第八章 氧化物与氢氧化物矿物 大类 Oxide 半透明而具强烈的橙、 红等反射色者称火蛋白石；半透明带乳光变彩的蛋白石称贵蛋 白石硬度5～5.5相对密度介于1.9～2.3之间 【成因及产状】 从浅成热液或地面水的硅质溶液中生成 【鉴定特征】 以蛋白光泽和变彩为鉴定特征,有时类似于石 髓,但硬度较低 【主要用途】 优质者俗称“欧泊”为宝玉石材料，硅藻土 用作过滤剂和建材蛋白石蛋白石( (Opal)Opal)SiOSiO2 2·nH·nH2 2OO蛋白石三方晶系 腰鼓状、柱状集合体成粒状或致密块状 一般为灰、黄灰色，含Fe者呈黑色；含Cr者呈红 色者，称红宝石；含Ti而呈蓝色称蓝宝石；在 {0001}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 泽无解理；常因聚片双晶或细微包体产生{0001} 或{1011}的裂开相对密度3.95～4.10熔 点2000～2030°C，化学性质稳定，不易腐蚀2 2、刚玉族（刚玉、赤铁矿、钛铁矿）、刚玉族（刚玉、赤铁矿、钛铁矿）刚玉刚玉( (Corundum) AlCorundum) Al2 2OO3 3【【刚玉结构刚玉结构】】 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 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，充填三分之二的八面体空隙八面体在平行 {0001}{0001}方向上共棱成层，在平行方向上共棱成层，在平行c c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［AlOAlO6 6］］八面体和一空心由八面体和一空心由O O2-2-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 Al—OAl—O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( (共价键约占共价键约占40%)40%)，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玄武岩中的蓝宝石山东昌乐 ©lxy’02刚玉（红宝石）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 ：显晶质的有片状、鳞片状或块状；隐晶质的有鲕状、肾状、粉 末状和土状等 具金属光泽的片状集合体者，称镜铁矿物性：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；条痕樱红色；金属光泽(镜铁矿)至半金 属光泽，或土状光泽；不透明。
无解理硬度5.5～6，土状者硬 度显著降低相对密度5.0～5.3镜铁矿常因含磁铁矿细 微包裹体而具较强的磁性赤铁矿赤铁矿( (Hematite)Hematite)α-Fe2O3α-Fe2O3形态：单晶体常呈沿c轴延伸的{100}板状或短柱状, ［001］晶带中的晶面上常具平行于c轴的条纹集合体 为刃片状或粗粒状物性：红褐色(钨锰矿)至黑色(钨铁矿);条痕黄褐色( 钨锰矿)至褐黑色(钨铁矿);光泽由树脂光泽(钨锰矿)至 半金属光泽(黑钨矿、钨铁矿)解理平行{010}完全硬 度4～4.5相对密度7.12(钨锰矿)～7.51(钨铁矿)钨铁矿具弱磁性3 3、黑钨矿族（黑钨矿）、黑钨矿族（黑钨矿）黑钨矿黑钨矿( (钨锰铁矿钨锰铁矿)( )(Wolframite)Wolframite)(Mn,Fe)(Mn,Fe)WOWO4 4【【晶体结构晶体结构】】 单斜单斜 晶系由［晶系由［Mn(Fe)OMn(Fe)O6 6］］配位八面体共棱配位八面体共棱 连结成平行连结成平行c c轴的折轴的折 状链；［状链；［WO6WO6］］配位配位 八面亦平行八面亦平行c c轴成链轴成链 状，并位于［状，并位于［ Mn(Fe)O6Mn(Fe)O6］］配位八配位八 面体所成的链体之面体所成的链体之 间间, ,以其四个角顶与以其四个角顶与 上下链体相连接。
上下链体相连接 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 看成平行看成平行{100}{100}呈似呈似 层状结构层状结构黑钨矿（钨锰铁矿，白色为石英）【化学组成】 常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等类质同像混入物当 其中富含Fe时称为铁金红石 【晶体结构】 四方晶系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，构成Ti－O6八 面体配位钛离子配位数为6，氧离子配位数为3在金红石的晶体 结构中Ti—O6配位八面体沿c轴共棱成链状排列链间由配位八面体 共角顶相连媒体）【形态】 常见完好的四方短柱状、长柱状或针状集合体成致 密块状 【物理性质】 常见褐红、暗红色，含Fe者呈黑色；条痕浅褐色 ；金刚光泽；微透明解理平行{110}中等硬度6～6.5相对密 度4.2～4.3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4.4，而铌铁金红石可达5.6n 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( (RutileRutile) TiO2) TiO2【【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TiTi－－O O6 6八面体配位钛离八面体配位钛离 子配位数为子配位数为6 6，氧离子配位数为，氧离子配位数为3 3在金红石的晶体结构中在金红石的晶体结构中TiTi —O—O6 6配位八面体沿配位八面体沿c c轴共棱成链状排列链间由配位八面体共轴共棱成链状排列链间由配位八面体共 角顶相连角顶相连金红石型结构 双锥柱状，柱面上有细的纵纹；肘状双晶常见集合体常呈不 规则粒状，也有致密块状黄棕色至深褐色，富含Nb和Ta者，为沥青黑色；条痕白色至淡 黄色；金刚光泽解理不完全贝壳状断口，断口油脂光泽硬度 6～7相对密度6.8～7.0 【鉴定特征】 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： 将小颗粒放锌片上，加HCl一滴，经数分钟后，如果是锡石，则 在表面形成一层淡灰色金属锡膜，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）【晶体结构】 四方晶系。
