Оксиды и гидрооксиды

Оксиды и гидрооксиды
К оксидам относятся минералы, представляющие собой соединения металлов и металлоидов с кислородом; гидроксиды содержат группу (ОН)-, добавочные анионы и (или) воду.
Оксиды насчитывают около 300 минеральных видов, гидроксиды - более 80. Составляют 17% массы литосферы.
Среди представителей этого класса такие широко распространенные минералы, как семейство кремнезема (кварц, опал и др.), на долю которого приходится около 12.6% от массы литосферы; оксиды и гидроксиды железа (3.9%), алюминия.
Окраска зависит от катионного состава минералов, при этом она разнообразная, но в основном темных тонов: 1) оксиды Fe2+ – черная, Fe3+ - бурая, желтая, красная; 2)оксиды Al3+ и Mg2+ - белая; 3) оксиды Mn3+ - черная.
Спайность разной степени совершенства, но для гидроксидов характерна совершенная спайность.
Химически устойчивы, т.к. являются, в основном, продуктами окисления и гидролиза силикатов, сульфидов и других солей в зоне гипергенеза.
Твердость очень высокая, в основном 5-7.
В эндогенных условиях образуется относительно небольшое количество минералов. В магматических очагах кристаллизуются магнетит, ильменит, хромшпинелиды, рутил, пирохлор, в пегматитах встречаются гематит, пирохлор, касситерит, рутил, перовскит, в гидротермальных растворах образуются гематит, магнетит, касситерит.
В экзогенных условиях (зона гипергенеза) образуется основная масса минералов. Так, в корах выветривания, в зоне окисления минеральных месторождений, в водных бассейнах образуются сложные минеральные смеси: бурый железняк и лимонит, в состав которых входят гетит, гидрогетит, лепидокрокит (оксиды и гидроксиды Fe); бокситы, состоящие из гидраргиллита, диаспора, бемита (оксиды Al); вады, в своём составе имеющие пиролюзит, псиломелан, манганит (оксиды Mn).
В метаморфогенных условиях за счёт гидроксидов могут образовываться кристаллически-зернистые агрегаты безводных окислов, например, гидроксиды Fe преобразуются в гематит или магнетит. При высоких давлениях и температуре образуется рутил.

Диагностическая таблица для определения оксидов и гидроксидов
по твёрдости
Диагностическая таблица для определения оксидов и гидроксидов по цвету черты
(зависит от катионного состава)

Кварц SiO2
Разновидности кварца
Горный хрусталь — кристаллы бесцветного прозрачного кварца
Раухтопаз (дымчатый кварц) — светло-серый или светло-бурый
Морион — чёрный
Аметист — драгоценная разновидность горного хрусталя фиолетового, фиолетово-розового, сиренево-красного цвета
Цитрин — лимонно-жёлтый
Авантюрин — мерцающий из-за многочисленных включений мелких чешуек слюды или гематита (железной слюдки) кварцит желтоватого или буровато-красного цвета
Празем — зелёный (из-за включений актинолита)
Волосатик — горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина, гётита или других минералов, образующих тонко-игольчатые кристаллы
Халцедон — скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность
Кремень — тонкозернистые скрытокристаллические агрегаты кремнезёма непостоянного состава, состоящие в основном из кварца и в меньшей степени халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала. Находятся в виде конкреций или гальки, возникающей при их механическом разрушении.
Тигровый глаз, Соколиный глаз, Бычий глаз - продукты замещения (псевдоморфозы) кварцем различных видов амфиболов.
Опал (аморфный кремнезём)

Диагностические свойства кварца
Происхождение названия от стар. нем. Querklufter - руда секущих жил, или от нем. «кварр» — скрежет (зерна кварца при истирании издают характерный скрежет)
Цвет - Белый, Бесцветный, Жёлтый, Красный, Зеленый, Коричневый, Розовый, Оранжевый, Серый, Фиолетовый, Чёрный
Цвет - черты белый
Блеск- стеклянный матовый жирный
Прозрачность -прозрачный полупрозрачный просвечивает мутный водяно-прозрачный
Спайность -несовершенная
Излом -раковистый
Твердость -7
Наиболее часто кристаллы. В магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зерна, сросшиеся с зернами других минералов, его кристаллами часто инкрустированы пустоты и миндалины в эффузивах. В осадочных породах - конкреции, прожилки, секреции(жеоды), щётки мелких короткопризматических кристаллов на стенках пустот в известняках и др.

