GROMADA V TLENKI I WODOROTLENKI

Transkrypt

1 GROMADA V TLENKI I WODOROTLENKI Zalicza się tu tlenki, wodorotlenki i tlenowodorotlenki, oprócz minerałów grupy SiO 2, które zostały włączone do krzemianów przestrzennych. W kryształach tych dominuje jonowy charakter wiązań, więc związki te odznaczają się duŝą twardością, wysoką temperaturą topnienia, małą rozpuszczalnością w wodzie oraz odpornością na działanie czynników atmosferycznych. Barwa tlenków zaleŝy od rodzaju kationu. Występują tlenki bezbarwne, barwne i rozmaicie zabarwione. KLASA 1. TLENKI TYPU M 2 O I MO Lód H 2 O - tworzy odmiany polimorficzne, zaleŝnie od p i T, - kryształy szkieletowe, tabliczki lub słupki, - skupienia ziarniste, zbite, wykwity dendrytowe, - tw. 1,5; cwł < 1g/cm 3, - bezbarwny, w grubszych skupieniach niebieskawy lub zielonkawy, przezroczysty, - powstaje wskutek krystalizacji wody w T<0 C. Cynkit ZnO - układ heksagonalny, - kryształy (rzadkie) to kombinacja piramid ze słupami i dwuścianem (001), częste bliźniaki, - częściej występuje w skupieniach ziarnistych, - tw. 4,0; cwł. 5,66g/cm 3 ; łupliwość dokładna, przełam muszlowy, - barwa krwistoczerwona lub pomarańczowoŝółta, rysa pomarańczowa, połysk diamentowy, - minerał stref kontaktowo - metasomatowych (złoŝe Franklin): współwystępuje z willemitem (Zn 2 SiO 4 ) i franklinitem (Fe 2 ZnO 4 ); tworzy się w piecach hutniczych. Kupryt Cu 2 O - układ regularny, - kryształy izometryczne, przewaga postaci ośmiościennej; takŝe kryształy igiełkowe lub włókniste, - tworzy skupienia ziarniste zbite lub ziemiste, w których występują domieszki wodorotlenków Ŝelaza (ceglasta ruda miedzi) lub wodorotlenkami Ŝelaza i krzemionką (smolista ruda miedzi), - tw. 3,5-4,0; łupliwość wyraźna (111), przełam muszlowy, - barwa czerwona, w odmianach zbitych szaro- lub brunatnoczerwona, rysa brunatnoczerwona, połysk kryształów na świeŝym przełamie diamentowy, - występuje w strefie utlenienia. Tenoryt CuO - układ jednoskośny, - kryształy (rzadkie) tabliczkowe, - skupienia tabliczkowe, drobnoziarniste, zbite i proszkowe, naskorupienia, - tw. 3,5; cwł. około 6 g/cm 3, wyraźna łupliwość, przełam nierówny, - barwa czarna, szarawoczarna, rysa czarna, zielonkawa, połysk na świeŝych powierzchniach metaliczny, matowiejący, - występuje w strefie utlenienia rud miedzi.