晶体结构属金红石型 【形态】 完整晶体少见,有时呈针状、放射状集合体常 呈肾状、结核状、块状或粉末状集合体 【物理性质】 黑色，表面常带浅蓝的锖色;条痕黑色;半 金属光泽至土状光泽解理平行{110}完全硬度视结晶粗细 程度而异,显晶质者可达6,而隐晶质的块体则降至2晶体的相对密度为4.7～5,块状的降至4.5 【成因及产状】 主要形成于风化作用和沉积作用中 【鉴定特征】 以其黑色,条痕黑色,性脆,成晶体 者有完全的柱面解理,成隐晶质者硬度低而易污手为 特征此外,滴H2O2剧烈起泡主要用途】 为锰的主要矿石矿物软锰矿软锰矿( (Pyolusite)Pyolusite)MnO2MnO2化学通式：AB2O4A：Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+等 —— 二价；B：Fe3+、Al3+、Cr3+等 —— 三价尖晶石型结构（等轴晶系）：O2-最紧密堆积（1）正尖晶石型 A［B2］X4：即单位晶胞中8个A组二价阳离子占据四 面体位置，16个B组三价阳离子占据八面体位置(［］内为八面体配位，下 同)如铬铁矿Fe［Cr2］O4；（2）反尖晶石型 B［AB］X4：即单位晶胞中1/2的B组三价阳离子(8个) 占据四面体空隙；剩余的1/2B组三价阳离子(亦为8个)和全部的A组二价阳 离子(8个)共同占据八面体位置；如磁铁矿Fe3+［Fe2+ Fe3+ ］O4；（3）混合型A1-xBx［AxB2x］X4。
如镁铁矿MgFe2O4、锰铁矿MnFeO4等5 5、尖晶石族（、尖晶石族（尖晶石、磁铁矿、铬铁矿尖晶石、磁铁矿、铬铁矿））尖晶石型结构（尖晶石型结构（等轴晶系等轴晶系））：：Z=8. OZ=8. O2-2-呈立方紧密堆积呈立方紧密堆积 ，阳离子充填，阳离子充填1/81/8的四面体空隙和的四面体空隙和1/21/2的八面体空隙沿的八面体空隙沿 三次轴方向上［三次轴方向上［AOAO4 4］］四面体和［四面体和［BOBO6 6］］八面体共同组成八面体共同组成 的层与单纯的［的层与单纯的［BOBO6 6］］八面体层交替排列；［八面体层交替排列；［AOAO4 4］］四面四面 体与上、下八面体层中［体与上、下八面体层中［BOBO6 6］］八面体以共角顶的方式相八面体以共角顶的方式相 联结晶体结构】 等轴晶系晶体结构大多数为正尖晶石型 ，少数属于混合型 【形态】 八面体 {111}, 八面体{111}＋菱形十二面体 {110} 尖晶石律(111)成接触双晶 【物理性质】 通常呈红色(含Cr),绿色(含Fe3+)或褐黑 色(含Fe2+和Fe3+)；玻璃光泽无解理；偶有平行(111)裂 开相对密度3.55。
尖晶石尖晶石( (Spinel)Spinel)MgAlMgAl2 2OO4 4尖晶石【晶体结构】 等轴晶系反尖晶石型 【形态】 八面体{111},较少呈菱形十二面体{110}在菱 形十二面体面上长对角线方向常现条纹双晶依尖晶石律 (111)成接触双晶集合体常成致密块状和粒状【物理性质】 铁黑色；条痕黑色；半金属光泽； 不透明无解理；有时具{111}裂开相对密 度5.20具强磁性【成因及产状】 主要形成于内生作用和变质作用中 【鉴定特征】 以其晶形,黑色条痕和强磁性可与其相似的 矿物如赤铁矿、铬铁矿等相区别主要用途】为最重要的炼铁矿物原料之一所含的钒、 钛、铬等元素常可综合利用 磁铁矿磁铁矿( (Magnetite)Magnetite)FeFe2 2＋＋FeFe3+3+2 2OO4 4磁铁矿【晶体结构】 等轴晶系晶体结构为正尖晶石型 【形态】 通常呈粒状或块状集合体单晶呈八面体{111}, 但极少见 【物理性质】 暗褐色至铁黑色；条痕褐色；半金 属光泽；不透明硬度5.5～6.5；相对密度 4.3～4.8具弱磁性,含铁量高者磁性较强 【成因及产状】 为岩浆作用的产物,常产于超基性岩中。
【鉴定特征】 以其暗棕色或黑色,条痕褐色,弱磁性，硬度 大和产于超基性岩中为鉴定特征主要用途】 提炼铬的唯一矿物原料富含铁的劣质矿石 可供制高级耐火材料铬铁矿铬铁矿( (Chromite)Chromite)FeCr2O4FeCr2O4铬铁矿【晶体结构】 三方晶系典型层状结构 【形态】 晶体常呈板状、鳞片状、叶片状、不规则粒状集合体，有时成 纤维状集合体,称纤水镁石 【物理性质】 白色、灰白色,含有锰或铁者呈红褐色；断口现玻璃光泽 解理平行{0001}极完全；解理薄片具挠硬度2.5相对密度2.3～2.6 【成因及产状】 水镁石是蛇纹岩或白云岩中的典型低温热液蚀变矿物 【鉴定特征】 以其形态,低硬度和{0001}极完全解理为鉴定特征根据易 溶于酸与滑石、叶蜡石相区别 【主要用途】 大量产出时可作炼镁的矿物原料纤维水镁矿是重要的非 金属矿物材料，是温石棉的理想代用品二）（二） 氢氧化物矿物类氢氧化物矿物类1. 1.镁的氢氧化物镁的氢氧化物 ————水镁石水镁石( (氢氧镁石氢氧镁石)( )(BruciteBrucite) Mg(OH)2) Mg(OH)2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水镁石型结构：两层羟离子呈六方最。