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1、第二十章第二十章 氧化物氧化物 和和 氢氧化物矿物大类氢氧化物矿物大类 氧化物氧化物和氧化物氧化物矿物：金属阳离子金属阳离子和某些非金属阳离子非金属阳离子(如Si等)与O2-或(OH)-化合而成的矿物。1 概概 述述 地壳中分布广泛地壳中分布广泛，仅次于仅次于含氧盐含氧盐 矿物矿物大类。已知的矿物超过超过200种种，占地壳总重量地壳总重量的17%：石英族石英族 矿物分布最广分布最广，占12.6%，最常见最常见 的石英石英是主要的造岩矿物造岩矿物；Fe的氧化物氧化物和氢氧化物氢氧化物占3.9%；次有次有 Al、Mn、Ti、Cr 的氧化物氧化物和氢氧氢氧 化物化物。意义意义：1）许多矿物为重要重要
2、的造岩矿物造岩矿物；2）许多为提取提取黑色金属黑色金属和有色金属有色金属（Fe、Mn、Cr、Al、Sn等）、稀有金属稀有金属 （Ti、Nb、Ta等）、放射性金属放射性金属（U、Th、Y、TR等）及非金属非金属的矿物原料矿物原料 以及耐火材料耐火材料等。3）为仪表仪表轴承轴承或研磨研磨材料材料、无线电无线电 工业原料工业原料、工艺美术原料工艺美术原料及宝石宝石的重要重要 来源来源。一一、化学组成化学组成化学组成化学组成 阴离子阴离子：主要为O2-、(OH)-阳离子阳离子：40种种左右。主要为惰性气体型惰性气体型（Si、Al、Mg、U等）和过渡型过渡型（Fe、Mn、Ti、Cr、V、Nb、Ta等）离
3、离子；铜型离子铜型离子极少见极少见（Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi等）。少数氧化物中附加阴离子附加阴离子（F-、Cl-）和水分子水分子。1）铜型离子铜型离子往往见于由硫化物硫化物氧化氧化而成的次生矿物次生矿物中，且含量很少。2）变价元素变价元素Fe、Mn、U等在氧化物氧化物中往往呈高价态高价态。3）氧化物氧化物中类质同像类质同像（尤其是异价异价 类质同像类质同像）替代较硫化物广泛广泛，完全完全 类质同像替代类质同像替代在成分复杂成分复杂的氧化物氧化物中较常见。氢氧化物氢氧化物中类质同像替代少见类质同像替代少见，而吸附作用吸附作用使其化学组成复杂化化学组成复杂化。二二、晶体化学特点晶体化学特
4、点1氧化物氧化物氧化物氧化物 氧化物氧化物中O2-常作立方立方或六方六方最紧密最紧密 堆积堆积或近似最紧密堆积近似最紧密堆积，阳离子阳离子充填充填 四面体四面体或八面体八面体空隙空隙。键性键性以离子键离子键为主，且以低价惰性气体型离子低价惰性气体型离子的 氧化物氧化物中为最强最强，如方镁石方镁石MgO。由于阳离子阳离子具不同程度的极化极化性质性质，刚玉刚玉（Al2O3）、石英石英（SiO2）等的键性键性趋于向共价键共价键过渡；而磁铁矿磁铁矿（FeFe2O4）、软锰矿软锰矿（MnO2）等则有向金属键金属键过渡的趋势。1）阳离子电价增高阳离子电价增高，其共价键共价键的成分趋于增多，如：Na+Mg2
5、+Al3+Si4+离子键离子键 共价键共价键2）键性键性因阳离子阳离子的类型类型而异：惰性气体型惰性气体型过渡型过渡型铜型离子铜型离子，共价键性共价键性趋于增强增强，CN趋向减小减小。2氢氧化物氢氧化物(OH)-或(OH)-和和 O2-共同形成紧密紧密堆积堆积，后者中(OH)-与与O2-通常成互层分布互层分布。多数矿物为层状结构层状结构，层内层内为 离子键离子键，层间层间以分子键分子键或氢键氢键联结；部分矿物为链状结构链状结构，链内链内为离子键离子键，沿链的方向联结力较强，链间链间为氢键氢键。三三、形态形态氧化物氧化物常具完好完好的晶形晶形。集合体集合体常成 粒状粒状和致密块状致密块状。氢氢氧
