Природные оксиды (окислы)

ПРИРОДНЫЕ ОКСИДЫ (ОКИСЛЫ) - важный класс породообразующих минералов. МНОГИЕ из них являются ценными МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ РУДАМИ.

СОЕДИНЕНИЕ С КИСЛОРОДОМ

Класс природных оксидов (окислов) имеет особое значение для минерологов. Из-за огромного
количества кислорода на Земле почти каждый минерал содержит этот химический элемент и в какой-то мере может считаться оксидом.

Рубины и шпинели.

Например, диоксид кремния (кремнезем) - один из наиболее распространенных природных оксидов на земной поверхности и основа силикатов, самого крупного класса минералов.

Природные оксиды подразделяются на простые и сложные, а также на группы по катионному составу. Большинство природных оксидов - соединения с ионной связью, однако минералы кремнезема характеризуются ковалентной связью. Традиционно оксиды в классе природных оксидов объединены с гидроксидами и оксигидратами (соединениями, содержащими одновременно (ОН)" и О2-).

Практически все природные оксиды представляют собой соединения кислорода и металлов. Положительно заряженные катионы металлов притягиваются к отрицательно заряженным  анионам кислорода, образуя химическую связь.

Многие природные оксиды - это руды, имеющие важное промышленное значение.

ДРАГОЦЕННЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ

Натуральный рубин.

В природе широко распространены оксиды железа.

Гематит получил свое название от греческого слова кровь, которое указывает на окраску минерала. Магнетит - черный минерал, обладающий магнитными :войствами. Часто рядом с ним залегает ильменит, в состав которого входит титан.

Пожалуй, наиболее ценным из оксидов можно считать корунд - самый твердый после алмаза минерал. Редкие прозрачные разновидности корунда - сапфир и рубин.

Шпинель - драгоценный камень. Его красную разновидность нередко путают с рубином. Эти два минерала часто встречаются рядом. Множество знаменитых рубинов (например, Рубин Черного принца в короне Британской империи или рубин в Большой императорской короне Российской империи) на поверку оказались шпинелью.

Хромит

Рубины и шпинели.

ХРОМИТ относится к группе шпинели, которая входит в состав природных оксидов. Хромит - единственная руда, из которой получают хром в промышленных масштабах.

Хром используют для придания блеска декоративным деталям автомобилей. Из сплава хрома с железом получают нержавеющую сталь. Именно благодаря высокой прочности хрома она стала популярным материалом. Сочетание с молибденом, вольфрамом или титаном придает стали из хрома высокую теплостойкость, поэтому ее используют в производстве печей и форсунок.

Простые оксиды

Куприт.


КУПРИТ

Минерал подкласса простых оксидов (внизу), красная медная руда.

Содержит около 89 % меди. Образуется в результате окисления других руд, например сульфида меди, поэтому куприт обычно находят вблизи от поверхности.

Используется для выплавки меди.

Периклаз.


ПЕРИКЛАЗ

Минерал, оксид магния.

Вместе с манганозитом образует собственную группу. Месторождения периклаза редки в природе. На фото слева - Марсден-рок (Великобритания).

Цинкит.


ЦИНКИТ

Этот редкий минерал представляет собой простой оксид цинка. Цинкит встречается обычно в виде зернистых скоплений, а как кристалл - редко.

Часто залегает вместе с виллемитом, кальцитом, родонитом, франклинитом и другими редкими минералами.

Группа гематита

Натуральный рубин.


КОРУНД

К группе гематита относятся минералы, имеющие важное промышленное и коммерческое значение. Они имеют общую формулу. Самые известные из них - корунд (оксид алюминия) и его драгоценные разновидности - рубин и сапфир.

Особенно ценятся редкие натуральные рубины (на фото слева). Третий представитель этой группы - ильменит.

Гематит.


ГЕМАТИТ

Этот минерал (оксид железа) - главная руда, из которой добывают железо. Он имеет множество разновидностей, например кровавик и спекулярит.

На фото - гематитовая галька.

Огромные скопления гематита встречаются в железистых кварцитах.

Группа рутила

Рутил.


РУТИЛ

Группа рутила очень ценна: рутил (на фото слева) и касситерит - главные руды, из которых добывают титан и олово.

Рутил, касситерит и пиролюзит (марганцевая руда) довольно распространены, но запасы других представителей этой группы ограничены. Многие из этих минералов содержат редкие металлы (цирконий, уран и торий) и встречаются лишь в виде крошечных чешуек, хлопьев или тонких жил внутри породы.

Касситерит - оловянный камень.


КАССИТЕРИТ

В природе есть лишь несколько минералов, которые содержат олово. Главным источником этого металла считают касситерит (фото) - оловянный камень. Он встречается вместе с вольфрамовыми рудами.

Касситерит, как правило, образуется в результате циркуляции жидкостей в гранитной породе. Он обладает высокой плотностью, поэтому его часто добывают на
россыпных месторождениях.

Группа шпинели

Шпинель.

ШПИНЕЛЬ

Как рутил и гематит, шпинель одновременно является минералом и групповым названием для более 20 минералов, многие из которых считаются редкими. Они относятся к подклассу сложных оксидов.

Ионы разных металлов, имеющие одинаковый размер, могут встраиваться в кристаллическую решетку и покидать ее, замещая друг друга. Например, шпинель (фото) - оксид магния и алюминия, в ганите место магния занял цинк, в магнетите преобладает железо, а хромит содержит железо и хром.

Во франклините железо, цинк и магний, могут меняться местами, входя в кристаллическую решетку и покидая ее.

Гидроксиды

Брусит - минеральная форма гидроксида магния.


БРУСИТ

Гидроксиды представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой, полностью или частично замещающей ионы кислорода в оксиде.

Брусит (фото слева) - минеральная форма гидроксида магния.

Оксигидрат магния, важная марганцевая руда - манганит.


МАНГАНИТ

Оксигидрат магния, важная марганцевая руда (фото).

Происхождение - осадочное или гидротермальное.  Вместе с пиролюзитом, псиломеланом и другими оксидами и гидроксидами магния, а также родохрозитом, составляет марганцевые руды.

Романешит - важная марганцевая руда.


РОМАНЕШИТ

Романешит - важная марганцевая руда (слева). Этот измененный минерал часто находят рядом с гематитом, пиролюзитом и баритом. Используют в сталелитейном производстве для придания большей прочности стали.