2 KLASA 2. TLENKI TYPU M 3 O 4 I POKREWNE Grupa spineli Jest to grupa tlenków zasadniczo dwóch metali A i B, ewentualnie A i C: A 2+ B 2 3+ O 4 oraz A 2 2+ C 4+ O 4, gdzie A 2+ to Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Zn 2+, Co 2+, Ni 2+ i Cu 2+, zaś B 3+ to Al 3+, Fe 3+, Cr 3+ i V 3+, natomiast C 4+ to najczęściej Ti 4+. Spinele krystalizują w układzie regularnym, w klasie 48-ścianu. W komórce elementarnej znajdują się 32 atomy tlenu, czyli 8 atomów typu A i 16 atomów typu B. Atomy te mogą zajmować miejsca o LK równej 4 (tetraedryczne) lub 6 (oktaedryczne). W tak zwanych spinelach normalnych 8 kationów A znajduje się w pozycjach tetraedrycznych (których jest 64), natomiast kationy trójwartościowe B zajmują 16 (z 32) pozycji oktaedrycznych. W spinelach odwróconych natomiast wszystkie kationy dwuwartościowe A oraz połowa kationów B znajduje się w pozycjach oktaedrycznych, natomiast druga połowa kationów B wchodzi w pozycje tetraedryczne. Znane są takŝe spinele o pośrednim typie obsadzeń, np. magnetyt to spinel w 7/8 odwrócony. W jego strukturze 7 kationów Fe 3+ oraz jeden Fe 2+ obsadzają pozycje tetraedryczne, a pozostałe kationy znajdują się w koordynacji 6. Spinel MgAl 2 O 4 - kryształy izometryczne z dominacją postaci (111), - częściej tworzy skupienia ziarniste, - tw , niewyraźna łupliwość, przełam muszlowy, - bezbarwny, choć często zabarwiony, połysk szklisty, - minerał skał magmowych, zwłaszcza stref kontaktowo - metasomatowych; współwystępuje z granatami i piroksenami, - odporny na wietrzenie przechodzi do osadów mechanicznych (aluwiów). Gahnit ZnAl 2 O 4 - kryształy izometryczne lub skupienia ziarniste, - tw. 8.0, - barwa ciemnej z odcieniem zielonym, niebieskawym, brunatnym; rysa szara, - występuje w pegmatytach; współwystępuje ze sfalerytem i magnetytem. Magnetyt Fe 2+ Fe 3+ 2O 4 - często tworzy kryształy (111), (210) i inne, zbliźniaczone wg (111), - takŝe skupienia ziarniste, zbite oraz wpryśnięcia, - tw. 5.5, brak łupliwości, przełam muszlowy, - barwa Ŝelazistoczarna z niebieskimi nalotami, rysa czarna, połysk półmetaliczny, - silne własności magnetyczne, - w strefie utlenienia przeobraŝa się w maghemit (γ-fe 2 O 3 ), a następnie w hematyt (α-fe 2 O 3 ), - występuje w skałach magmowych, utworach metasomatowo-kontaktowych, hydrotermalnych oraz skałach metamorficznych, powstając tam z wodorotlenków Ŝelaza. Tytanomagnetyt minerał z szeregu magnetyt-ulvit Fe 2+ (Ti 4+ Fe 2+ )O 4. Powstaje w skałach magmowych. Franklinit Fe 3+ 2ZnO 4 - tw , niewyraźna łupliwość, przełam muszlowy, - barwa Ŝelazistocarna, rysa ciemnobrunatna, połysk metaliczny, - słabe własności magnetyczne, - współwystępuje z willemitem i cynkitem.

3 Chromit (Fe,Mg)Cr 2 O 4 - kryształy izometryczne, ośmiościany (111) (rzadkie), - częściej skupienia ziarniste, - tw. 5.5, brak łupliwości, przełam nierówny, - barwa czarna, szara; rysa brunatna; połysk metaliczny; czasem słabo magnetyczny, - występuje w zasadowych skałach magmowych, współwystępuje z oliwinem i chromowymi serpentynami, chlorytami i granatami chromowymi. Inne tlenki tej klasy poza spinelami: Hausmannit Mn 2+ Mn 3+ 2O 4 - kryształy piramidalne, zbliźniaczone tak, Ŝe podobne do ośmiościanów, - skupienia ziarniste, często pseudomorfozy po innych tlenkach manganu, - tw. 5.5, dokładna łupliwość, przełam nierówny, - barwa czarna, Ŝelazistoczarna; rysa brunatna, połysk diamentowy lub metaliczny, szybko matowiejący, - często powstaje na drodze przeobraŝenia rodochrozytu MnCO 3, - występuje w utworach hydrotermalnych wysokich temperatur, w strefach kontaktowometasomatycznych oraz utworach metamorficznych. Chryzoberyl Al 2 BeO 4 - układ rombowy, - kryształy grubopłytkowe lub słupkowe, często wielokrotnie zbliźniaczone, - tw. 8.5, łupliwość dobra (001), przełam muszlowy, - barwa Ŝółta, jasnozielona, szmaragdowozielona, ciemnozielona; połysk szklisty, - odporny na działanie czynników klimatycznych, - występuje w utworach pegmatytowych i kontaktowo-pneumatolitowych, - współwystępuje z berylem, turmalinem, granatami i spinelem. KLASA 3. TLENKI TYPU M 2 O 3 I POKREWNE Korund Al 2 O 3 - układ trygonalny, - kryształy słupowe i tabliczkowe, - skupienia ziarniste, - tw. 9.0, brak łupliwości, przełam muszlowy, lub zadziorowaty, - bezbarwny, choć najczęściej zabarwiony na niebiesko (szafir), czerwono (rubin), róŝowo, szaro, Ŝółto, fioletowo lub niebieskozielono; połysk szklisty, - występuje w skałach magmowych i Ŝyłach pegmatytowych, - odporny na wietrzenie przechodzi do utworów osadowych, - współwystępuje z magnetytem, diasporem, spinelem i topazem. Hematyt α-fe 2 O 3 - układ trygonalny, - kryształy romboedryczne, płytkowe, tabliczkowe lub słupowe, - skupienia ziarniste, zbite lub luźne, naskorupienia, - grubokrystaliczny o barwie czarnej, Ŝelazistej to spekularyt (błyszcz Ŝelaza), - odmiana łuseczkowa barwy srebrnej to mika Ŝelazna, - odmiana drobnoziarnista, barwy czerwonej to Ŝelaziak czerwony, natomiast w skupieniach pylastych śmietana hematytowa, - drobno rozproszony często zabarwia skały i minerały na czerwono, - tw ,