6、氧化化物物多属三三方方、六六方方、斜斜方方或单单斜斜晶晶系系。具层层状状结结构构者常呈板板状状、片片状状、鳞鳞片片状状；具链链状状结结构构者多呈柱柱状状、针针状状、纤纤维维状状。但更常见成细细分分散散胶胶态态混混合合物物，呈鲕鲕状状、豆豆状状、肾肾状状、葡葡萄萄状状、钟钟乳乳状状多多孔孔状状、土状土状、致密块状致密块状等。四四、物理物理、化学性质化学性质1光学性质光学性质 主要取决于主要取决于阳离子类型阳离子类型（1）惰性气体型惰性气体型离子离子（Mg、Al、Si等）的氧化物氧化物和氢氧化物氢氧化物：通常为无色无色、白色白色或浅色浅色的颜色颜色及条痕条痕，玻璃光泽玻璃光泽 为主，透明透明半透明
7、半透明。（2）过渡型离子过渡型离子（Fe、Mn、Cr、Ti等）和铜型离子铜型离子（Sn、Cu等）的氧化物氧化物 和氢氧化物氢氧化物：深色深色或暗色暗色，常呈各种彩色彩色或钢灰色钢灰色铁黑色铁黑色，条痕条痕 深色深色(黄黄、褐褐、黑色黑色)，半金属半金属或金刚金刚 光泽光泽，半透明半透明不透明不透明。2力学性质力学性质及其他性质其他性质决定于其晶体结构晶体结构1）氧化物氧化物大部分矿物为离子键离子键向共价键共价键 过渡过渡，结构结构的紧密程度高紧密程度高。通常具较高较高的硬度硬度（一般5.5，最高最高达9）；较大较大的比重比重（多数4.0，仅架状结构架状结构的石英族较低石英族较低，为2.65）；
8、解理不发育解理不发育；含铁矿物含铁矿物具强弱不等强弱不等的磁性磁性；含放射性元素放射性元素者具放射性放射性；熔点高熔点高；溶解度低溶解度低。2）氢氧化物氢氧化物层状结构层状结构者的硬度硬度和比重比重均较较相应的氧化物氧化物稍低稍低或低得多低得多，常具一组一组 极完全极完全完全完全解理解理；链状结构链状结构者的 硬度硬度和比重比重皆相对稍大稍大些，其解理解理 中等中等。氢氧化物氢氧化物因产于地表产于地表，常为胶态胶态或隐晶质隐晶质，解理解理的意义不大意义不大。五五、成因产状成因产状1）氧化物氧化物：广泛形成于内生内生、外生外生和变质作用变质作用中。（1）对变价元素变价元素：低价态低价态(Fe2+
9、、Mn2+、V3+、Cr3+等)的氧化物氧化物多形成于内生内生(主要是热液热液、岩浆作用岩浆作用，次为伟晶作用伟晶作用)或变质作用变质作用较为还原还原的环境环境中；而高价态高价态(Fe3+、Mn4+、Sb5+、W6+等)的氧氧化化物物则主要形成于外生外生(表生作用表生作用，如岩石岩石或矿床矿床的 风化壳风化壳)或内生作用内生作用的较氧化较氧化的环境环境中。（2）Fe在不同不同的氧化氧化 还原条件还原条件下，易于相互转变相互转变为不同价态不同价态的氧化物氧化物矿物。（3）非变价元素非变价元素的氧化物氧化物，绝大部分在岩浆岩浆、伟晶伟晶、热液热液或变质作用变质作用均可形成，也常见于砂矿砂矿中。（4
10、）少数氧化物氧化物具单单成因性成因性，如 铬铁矿铬铁矿属典型岩浆成因岩浆成因，只产于超基性超基性、基性岩浆岩基性岩浆岩中。2）氢氧化物氢氧化物：往往为低温表生作用低温表生作用的产物，主要产于产于 地表地表或近地表近地表，由风化作用风化作用及化学沉积化学沉积 而形成：多见于金属矿床金属矿床的氧化带氧化带和水化带水化带或 岩石风化壳岩石风化壳；在湖沼盆地湖沼盆地中可形成规模规模 巨大巨大的沉积矿床沉积矿床，其中尤以Fe、Mn、Al 的氢氧化物氢氧化物最为典型，为风化作用风化作用和 沉积作用沉积作用过程中的胶体溶液凝聚胶体溶液凝聚形成的。少数少数氢氧化物氢氧化物可产于热液矿脉产于热液矿脉。六六、分类
11、分类 七七、鉴定方法鉴定方法鉴定鉴定氧化物氧化物，主要依据晶形晶形、条痕条痕、解理解理，以及其他物理性质其他物理性质(如磁性磁性等)，必要时可作简易化学实验简易化学实验 (如锡镜反应锡镜反应或试试Ti、试试Mn、试试U等)。氢氧化物氢氧化物粒细粒细，多为细分散胶态细分散胶态 混合物混合物，肉眼难以准确鉴别。因常含(OH)-、H+、H2O，一般需利用差热差热 分析分析、红外吸收光谱分析红外吸收光谱分析，并配合X射线分析射线分析、化学分析化学分析及电子显微镜电子显微镜 等方法方能奏效。也可试试Mn或试试Al。一一、氧化物矿物氧化物矿物 刚玉刚玉：Al2O3 化学组成化学组成：一般含微量微量Cr3+
