折状链；轴的折状链；WOWOWOWO6 6 6 6 配位八面亦平行配位八面亦平行c c c c轴成链状，并轴成链状，并位于位于Mn(Fe)OMn(Fe)OMn(Fe)OMn(Fe)O6 6 6 6 配位八面体所成的链体之间配位八面体所成的链体之间,以其四个角顶与以其四个角顶与上下链体相连接。因而晶体结构可视为链状结构，亦可看成上下链体相连接。因而晶体结构可视为链状结构，亦可看成平行平行10010010

39、0100呈似层状结构。呈似层状结构。第30页/共36页31 晶体结构 三方晶系。典型层状结构。形态 板状、鳞片状、叶片状、不规则粒状板状、鳞片状、叶片状、不规则粒状集合体。物理性质 白色、灰白色；断口玻璃光泽。解理平行00010001极完全；薄片具挠。硬度硬度2.52.52.52.5。相对密度2.32.32.62.6。2.2.氢氧化物矿物类氢氧化物矿物类1 1 1 1）镁的氢氧化物）镁的氢氧化物）镁的氢氧化物）镁的氢氧化物水镁石水镁石水镁石水镁石(氢氧镁石氢氧镁石氢氧镁石氢氧镁石)Mg(OH)Mg(OH)Mg(OH)Mg(OH)2 2 2 2 成因及产状成因及产状 蛇纹岩或白云岩蛇纹岩或白云岩

40、中典型低温热液蚀变矿物。中典型低温热液蚀变矿物。鉴定特征鉴定特征 形态形态,低硬度和低硬度和0001000100010001极完全解理。极完全解理。主要用途主要用途 炼镁的原料。炼镁的原料。水镁石型结构：两层羟离子呈六方最紧密水镁石型结构：两层羟离子呈六方最紧密堆积，镁离子充填于全部八面体空隙，构堆积，镁离子充填于全部八面体空隙，构成配位八面体的结构层；结构层之间相两成配位八面体的结构层；结构层之间相两层羟离子也呈近似六方最紧密堆积，形成层羟离子也呈近似六方最紧密堆积，形成的八面体空隙未充填阳离子的八面体空隙未充填阳离子。层内离子键层内离子键,结构层间氢键。结构层间氢键。第31页/共36页32

41、水镁石brucite第32页/共36页33（1 1）包括一水硬铝石一水硬铝石(AlO(OH)（三斜），一水软铝石一水软铝石(AlO(OH)（单斜）和三水铝石三水铝石(Al(OH)3)（单斜）。三水铝三水铝石最广。石最广。（2 2）铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿：以极细的三水铝石、一水硬铝石或一水软铝石为主要组分，包括数量不等的高岭石、蛋白石、赤铁矿、针铁矿等组成的混合物混合物。当铝土矿中Al2O340%，Al2O3SiO221时才具有工业价值而作为铝矿石利用。（3 3）常呈鲕状、豆状、致密块状、多孔状、土状集合体。（4 4）多为灰白、灰褐、灰黄色灰白、灰褐、灰黄色，可具红褐色斑点；条痕白-浅黄褐色；

42、土状光泽。H3H34 4。脆性，水泡后易崩解成细小棱角状碎块。手摸有粗糙感。用口呵气湿润后有强烈的土腥臭味用口呵气湿润后有强烈的土腥臭味。粉末湿润后无可塑性。2)2)2)2)铝的氢氧化物铝的氢氧化物铝的氢氧化物铝的氢氧化物成因产状：外生作用；成因产状：外生作用；富富AlAl岩浆岩、变质岩风岩浆岩、变质岩风化残留；由胶体沉积形化残留；由胶体沉积形成。成。用途：用途：AlAl最主要矿石；最主要矿石；劣质者可制耐火材料和劣质者可制耐火材料和水泥。水泥。第33页/共36页34（1 1）包括：针铁矿包括：针铁矿(-FeOOH)、水针铁矿水针铁矿(-FeOOHnH2O)，纤铁，纤铁矿矿(-FeOOH)和水

43、纤铁矿和水纤铁矿(-FeOOHnH2O)。（2 2）褐铁矿褐铁矿褐铁矿褐铁矿，指，指以针铁矿或水以针铁矿或水以针铁矿或水以针铁矿或水针铁矿为主要针铁矿为主要针铁矿为主要针铁矿为主要组份组份,并包含数量不等并包含数量不等的纤铁矿、水纤铁矿，含水氧化硅，的纤铁矿、水纤铁矿，含水氧化硅，粘土等细分散机械混合物。粘土等细分散机械混合物。（3 3）通常呈钟乳状、葡萄状、通常呈钟乳状、葡萄状、致密和疏松块状等产出，亦常呈黄致密和疏松块状等产出，亦常呈黄铁矿晶形的假象出现。铁矿晶形的假象出现。（4 4）褐铁矿呈褐铁矿呈各种褐色各种褐色各种褐色各种褐色，条痕，条痕黄褐色。硬度变化较大黄褐色。硬度变化较大(14

44、)，G3.34.0。褐铁矿在地表几乎到。褐铁矿在地表几乎到处可见。处可见。3)3)铁的氢氧化物铁的氢氧化物针铁矿针铁矿针铁矿针铁矿第34页/共36页354）锰的氢氧化物）锰的氢氧化物硬锰矿硬锰矿硬锰矿含义：硬锰矿含义：狭义硬锰矿：指一个矿物种，一种钡和锰的狭义硬锰矿：指一个矿物种，一种钡和锰的氢氧化物，在自然界分布不广；氢氧化物，在自然界分布不广；广义硬锰矿广义硬锰矿，指一种细分散的含锰的多矿物集合体，不是，指一种细分散的含锰的多矿物集合体，不是一个矿物种。一个矿物种。成分成分 主要为含多种元素的锰的氧化物和氢氧化物，化学式主要为含多种元素的锰的氧化物和氢氧化物，化学式可用可用mMnOmMnO

45、 MnOMnO2 2 nHnH2 2OO近似表示。近似表示。形态形态 葡萄状、钟乳状、肾状葡萄状、钟乳状、肾状集合体；土状集合体称集合体；土状集合体称锰土。锰土。物理性质物理性质 黑色至暗钢灰色黑色至暗钢灰色；条痕褐色至黑色条痕褐色至黑色；半金属光泽，；半金属光泽，土状者呈土状光泽。不透明。土状者呈土状光泽。不透明。硬度硬度4-64-6。比重。比重4.74.7。成因产状成因产状 典型的表生产物，由典型的表生产物，由锰的碳酸盐或硅酸盐经风化作用锰的碳酸盐或硅酸盐经风化作用而成；在海相湖相沉积层中呈团而成；在海相湖相沉积层中呈团块结核存在。块结核存在。鉴定特征鉴定特征 胶体形态、黑色条痕胶体形态、黑色条痕和硬度较高。和硬度较高。主要用途主要用途 锰的矿石矿物。锰的矿石矿物。第35页/共36页3636感谢您的观看！第36页/共36页