4 - barwa od czarnej prze srebrną do czerwonej, rysa zawsze wiśniowa, - występuje w skałach magmowych, metamorfizmu kontaktowego i utworach hydrotermalnych. Ilmenit FeTiO 3 - układ trygonalny, - kryształy romboedryczne, grubotabliczkowe i słupowe, - skupienia ziarniste, - tw. 5-6, niewyraźna łupliwość, przełam muszlowy, - barwa Ŝelazistoczarna lub ciemnoszara, rysa czarna lub brunatna, połysk półmetaliczny, - słabe własności magnetyczne, - występuje w skałach magmowych (gabra, diabazy), współwystępując z magnetytem i tytanomagnetytem, - odporny na wietrzenie przechodzi do osadów (piaski ilmenitowe). Perowskit CaTiO 3 - pseudoregularne kryształy, zbliźniaczone, - skupienia ziarniste, naskorupienia, - tw , łupliwość kostkowa, - barwa szaro-czarna, ciemnobrunatna, Ŝółta; połysk diamentowy, - występuje w strefach kontaktowo-metasomatowych. KLASA 4. TLENKI TYPU MO 2 Uraninit UO 2+x - układ regularny, - kryształy izometryczne, często zbliźniaczone, - skupienia w formie nalotów czerń uranowa, - tw. 3-7, brak łupliwości, - barwa czarna, czarnobrunatna, taka sama rysa, połysk intensywny, - silnie promieniotwórczy, - ulega przeobraŝeniu utlenieniu. Substancja TiO 2 tworzy trzy odmiany polimorficzne: rutyl, brookit i anataz. Rutyl TiO 2 - kryształy słupowe zakończone piramidami, często zbliźniaczone, - kryształy i skupienia igiełkowe, często tworzące wrostki w innych minerałach (kwarc, biotyt), - tw , łupliwość dokładna (110), przełam muszlowy, - barwa brunatnoczerwona, czerwonoczarna, czasem zielonawa, połysk diamentowy lub tłusty, - współwystępuje z kwarcem, ilmenitem, hematytem lub magnetytem, - występuje w skałach metamorficznych, pegmatytach, utworach hydrotermalnych, - występuje takŝe w skałach metamorficznych (gnejsy, łupki, amfibolity), - odporny na działanie czynników atmosferycznych, przechodzi do utworów osadowych, - jest najtrwalszą odmianą polimorficzną TiO 2.

5 Brookit TiO 2 - układ rombowy, - kryształy tabliczkowe lub słupowe, - tw , niewyraźna łupliwość, - barwa ciemnoŝółta, brunatna lub brunatnoczarna, połysk diamentowy, - w T=700 C przeobraŝa się w rutyl, - powstaje w pustkach skał magmowych i metamorficznych jako produkt przeobraŝenia innych minerałów tytanu. Anataz TiO 2 - kryształy tabliczkowe i bipiramidalne, - tw , - barwa ciemnoŝółta, brunatna, czarna, połysk diamentowy, - powstaje z rozkładu tlenków Fe-Ti, np. ilmenitu czy tytanomagnetytu, - występuje w skałach magmowych, metamorficznych i osadowych, - w T = C przechodzi w rutyl. Kasyteryt SnO 2 - postać słupowa zakończona bipiramidami, często zbliźniaczone, - skupienia ziarniste, naskorupienia, - tw , wyraźna łupliwość, przełam muszlowy, - barwa i rysa czarna lub ciemnoszara, połysk metaliczny, - występuje w granitach, grejzenach czy gnejsach, a takŝe w pegmatytach, utworach pneumatolitowych, - odporny na działanie atmosferylitów, przechodzi do skał osadowych. Czernie manganowe MnO 2 i pokrewne Piroluzyt β-mno 2 - skupienia zbite, proszkowe i naskorupienia, konkrecje w skałach osadowych, - skupienia igiełkowe, pręcikowe, często pseudomorfozy po manganicie, - tw. 2-6, - czarny, stalowoszary z niebieskawymi nalotami; rysa czarna, połysk matowy. Kryptomelan K(Mn 4+,Mn 2+ ) 8 O 16 - skupienia zbite, skrytokrystaliczne i proszkowe, - tw. 6.0, - barwa stalowoszara lub czarna; rysa brunatnoczarna, - zmienny skład chemiczny; domieszki Fe 2+ i Fe 3+ oraz Ba 2+. Hollandyt Ba(Mn 4+,Mn 2+ ) 8 O 16 - krótkie słupki, skupienia włókniste i zbite, naskorupienia i powłoki, - na kryształach wyraźna łupliwość, - tw. 6.0, - barwa czarna lub srebrzystoczarna; rysa czarna, - występuje w strefie wietrzenia; współwystępuje z psylomelanem i wodorotlenkami manganu oraz kalcytem i barytem. Psylomelan (Ba, Mn,...)(O,OH) 6 Mn 8 O 16 - skupienia zbite, naciekowe, groniaste, dendryty, powłoki skorupowo-koncentryczne, - tw , - barwa brunatnoczarna, czarna; rysa brunatnoczarna,