12、、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+等，常见赤铁矿赤铁矿、钛铁矿钛铁矿、金红石金红石、尖晶石尖晶石、石榴子石石榴子石等包裹体包裹体。2 主要矿物主要矿物 晶体结构晶体结构：三方晶系三方晶系，对称型对称型m刚刚玉玉型型结结构构刚刚玉玉型型结结构构：O2-呈六六方方最最紧紧密密堆堆积积构成氧氧离离子子层层，Al3+在两两层层 O2-之间之间，充填2/3的八面体空隙八面体空隙。=4，=6。鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征：晶体晶体常呈完好完好的腰鼓状腰鼓状、桶状桶状或 短柱状短柱状。常依()呈聚片双晶聚片双晶。晶面晶面上常见相交相交的几组几组条纹条纹。通常呈 蓝灰蓝灰、黄灰色黄灰色，含杂
13、质杂质可呈各种颜色：红宝石红宝石：含Cr，红色红色；蓝宝石蓝宝石：含Ti和Fe2+，蓝色蓝色；黑星石黑星石：含Fe2+、Fe3+，黑色黑色、透明透明；白宝石白宝石：纯净纯净无色透明无色透明的晶体；含Co、V、Ni呈绿色绿色；含Ni呈黄色黄色；含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色玫瑰红色。玻璃玻璃光泽光泽金刚光泽金刚光泽。透明透明半透明半透明。在某些红红(蓝蓝)宝石宝石的0001面上可见因含有定向分布定向分布的针状金红石针状金红石 包裹体包裹体而呈现的六射星光六射星光，称为 星光红星光红(蓝蓝)宝石宝石星光红星光红(蓝蓝)宝石宝石。H 9。无无解理解理；常因聚片双晶聚片双晶或微细微细 包裹体包裹体而产
14、生0001或的裂开裂开。成因产状成因产状：各种成因。多形成于高温高温、富富Al贫贫Si的条件下。有岩浆岩浆结晶作用结晶作用形成；产于碱性碱性 伟晶岩伟晶岩中；形成于岩浆岩岩浆岩与石灰岩石灰岩的接触带接触带；可产于粘土质岩粘土质岩经区域变质区域变质 而成的结晶片岩结晶片岩中；也见于砂岩砂岩中。用途用途：作研磨材料研磨材料及精密仪器精密仪器、仪表仪表和钟表钟表的轴承轴承；色泽美丽透明色泽美丽透明的晶体晶体可作宝石宝石；合成红宝石合成红宝石单晶单晶可作激光材料激光材料。赤铁矿赤铁矿：Fe2O3 化学组成化学组成：常含Ti、Al、Mn、Fe2+、Mg、Ca和少量的少量的Ga、Co等类质同像类质同像混入
15、物混入物，以及金红石金红石、钛铁矿钛铁矿等显微显微包裹体包裹体。致密块体致密块体常含SiO2、Al2O3、粘土粘土等 机械混入物机械混入物。晶体结构晶体结构：三方晶系三方晶系，对称型对称型m 刚玉型结构刚玉型结构刚玉型结构刚玉型结构。鉴定特征鉴定特征：常成各种集合体形态集合体形态：镜铁矿镜铁矿镜铁矿镜铁矿：具金属光泽金属光泽的片状集合体片状集合体；云云母母赤赤铁铁矿矿云云母母赤赤铁铁矿矿：具金金属属光光泽泽的细细小小鳞鳞片状片状集合体集合体；铁赭石铁赭石：红色土状红色土状(粉末状粉末状)集合体集合体；鲕鲕状状、豆豆状状、肾肾状状赤赤铁铁矿矿鲕鲕状状、豆豆状状、肾肾状状赤赤铁铁矿矿：鲕状鲕状、豆
16、状豆状、肾状肾状的集合体集合体。尚有致密块状集合体致密块状集合体。显晶质显晶质者呈钢灰钢灰铁黑铁黑色色；隐晶质隐晶质及 胶态胶态者呈暗红色暗红色、红褐色红褐色。条痕条痕樱红色樱红色 或红棕色红棕色，金属金属半金属半金属光泽光泽，或土状光泽土状光泽。H 5.56，土状者显著降低土状者显著降低。无解理无解理。无磁性无磁性，性脆性脆。注意注意：镜铁矿镜铁矿常因含磁铁矿含磁铁矿微细包裹体微细包裹体而具较强较强的磁性磁性。成因产状成因产状：形成于各种地质作用各种地质作用。主要有热液成因热液成因、沉积成因沉积成因（著名产地著名产地有河北宣化河北宣化、湖南宁乡湖南宁乡等）和沉积变质成因沉积变质成因（著名产地
