氧化物矿物

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  氧化物矿物汉语拼音:Yanghuawu Kuangwu;英语:Oxide Mneral),一系列金属阳离子和少数非金属阳离子与氧离子(O2–)结合的一类矿物。组成氧化物的阳离子,主要是惰性气体型离子和过渡型离子(等),铜型离子(等)极少;阴离子除氧之外,有少量的氢氧离子团(OH);少数氧化物含有水分子。

  一般根据标准化学式中阳离子与氧的比例,将氧化物划分为简单氧化物类,含XO、X2O、XO2、X2O3型;复杂氧化物类,含XYO3、XY2O4、XYO4、XY2O6、X2Y2O7型(X、Y分别为两种不同的金属阳离子,O为氧)。

  氧化物的化学键主要有以离子键为主和以共价键为主两种,少数矿物(方锑矿砷华)具分子键。化学键的类型与离子的电价和离子的类型有关。同为惰性气体型离子,随着电价的增高,共价键的成分也随之增多,如含二价镁(Mg2+)的方镁石(MgO),属离子键为主氯化钠型结构的矿物;含三价铝(Al3+)的刚玉(Al2O3),属离子键向共价键过渡并具有较多共价键成分的矿物;含四价硅(Si4+)的石英(SiO2),则以共价键为主。就离子类型而言,从惰性气体型、过渡型离子向铜型离子改变,共价键成分增强。在离子键为主的矿物中,类质同象代替广泛;以共价键或分子键为主的矿物中,类质同象代替是有限的。

  氧化物矿物常呈完好晶形,集合体呈粒状、致密块状等。通常为无色或浅色,透明至半透明,以玻璃光泽为主。含铁、锰、铜等过渡型和铜型离子者,颜色加深、透明度降低、光泽增强。硬度较大,莫氏硬度一般均在5.5以上,刚玉高达9。密度变化大,如β-方英石密度2.19克/厘米3,晶质铀矿密度7.5~10.8克/厘米3,这与元素原子量和结构密度有关。化学性能稳定,溶解度低、熔点高。含铁、钛、铬等元素的矿物,具有不同程度的磁性。含铀、钍元素者,具放射性,并因放射性蜕变产生非晶质化。

  氧化物矿物广泛形成于内生、外生和变质作用的产物中,有多成因的和单成因之别;不同矿物分布广度差异明显,其中石英分布最广,能在不同条件下形成;而铬铁矿几乎只在岩浆作用条件下形成,发现于超基性和基性岩中;赤铜矿砷华锑华铋华等是硫化物的氧化产物,见于硫化矿床氧化带。对含变价元素(铁、铬、锰等)矿物而言,低价氧化物主要形成于内生条件,而高价氧化物则在表生条件下形成。多数氧化物化学性能稳定,能在砂矿中产出。

  氧化物矿物具有广泛的用途。其中石英不仅是重要的造岩矿物,而且是现代电子、光学仪表等行业重要的矿物原料。一些矿物(磁铁矿赤铁矿金红石软锰矿锡石铌钽铁矿易解石晶质铀矿方钍石等)是提取铁、钛、锰、锡、稀土和稀有放射性元素及其化合物的重要矿石矿物。有些矿物(刚玉尖晶石水晶蛋白石等)是精密仪表、宝石等行业的矿物原料。