Оксиды

Оксиды — это минералы, представляющие собой соединения металлов и неметаллов с кислородом. В зависимости от химических свойств их делят на пять групп:

• кислотные, или ангидриды (например, SiO₂);
• основные (например, CaO);
• амфотерные (например, Al₂O₃);
• безразличные, или индифферентные (редки);
• солеобразные (например, FeFe₂O₄).

По составу среди оксидов выделяются простые, сложные и гидрооксиды.

Простые оксиды — это соединения одного элемента с кислородом. Широко распространены оксиды двух-, трёх- и четырёхвалентных элементов. Редки оксиды с формулами A₂O, A₃O₄. Катион чаще всего представлен H, Si, Al, Fe, Ti, Mn, Sn, Pb, Mg, As, Sb, Bi, Cu, U и изредка другими элементами. Структура этих оксидов сравнительно проста. Координационные числа катионов обычно равны 6 или 4, редко — другим значениям. Физические и оптические свойства простых оксидов варьируют в широких пределах. Образуются оксиды при любых процессах: ряд простых оксидов характерен для зон окисления, осадочных месторождений, другие образуются лишь в эндогенных месторождениях. Наконец, такие оксиды, как корунд, гематит и другие, чаще всего встречаются в метаморфогенных месторождениях.

Сложные оксиды представляют собой соединения с кислородом двух или более металлов или одного и того же металла различных валентностей. Поскольку оксиды некоторых металлов, входящие в сложные оксиды, являются ангидридами, эти сложные оксиды могут рассматриваться как соли соответствующих кислот: алюминаты, антимонаты, антимониты, титанаты, ниобаты, танталаты и тому подобное. Среди сложных оксидов различного состава наиболее распространены оксиды с формулой AB₂O₄, в которых A = Mg, Fe²⁺, Zn, Mn²⁺, Ni, Be, Cu; B = Al, Fe³⁺, Cr, Mn³⁺. К ним относятся минералы рядов шпинели, магнетита, хромита и других. Весьма важны сложные оксиды, содержащие Nb, Ta, Ti, U, Th и редкоземельные элементы (TR). Сложные оксиды обычно имеют твёрдость 4–8, повышенный удельный вес и высокий показатель преломления. Некоторые из них непрозрачны. Образуются они при различных процессах, однако наиболее характерны для эндогенных, часто магматических, скарновых и высокотемпературных гидротермальных месторождений.

Гидрооксиды представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой [OH]⁻, полностью или частично замещающей ионы кислорода в оксидах. Подобно оксидам, выделяются простые и сложные гидрооксиды. В первых катионами являются Fe³⁺, Al, Mg, Mn, Ca, B, W и некоторые другие металлы, во вторых — преобладают Mg, Al, Cr, Fe, Ba, Mn; в них обычно присутствует дополнительный анион [CO₃]²⁻. Большинство гидрооксидов имеет слоистую структуру, характеризующуюся гексагональной или близкой к ней плотнейшей упаковкой ионов [OH]⁻. Бóльшая часть гидрооксидов образует пластинчатые кристаллы с совершенной спайностью, параллельной слоям структуры. Их твёрдость равна 2–5, удельный вес мал. Гидрооксиды образуются при низких температурах. Наиболее характерны они для экзогенных месторождений, зон окисления и тому подобного.

Многие оксиды и гидрооксиды являются важными полезными ископаемыми — рудами Fe, Al, Mn, Cr, Sn, U, Cu и других металлов.

А. И. Пертель