17、著名产地如辽宁辽宁 鞍山鞍山等）。赤铁矿赤铁矿（Fe2O3）和 磁铁矿磁铁矿（FeFe2O4）易相互转变相互转变：在自然条件下，当氧的浓度增大，磁铁矿磁铁矿可氧化氧化成赤铁矿赤铁矿，并保留保留其晶形晶形，称假像赤铁矿假像赤铁矿；当氧浓度减小，赤铁矿赤铁矿可还原还原为磁铁矿磁铁矿，若原晶形不变晶形不变，称穆磁铁矿穆磁铁矿。用途用途：提炼提炼铁铁的矿物原料矿物原料之一；纯净纯净的粉末状赤铁矿粉末状赤铁矿是天然的 矿物颜料矿物颜料；可综合利用综合利用成分中的Ti、Ga、Co等。钙钛矿钙钛矿：CaTiO3 金红石金红石：TiO2 化学组成化学组成：常含Fe2+、Fe3+、Nb5+、Ta5+、Cr3+、
18、Sn4+等类质同像类质同像混入物混入物。金红石金红石具成分标型性成分标型性：碱性岩碱性岩中富富Nb；基性岩基性岩和岩浆成因岩浆成因的碳酸岩碳酸岩中的含含V；伟晶岩伟晶岩及热液矿床热液矿床中者往往富富Sn；月岩月岩中的金红石富金红石富 Nb 和Cr。晶体结构晶体结构晶体结构晶体结构：四方晶系四方晶系，对称型对称型 4/mmm。金红石型结构金红石型结构：O2-近似成六方最紧密六方最紧密 堆积堆积，Ti4+位于变形八面体空隙变形八面体空隙中，=6。O2-位于以Ti4+为角顶所组成的平面三角形之中心，=3。TiO6彼此上上、下共棱下共棱联结成c轴轴的链链，链间链间由TiO6共角顶共角顶相连。鉴定特征鉴
19、定特征鉴定特征鉴定特征：晶体晶体呈短柱状短柱状、长柱状长柱状或针状针状，柱面柱面有纵纹纵纹。双晶依(101)成膝状双晶膝状双晶、三连晶三连晶或环状双晶环状双晶。致密块状集合体致密块状集合体。通常为褐红褐红、暗红暗红或褐色褐色，富Fe者黑色黑色；条痕浅褐色条痕浅褐色黄褐色黄褐色；金刚光泽金刚光泽；微透明。110完全解理完全解理；H66.5。G4.24.3。试试Ti反应反应：粉末溶于热热H3PO4，冷却，稀释后，加H2O2或Na2O2，溶液呈黄褐色黄褐色。成因产状成因产状：高温高温成因。主要产于伟晶岩伟晶岩和区域变质岩系区域变质岩系的含金红石石英脉含金红石石英脉中以及砂矿床砂矿床中。用途用途：提炼
20、提炼Ti的主要原料：Ti具密度小密度小、强度高强度高、耐腐蚀耐腐蚀、抗高温抗高温等优良性能；钛合金钛合金广泛应用于化工化工、军事军事和空间空间 技术技术中（用于喷气发动机、飞机机体、导弹火箭等及碱工业等用的反应塔、蒸馏塔、热交换器、阀门等设备和部件上）。钛白粉钛白粉可作高级白色油漆高级白色油漆、涂料涂料、人造丝人造丝的减光剂减光剂、白色橡胶白色橡胶和高级纸张高级纸张的填料填料。金红石金红石可作半导体检波器半导体检波器。人造金红石人造金红石可制作优质电焊条优质电焊条。石英族石英族包括SiO2的一系列同质多像变体同质多像变体，常见的有：常压常压下，1）尤以-石英最常见石英最常见。2）石英石英应为-
21、石英石英和-石英石英之总称，但一般指低温石英低温石英（即-石英石英）。3）将含水含水的SiO2矿物矿物蛋白石蛋白石，也列入本族内。-石英石英-石英石英（低温石英低温石英，-quartz）：SiO2 晶体结构晶体结构：三方晶系三方晶系，对称型对称型32结构中SiO4四面体四面体以角顶相连角顶相连，c轴轴呈螺旋状排列螺旋状排列，有左左、右旋右旋之分。鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征：常呈柱状晶体柱状晶体，六方柱面六方柱面上具横纹横纹，为100和101之聚形纹聚形纹。常见 道芬双晶道芬双晶和巴西双晶巴西双晶。集合体呈粒状粒状、致密块状致密块状或晶簇状晶簇状。通常为无色、乳白色、灰白色，因含 杂质色心