Условия образования
Образуется при различных геологических процессах:
Непосредственно кристализуется из магмы кислого состава. Кварц содержат как интрузивные (гранит, диорит), так и эффузивные (риолит, дацит) породы кислого и среднего состава, может встречаться в магматических породах основного состава (кварцевое габбро).
В вулканических породах кислого состава нередко образует порфировые вкрапленники.
Кварц кристализуется из обогащенных флюидами пегматитовых магм и является одним из главных минералов гранитных пегматитов. В пегматитах кварц образует срастания с калиевым полевым шпатом (собственно пегматит), внутренние части пегматитовых жил нередко сложены чистым кварцем (кварцевое ядро).
Кварц является главным минералов апогранитных метасоматитов - грейзенов.
При гидротермальном процессе образуются кварцевые и хрусталеносные жилы, особое значение имеют кварцевые жилы альпийского типа.
В поверхностных условиях кварц устойчив, накапливается в россыпях различного генезиса (прибрежно-морских, эоловых, аллювиальных и др.).
Кварц добывается практически повсеместно. В России месторождения минерала есть в Карелии, Забайкалье, на Урале и Алтае. Очень много кварца в Сибири, на Кавказе, в Памире, Австрии, США, Мадагаскаре, Бразилии.

Применение
Ценное минеральное сырье: используется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик). В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок) Также применяется в производстве кремнеземистых огнеупоров и кварцевого стекла.
Многие разновидности используются в ювелирном деле как поделочные камни.
Применяют для изготовления чистящих средств.

Халцедон
Халцедон - это скрытокристаллическая разновидность кварца.
Название происходит от античного города Халкедон на побережье Мраморного моря.
Имеет свойство просвечиваться по краям.
Образует минеральные агрегаты тонких игольчатых кристаллов. В природе представлен в виде корок, прожилок, почкообразных натеков.
Твердость составляет 6-7, плотность составляет 2,6 см3.
Халцедон состоит из очень тонких волокон, которые заметны только под микроскопом, а также имеет мельчайшее пористое строение, что в свою очередь дает возможность подвергать этот камень окраске. Камень халцедон можно встретить в осадочных породах, и также он является составляющим кремнистых пород.
Разновидности более 100 видов : хризопраз (зеленый халцедон); сердолик (ярко-красный или оранжевый халцедон); сапфирины (голубовато-серый халцедон); сард (коричнево-красный); плазма (серо-зеленый); агат (имеет концентрические полоски); оникс (с прямыми или изогнутыми полосками). Халцедоном принято называть у ювелиров голубой, зеленовато-голубой, желтый.
Основные месторождения находится в Бразилии, Уругвае, Индии, США, Канаде и Казахстане. В России добывается в Сибири, Тимане и на Урале, одни из самых красивых разновидностей халцедона встречаются в Подмосковье.

Магнетит - оксид железа (Fe2+ и Fe3+) – магнитный железняк
Химическая формула FеFе2O4
Происхождение названия Согласно Плинию Старшему, от греч. Магнес - имени легендарного пастуха, впервые нашедшего природный магнитный камень, притягивающий железо, на г. Ида (Греция). Либо по местности Магнезия в Македонии
Цвет железо-черный, иногда с синей побежалостью
Цвет черты черный
Блеск металлический матовый полуметаллический
Прозрачность непрозрачный
Спайность не наблюдается
Излом раковистый неровный
Твердость 5,5 6
Обладает сильными магнитными свойствами, притягивается магнитом.