6 - występuje w utworach hydrotermalnych (niskich T) oraz w strefie wietrzenia. Gibbsyt γ-al[oh] 3 - kryształy lub drobne ziarna o pokroju tabliczkowym lub słupowym, - skupienia blaszkowe, promieniste, naciekowe, oolitowe, - tw , doskonała łupliwość (001), - biały jasnoszary, zielonawy, czerwonawy; połysk szklisty lub perłowy, - w strefie wietrzenia tropikalnego; w laterytach i boksytach, - w serpentynitach. Brucyt Mg[OH] 2 - kryształy tabliczkowe lub blaszkowe, - skupienia łuskowe, - tw. 2.5, doskonała łupliwość (001), - biały, Ŝółty zielonawy; połysk szklisty lub perłowy, - w serpentynitach. Diaspor α-alooh - tabliczki lub słupki; skupienia drobnołuskowe, blaszkowe, naskorupienia, - tw , doskonała łupliwość (001), - białawy, zielonawy, Ŝółtobrunatny; połysk szklisty lub perłowy, - w utworach metasomatowo-kontaktowych i hydrotermalnych, w przekrystalizowanych wapieniach, - jest składnikiem boksytów. Boehmit γ-alooh - tworzy niewielkie płytki, - biały, - powstaje z przeobraŝenia nefelinu, - jest składnikiem boksytów. Goethyt α-feooh - układ rombowy, - kryształy w postaci spłaszczonych słupków, - skupienia słupkowe, igiełkowe, pręcikowe lub włókniste, a takŝe zbite, naciekowe i groniaste, ziemiste i sypkie, - tw ; wyraźna łupliwość; nierówny przełam, - barwa brunatna w róŝnych odcieniach, od Ŝółtej do czarnej, rysa brunatna, - często jest domieszką barwiącą minerały i skały, - w wyŝszych temperaturach przechodzi w hematyt, - występuje w utworach hydrotermalnych najniŝszych temperatur, w strefie utlenienia kruszców Ŝelaza. Lepidokrokit γ-feooh - kryształy płytkowe, skupienia drobnołuskowe, włókniste, naciekowe, groniaste, - tw. 4.0, - ciemnoczerwony, ceglastoczerwony z pomarańczową rysą, - w utworach hydrotermalnych najniŝszych temperatur, - współwystępuje z goethytem; jest produktem częściowej hydratacji magnetytu i hematytu. Wodorotlenki i tlenowodorotlenki manganu mają czarną lub brunatnoczarną rysę. Wodorotlenki i tlenowodorotlenki Ŝelaza mają rysę brunatno-rudą, zawsze jaśniejszą od rysy wodorotlenków manganu.

7 Limonit to substancja polimineralna, której głównym składnikiem jest goethyt. W skład jej wchodzi takŝe lepidokrokit, syderoŝel Fe(OH) 3, kwarc, wiwianit (fosforan Ŝelaza) oraz minerały ilaste. Odmiany limonitu: - limonit zbity (Ŝelaziak brunatny) powstaje przez sedymentację w środowisku morskim lub jeziornym, - ruda kuchowa porowaty limonit z duŝą ilością ziaren kwarcu, - ruda skalista odmiana lita, nieporowata, - mydlak odmiana lita z duŝą ilością opalu, - ruda darniowa zbity limonit porowaty, bogaty w wiwianit, - ruda bagienna i jeziorna, - ochra, ugier, umbra terra di Siena skały limonitowe z duŝą zawartością minerałów ilastych, często zasobne w Mn. Opracowała: dr hab. Maria Czaja