22、杂质色心或细分散包裹体细分散包裹体而呈各种颜色；玻璃玻璃光泽，贝壳状贝壳状断口油脂油脂光泽；透明透明半半透明。无无解理；H7。G2.65。具 压电性。异种异种：主要有：1）显晶质显晶质异种异种：水晶簇水晶簇水晶簇水晶簇：纯净者无色透明无色透明。紫水晶紫水晶紫水晶紫水晶：微量Fe3+Si4+产生色心色心而致紫色紫色。加热退色。烟水晶烟水晶烟水晶烟水晶：Al3+H+或Na+Si4+，在 x射线射线或 射线射线作用下，AlO键电子对键电子对中的一个电子离位电子离位产生空穴色心空穴色心而成烟黄烟黄 暗褐色暗褐色、黑色黑色。加热至225开始缓慢褪色褪色，至400烟色渐消失。注注：黑色透明黑色透明者称墨晶
23、墨晶；茶褐色茶褐色者称茶晶茶晶。黄水晶黄水晶：黄色透明黄色透明者，可能为Fe2+所致。蔷薇石英蔷薇石英蔷薇石英蔷薇石英（芙蓉石芙蓉石）：蔷薇红色蔷薇红色或粉红色粉红色，可能由Ti、Mn造成。通常呈致密块状致密块状。加热至575褪色褪色；日光下长期暴晒颜色变浅。乳石英乳石英：乳白色半透明乳白色半透明的块体块体，含大量细分散细分散的气气、液包裹体液包裹体及微裂隙微裂隙。蓝石英蓝石英：蓝色蓝色。含Ti较高，次有Al、Mn。加热至300400，褪色褪色或变为紫色紫色。发晶发晶发晶发晶：细小针状金红石细小针状金红石、电气石电气石或 角闪石角闪石等包裹体包裹体呈发状发状、纤维状纤维状。猫眼石猫眼石、虎睛石
24、虎睛石、鹰眼石鹰眼石：由于石英石英 交代交代并胶结石棉纤维胶结石棉纤维而具丝绢光泽丝绢光泽的黄褐黄褐、棕黄棕黄、棕红棕红、深蓝深蓝或蓝灰色蓝灰色的致密块体致密块体。砂金石砂金石(东陵石东陵石)：含鳞片状鳞片状金金云母云母、赤铁矿赤铁矿等包裹体包裹体且分布均匀分布均匀的次生石英岩石英岩或水晶晶体水晶晶体，琢磨后呈闪烁闪烁的金黄色金黄色、褐黄色褐黄色、粉红色粉红色或绿色绿色。2）隐晶质隐晶质异种异种：玉髓玉髓（石髓石髓）：呈钟乳状钟乳状、肾状肾状、葡萄状葡萄状、皮壳状皮壳状等外貌外貌，具蜡状光泽蜡状光泽 半透明半透明的纤维状异种纤维状异种，常呈乳白乳白、黄黄、褐褐、深蓝深蓝等色，尚有红褐色红褐色(
25、光玉髓光玉髓)、苹果绿苹果绿（绿玉髓绿玉髓）、绿色绿色中夹有红色红色 碧玉小斑点碧玉小斑点(血玉髓血玉髓，血滴石血滴石，鸡血石鸡血石)。玛瑙玛瑙：不同颜色不同颜色的玉髓条带玉髓条带或 同心环状相间分布同心环状相间分布。有缠丝玛瑙缠丝玛瑙、苔纹玛瑙苔纹玛瑙、缟玛瑙缟玛瑙、截子玛瑙截子玛瑙等。碧玉碧玉：含氧化铁含氧化铁(可20%)的致密致密 块状石英块状石英。可呈暗红暗红、紫红紫红、褐色褐色黄色、蓝色蓝色、青绿色青绿色等。燧石燧石：暗色暗色(浅灰浅灰褐黑褐黑等色)无光泽无光泽，呈结核状结核状、瘤状瘤状、透镜状透镜状、条带状条带状、似层状似层状的坚韧极致密坚韧极致密的隐晶质石英隐晶质石英。成因产状成
26、因产状：-石英石英分布广泛，是三大岩类三大岩类许多岩石的主要造岩矿物造岩矿物，为花岗伟晶岩脉花岗伟晶岩脉和大多数热液脉热液脉的主要矿物成分。压电水晶压电水晶和宝石原料宝石原料(包括各种水晶水晶)主要源自伟晶岩脉晶洞伟晶岩脉晶洞及热液脉热液脉中。紫水晶紫水晶的形成温压相当低温压相当低；烟水晶烟水晶只在 较高的温度较高的温度下形成。水晶水晶也见于残坡积残坡积 及冲积砂矿冲积砂矿中。花岗伟晶岩花岗伟晶岩的核心部位核心部位常见有蔷薇蔷薇 石英石英大块体。乳石英乳石英见于各种石英脉石英脉和石英岩石英岩中。蓝石英蓝石英 产于岩浆岩岩浆岩和高变质相高变质相的 变质岩变质岩中。玉髓玉髓有低温热液成因低温热液成