Происхождение
Магнетит бывает магматический (в риолитах, гранитах, трахитах, сиенитах, андезитах, диоритах, габбро, базальтах, пироксенитах, перидотитах, оливинитах, в пегматитах),
гидротермальный и метаморфический - в скарнах; в метасоматитах - (пироксено-амфиболо-магнетитовые, апатито-флогопито-магнетитовые, магнетит-флогопит-кальцитовые, магнетито-кальцитовые г.п.); в тальково-хлоритовых, тальково-магнетитовых сланцах и серпентинитах; в регионально-метаморфич. г. п, в россыпях, редко осадочный.
Главная составная часть оксидных железных руд — железистых кварцитов, магнетитовых скарновых и карбонатитовых руд, а также магнетитовых "чёрных морских песков".
Является главной рудой на железо.
Месторождения Крупные промышленные месторождения в России располагаются в Курской Магнитной Аномалии, в Мурманской области (Ковдор), на Урале (Магнитогорск). Месторождения железистых кварцитов известны в Украине (Кривой рог), из скарнов магнетит добывают в Азербайджане (Дашкесан). В некоторых участках рудных залежей магнетит ассоциирует с первичным гематитом группа месторождений в Костанайской области Казахстана (Соколовское, Сарбайское, Куржункуль), на Урале: гора Высокая (у Нижнего Тагила), гора Благодать (в Кушвинском районе Свердловской области), Коршуновское (в Забайкалье). Кирунаваара и Люоссаваара в Швеции, залегающие в виде мощных жилообразных залежей в метаморфизованных толщах вулканитов; магнетит ассоциирует здесь с апатитом. Огромные месторождения магнетито-гематитовых руд США располагаются в районе Верхнего озера среди древнейших метаморфизованных сланцев.

Гематит - красный железняк
Химическая формула Fе2O3
По мнению учёных, название этому камню дал шесть тысяч лет назад древнегреческий философ Теофраст. Если перевести с греческого, то haima будет означать кровь. Его второе название - кровавик.
Цвет стально-серый переходящий в черный в кристаллах и массивных агрегатах, тусклый; переходящий в яркий красный во внутренних рефлексах и в дисперсных массах.
Цвет черты вишнево-красный
Блеск металлический
Прозрачность просвечивает
Спайность весьма несовершенная
Излом раковистый
Твердость 5 -5,5- 6

Применение
На протяжении всей истории человечества многие культуры использовали порошок гематита в качестве красителя. Наскальные изображения в пещерах Кантабрии и Астурии (Испания) были нарисованы красной краской, сделанной из гематита.
Одна из главнейших железных руд
Месторождения
Крупнейшие промышленные месторождения гематита находятся в Кривбассе (Украина), Яковлевском и Михайловском месторождениях Курской Магнитной Аномалии, в Карелии (Колатсельгские штольни). Как второстепенный минерал распространён в рудах Бакальского месторождения (Урал). В виде кристаллов с кварцевыми включениями в альпийских жилах Австрии и Швейцарии (Сен-Готард и др.), Минас-Жерайс (Бразилия). Метакристаллы в хлоритовых сланцах (Кутим). Великолепные группы кристаллов (до 6—7 см) — ЮАР.

Лимонит гидрат оксида железа (III) - бурый железняк.
Химическая формула Fe2O3•nH2O.
Происхождение названия от греч. λειμων — луг;
Цвет от светло- до темно-коричневого, желто-коричневый
Цвет черты желтовато-коричневый до красноватого
Блеск матовый жирный шелковистый землистый
Прозрачность непрозрачный
Излом раковистый
Твердость 1,5 - 5,5 непостоянная: мягкие, средней твердости и твердые.
Спайность отсутствует.
Удельный вес: 3,3-3,9 г/см3
Сплошной, плотный, натечный; конкреции, жеоды, оолиты, получившие название бобовой и болотной руды; иногда землистый (дерновые руды), порошковатый; кроме того несцементированные оолиты. Аморфный; иногда встречаются кристаллы в виде кубов, пентагональных додекаэдров – результат химического выветривания пирита (псевдоморфозы по пириту) или ложные формы по сидериту и органическим остаткам

Происхождение
Лимонит образуется в результате химического выветривания железосодержащих минералов: сидерита, пирита, халькопирита, гематита, магнетита и др. лимонит образуется и в результате отложения водных соединений железа на дне болот (болотная руда), озер (озерная руда) и в мелководной части морских бассейнов. Этот процесс идее при участии железобактерий.
Наблюдается отложение бурого железняка и у выходов железистых источников. Лимонит, попадая в глубинные зоны Земли, в условиях высокой температуры и давления теряет воду и переходит в гематит и магнетит.
Применение служит рудой для получения железа. Порошковатый, землистый лимонит используется как краска (охра, умбра).