17 Вопрос: Характеристика минералов класса оксиды и гидроксиды Окислы (оксиды минералов)

Окислы - соединения элементов с кислородом, в гидроокислах присутствует также вода. В земной коре на долю окислов и гидроокислов приходится около 17%, из них на долю кремнезёма (SiO₂) около 12.5%.

Наиболее часто встречаются окислы кремния, алюминия, железа, марганца, титана.

Окислы делятся на 3 подкласса:  

1) Простые окислы - соединения катиона с анионом кислорода; соотношения между химическими элементами и кислородом изменяется от 2:1 до 1:2. Общие формулы минералов R₂O, R₂O₃, RO₂.

2) Сложные окислы - представляют собой двойные соли RO*R₂O₃

3) Гидроокислы - содержат группу -OH или молекулы H₂O. К гидроокислам условно относят минерал опал.

Генезис окисов магматический, пегматитовый, гидротермальный, метаморфический, КМС в скарнах и грейзенах. Часто образуются в коре выветривания или накапливаются в россыпях.

Окислы имеют большое значение: являются породообразующими минералами, используются в ювелирном деле, являются важнейшими рудами меди, железа, алюминия, марганца, титана.

Наиболее распространёнными минералами этой группы являются окислы кремния, алюминия, железа, марганца и титана табл. 3.

Таблица 3. Главные минералы – оксиды   

Класс	Минерал	Формула минерала	Сингония	Твердость
Простые	Куприт Тенорит Корунд Гематит Уранинит Торианит Кварц Тридимит Кристобалит Стишовит Рутил Анатаз Кассситерит Пиролюзит	Cu2O CuO Al2O3 Fe2O3 UO2 ThO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 TiO2 TiO2 SnO2 MnO2	Куб. Мон. Триг. - Куб. - Триг., гекс. Ромб., гекс. Тетр., куб. Тетр. - - - -	3, 5 –4 3, 5 9 5, 5-6 5-6 6, 5 7 6-7 6, 5-7 - 6 5-6 6-7 5-6
Сложные	Ильменит Шпинель Магнетит Хромит	FeTiO3 MgAl2O4 FeFe2O4 FeCr2O4	Триг. Куб. - -	5-6 8 5, 5-6 5, 5-7, 5

В кристаллических структурах минералов класса окислов катионы металлов находятся в окружении анионов кислорода (в окислах) или гидроксила (в гидроокислах). Среди окислов можно выделить простые окислы, в которых отношения между катионами и анионами изменяются в пределах от 2:1 до 1:2 (R₂O, R₂O₃, RO₂) и сложные окислы, для которых характерны двойные соединения.

Оксид железа. Фото: Bill Abbott

Происхождение минералов класса окислов различное - магматическое, пегматитовое, гидротермальное, но большинство окислов образовалось в результате экзогенных процессов в верхних слоях литосферы. Многие эндогенные минералы при выветривании разрушаются и переходят в окислы и гидроокислы.

Физические свойства окислов различны: для большинства из них характерна высокая твёрдость. Минералы класса окислов имеют большое практическое значение. Все устойчивые в условиях земной коры окислы нерастворимы в воде и слабо поддаются выветриванию. К ним относятся окислы железа, марганца, хрома, титана, олова, отчасти меди, циркония и др. Химически некоторые окислы различаются только по степени окисления соответствующих металлов.

Окислы, образующиеся в эндогенных условиях, обычно имеют высокую твердость, стойки к истиранию, характеризуются значительным удельным весом и поэтому часто накапливаются в россыпях (рутил, касситерит, хромшпинелиды, магнетит и др.). Этим минералам свойственна тенденция к образованию кристаллов. Окислы, образующиеся на поверхности, чаще бывают мягкими до сажистых, мажущихся масс и нередко встречаются в виде сплошных землистых скоплений, пленок, примазок и т.п.