27、因(常产于喷出岩喷出岩 气孔气孔或热液脉热液脉及温泉沉积物温泉沉积物中)和表生表生 成因成因（见于风化壳风化壳和氧化带氧化带）。玛瑙玛瑙为低温热液低温热液之胶体成因胶体成因，主要产于喷出岩气孔喷出岩气孔中；也见于残坡积残坡积及冲积层冲积层中。碧玉碧玉广泛产于沉积岩沉积岩、变质岩变质岩中。燧石燧石主要产于石灰岩石灰岩及白垩层白垩层中，多为成岩交代成因成岩交代成因。用途用途：纯净的纯净的一般石英石英大量用作玻璃玻璃、陶瓷陶瓷、混凝土混凝土、冶炼硅钢冶炼硅钢的原料，以及硅质耐火材料硅质耐火材料、建筑材料建筑材料、研磨材料研磨材料、瓷器配料瓷器配料等。还可用于提取单晶硅提取单晶硅以制造太阳能电池制造太
28、阳能电池。无裂隙无裂隙、双晶双晶和包裹体包裹体等缺陷缺陷的 无色透明晶体无色透明晶体（666mm3）作 压电材料压电材料用于无线电工业无线电工业中振荡器振荡器 元件元件及光学仪器材料光学仪器材料（用以制光谱光谱棱镜棱镜、透镜透镜等）、耐酸耐高温耐酸耐高温的器材器材。颜色美丽颜色美丽者可作工艺品工艺品及宝石原料宝石原料。色泽差的玛瑙玛瑙和玉髓玉髓可作研磨器具研磨器具。熔炼水晶熔炼水晶是电子工业电子工业和技术技术的矿物材料。-石英石英 -石英石英（高温石英高温石英，-quartz）：SiO2六方晶系六方晶系，对称型对称型622 鉴定特征鉴定特征：呈特征特征的六方双锥晶形六方双锥晶形(六方柱六方柱发
29、育差)。颗粒较小颗粒较小，晶体晶体几乎总呈浑圆状浑圆状，表面粗糙表面粗糙。灰白色灰白色，乳白色乳白色，玻璃光泽玻璃光泽，断口油脂光泽断口油脂光泽。成因产状成因产状：常呈分散粒状分散粒状的斑晶斑晶产于 酸性喷出岩酸性喷出岩（如流纹岩流纹岩）中。常压常压下，573即转变为 -石英石英，但仍保留六方双锥六方双锥晶形呈副像副像。蛋白石蛋白石蛋白石蛋白石（欧泊欧泊）：SiO2nH2O非晶质非晶质，但扫描电子显微镜研究扫描电子显微镜研究发现其内部内部 存在存在SiO2小球体堆积小球体堆积。鉴定特征鉴定特征：无定形无定形，通常呈肉冻状致密块体肉冻状致密块体或葡萄状葡萄状、钟乳状钟乳状、皮壳状皮壳状、多孔状多
30、孔状、结核状结核状。颜色不定颜色不定，通常为蛋白色蛋白色、无色无色，含杂质含杂质可呈各种颜色各种颜色；微透明微透明；玻璃光泽玻璃光泽或蜡状光泽蜡状光泽，具美丽的变彩变彩。H55.5。比重较小比重较小(1.92.3)。易脱水龟裂脱水龟裂而呈白色白色。成因产状成因产状：低温热液成因低温热液成因。其中从火山温泉火山温泉 沉积物沉积物中沉淀沉淀而成的称硅华硅华。外生外生条件下，可由硅酸盐硅酸盐矿物经风化风化分解分解而产生的硅酸溶液硅酸溶液凝聚而成。硅酸硅酸 溶液溶液即硅胶就地沉积硅胶就地沉积或带至海水海水中被硅藻硅藻、放射虫放射虫等生物生物吸收后构成硅质骨骼硅质骨骼，死后堆积成硅藻土硅藻土。用途用途：
31、色泽美丽色泽美丽的致密块状致密块状贵蛋白石贵蛋白石或 火蛋白石火蛋白石可作名贵的宝石宝石及工艺品材料工艺品材料。硅藻土硅藻土质轻多孔质轻多孔，是优良的隔音优良的隔音、隔热材料隔热材料，建筑材料建筑材料、研磨材料研磨材料、陶瓷陶瓷 原料原料、炸药原料炸药原料；可用于制作过滤剂过滤剂，及炼油炼油、制糖制糖的吸附剂吸附剂和净化剂净化剂；作为催化剂催化剂的载体载体应用于化学工业化学工业上。尖晶石族尖晶石族 化学通式化学通式：AB2O4A：主要为Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+及Ni2+、Co2+、Cu2+等；B：主要为Al3+、Fe3+、Cr3+及V3+、Ti4+等，也可有Mg2+、Mn2+、F
32、e2+、Co2+、Ni2+、Mn3+等。阳离子阳离子间类质同像替代类质同像替代极为普遍而复杂。据R3+的不同，可划分为三个系列个系列三个系列个系列：（1）尖晶石系列尖晶石系列（Al尖晶石尖晶石）；（2）磁铁矿系列磁铁矿系列（Fe尖晶石尖晶石）；（3）铬铁矿系列铬铁矿系列（Cr尖晶石尖晶石）。晶体结构晶体结构晶体结构晶体结构：等轴晶系等轴晶系，对称型对称型 m3m。结构中O2-近似成立方最紧密堆积立方最紧密堆积，阳离子阳离子充填其中的四面体空隙四面体空隙和八面体八面体 空隙空隙，配位四面体配位四面体和配位八面体配位八面体以共角顶共角顶 联结。单位晶胞单位晶胞中有8个个A组的组的R2+和16个个
33、B组的组的R3+。（1）正尖晶石型结构正尖晶石型结构：AIV(B2)VIO4 全部全部A2+充填1/8的四面体空隙四面体空隙；全部全部B3+充填1/2的八面体空隙八面体空隙。注注：尖晶石尖晶石MgAl2O4、铬铁矿铬铁矿FeCr2O4属正尖晶石型结构正尖晶石型结构。（2）反尖晶石型结构反尖晶石型结构：BIV(AB)VIO4 1/2的B3+充填1/8的四面体空隙四面体空隙；全部全部A2+及另1/2的B3+充填1/2的 八面体空隙八面体空隙。注注：磁铁矿磁铁矿属反尖晶石型结构反尖晶石型结构。注意注意：（1）尚有混合型结构混合型结构：（A1-xBx)IV(AxB2-x)VIO4 ，如镁铁矿镁铁矿Mg
34、Fe2O4，锰铁矿锰铁矿MnFe2O4。（2）尖尖晶晶石石型型结结构构尖尖晶晶石石型型结结构构的矿物，反映在形形态态上通常呈111、110,在物物性性上为硬度高硬度高、无解理无解理等特征。磁铁矿磁铁矿：FeFe2O4 化学组成化学组成：常含常含Ti4+、V3+、Cr3+、Al3+、Si4+等替代替代Fe3+；Fe2+易被易被Mg2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Ca2+等替代替代。含杂质高含杂质高的异种异种有：钛磁铁矿钛磁铁矿、铬磁铁矿铬磁铁矿、钒磁铁矿钒磁铁矿、钒钛磁铁矿钒钛磁铁矿等。鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征：晶体晶体常为111或110，在110 的晶面晶面上常可见有沿长
35、对角线方向长对角线方向 的条纹条纹。常见粒状粒状和块状块状集合集合体。铁黑色铁黑色，条痕黑色条痕黑色，半金属半金属金属光泽金属光泽，不透明不透明。H 5.56，无解理无解理，有时具111裂开裂开，性脆性脆。G较大，具强磁性强磁性。成因产状成因产状：主要有岩浆成因岩浆成因（如四川攀枝花四川攀枝花）、接触交代成因接触交代成因（如湖北大冶湖北大冶）、气化气化高温热液成因高温热液成因、沉积变质成因沉积变质成因（如辽宁辽宁 鞍山鞍山）、火山作用成因火山作用成因。也常见于砂矿砂矿中。用途用途：提炼铁提炼铁的最重要最重要的矿物原料矿物原料之一；可综合利用综合利用V、Ti、Cr。铬铁矿铬铁矿：FeCr2O4
36、化学组成化学组成：Cr3+可为Al3+、Fe3+（Ti、V）替代替代；Fe2+可被Mg2+（Mn2+、Zn2+、Ca2+）替代替代。鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征：晶体晶体呈细小八面体细小八面体。通常为粒状粒状或 致密块状致密块状集合体。黑色黑色，条痕棕色条痕棕色、褐色褐色，半金属光泽半金属光泽，不透明不透明。H 5.56.5，无解理无解理，不平坦状不平坦状 断口断口。具弱磁性弱磁性。试试Cr反应反应：用浓浓H3PO4溶解铬铁矿粉末溶解铬铁矿粉末，冷却冷却，稀释稀释后，呈翠绿色翠绿色。成因产状成因产状：岩浆成因矿物岩浆成因矿物，常产于超基性岩超基性岩中；也见于砂矿砂矿中。我国主要产地我国主要
37、产地在甘肃甘肃、西藏西藏、青海青海、四川四川等。用途用途：提炼提炼Cr的唯一矿石矿物唯一矿石矿物：Cr用以炼炼 特种钢特种钢（铬钢铬钢和铬镍钢铬镍钢）；金属表面金属表面 镀铬镀铬可防腐蚀；Cr也用于化学工业化学工业制稳定颜料稳定颜料、铬酸铬酸和重铬酸盐重铬酸盐。低品位低品位(含Cr2O3少，而FeO、Fe2O3多)的铬铁矿铬铁矿矿石可作耐火材料耐火材料、化工原料化工原料等。二二、氢氧化物矿物氢氧化物矿物（一）Mg 的氢氧化物的氢氧化物 水镁石水镁石 Mg(OH)2（二）Al 的氢氧化物的氢氧化物包括包括：硬水铝石硬水铝石：-AlO(OH)软水铝石软水铝石：-AlO(OH)三水铝石三水铝石：Al
38、(OH)3其中以硬水铝石硬水铝石最常见最常见。通常，上述三种矿物与数量不等的高岭石高岭石、蛋白石蛋白石、赤铁矿赤铁矿、针铁矿针铁矿等形成细分散胶态混合物细分散胶态混合物，统称“铝土矿铝土矿”。铝土矿铝土矿：Al2O3nH2O鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征：常呈鲕状鲕状、豆状豆状、致密块状致密块状、多孔状多孔状、土状集合体土状集合体。一般为青灰青灰、灰白灰白、灰褐灰褐、灰黄色灰黄色等色，有时具红褐色斑点红褐色斑点；条痕白色条痕白色浅黄褐色浅黄褐色；土状光泽土状光泽。H一般34。脆性，水泡水泡后易崩解崩解成细小棱角状碎块细小棱角状碎块。手摸有粗糙感粗糙感。用口呵气湿润呵气湿润后有强烈的土腥臭味土
39、腥臭味。粉末湿润粉末湿润后无可塑性无可塑性。成因产状成因产状：主要形成于外生作用外生作用。为富富Al的岩浆岩岩浆岩和变质岩变质岩在湿热条件湿热条件下风化残留风化残留的产物；或由胶体沉积胶体沉积形成。用途用途：提炼提炼Al的最主要矿石矿物矿石矿物；劣质者劣质者可用作制造人工磨料人工磨料、耐火材料耐火材料和高高Al水泥原料水泥原料。为Ga的主要来源，也可综合综合 利用利用Ge、V、Ti等元素。（三）Fe 的氢氧化物的氢氧化物 以针针铁铁矿矿分布最广。自然界，实际上是Fe的氢氢氧氧化化物物与Al的氢氢氧氧化化物物、泥泥质质物物质质等形成细细分分散散胶胶态态混混合合物物，统称“褐铁矿褐铁矿”。“铁帽铁
40、帽”即主要由褐铁矿褐铁矿组成。褐铁矿褐铁矿褐铁矿褐铁矿：Fe2O3nH2O 鉴定特征鉴定特征：常呈多孔状多孔状、土状土状、致密块状致密块状、结核状结核状、钟乳状钟乳状、葡萄状葡萄状等集合体集合体。也常见黄铁矿晶形黄铁矿晶形的假像假像，称假像假像 褐铁矿褐铁矿。黄褐黄褐、红褐红褐褐黑色褐黑色；条痕土黄条痕土黄 黄褐色黄褐色；土状光泽土状光泽。H较小较小（14）。无磁性无磁性。成因产状成因产状：表生作用表生作用之产物，主要有风化型风化型和 沉积型沉积型成因。由原生含含Fe的矿物经氧化氧化和水化水化作用形成，尤其是金属硫化物矿床氧化带金属硫化物矿床氧化带露头露头，矿石矿石经氧化氧化，形成“铁帽铁帽”
41、成为找寻原生原生CuFe硫化物矿床硫化物矿床的标志。海相海相和湖相沉积型褐铁矿湖相沉积型褐铁矿，由氢氧化铁氢氧化铁的胶体溶液凝聚胶体溶液凝聚而成，常可大量聚集聚集成矿床矿床。用途用途：可作炼炼Fe的矿物原料矿物原料。化学组成化学组成返回氧化物氧化物返回返回返回返回氢氧化物氢氧化物刚玉型结构刚玉型结构下一页下一页刚玉型结构刚玉型结构返回返回鉴定特征鉴定特征返回返回星光红星光红(蓝蓝)宝石宝石返回返回聚片双晶聚片双晶返回返回镜铁矿镜铁矿返回返回云母赤铁矿云母赤铁矿返回返回肾状赤铁矿肾状赤铁矿返回返回鲕状赤铁矿鲕状赤铁矿金红石结构金红石结构：TiO2返回返回金红石鉴定特征金红石鉴定特征返回返回-石英
42、石英（低温石英）低温石英）SiO2返回返回 -quartz石英鉴定特征石英鉴定特征下一页下一页石英鉴定特征石英鉴定特征返回返回水晶簇水晶簇紫水晶紫水晶返回返回烟水晶烟水晶返返回回蔷薇石英蔷薇石英（芙蓉石芙蓉石）返回返回发晶发晶返回返回 -石英石英（高温石英高温石英，-quartz）：SiO2返回返回蛋白石蛋白石（欧泊欧泊）：SiO2nH2O返回返回尖晶石尖晶石三个系列：个系列：返回返回尖晶石晶体结构尖晶石晶体结构返回返回尖晶石型结构的矿物尖晶石型结构的矿物返回返回磁铁矿磁铁矿 FeFe2O4返回返回铬铬铁铁矿矿FeCr2O4返返回回 铝土矿铝土矿Al2O3nH2O返返回回褐褐铁铁矿矿Fe2O3nH2O返回返回