OXIZI SI HIDROXIZI

OXIZI SI HIDROXIZI

Caractere generale:

Aceasta clasa cuprinde cei mai simpli compusi ai metalelor si metaloizilor cu oxigenul si hidroxilul. Exista aproximativ 40 de elemente chimice care formeaza legaturi cu oxigenul. Oxizii si hidroxizii reprezinta aproximativ 5% din greutatea scoartei terestre. Ponderea cea mai mare o au oxizii si hidroxizii de fier (3.9%), urmati de oxizii si hidroxizii de aluminiu, mangan, titan, etc.. Adancimea de patrundere a oxigenului liber in scoarta terestra este determinata de nivelul apelor freatice. Suprafata de alterare a rocilor si zona de oxidare a zacamintelor reprezinta principalele portiuni din scoarta in care sunt localizate reactiile chimice care au ca rezultat formarea unui mare numar de minerale, dintre care o pozitie importanta o ocupa oxizii si hidroxizii. In procesul de formare al oxizilor metalici, pe langa oxigenul din atmosfera un rol important revine apei de ploaie, care se infiltreaza impreuna cu oxigenul si dioxidul de carbon dizolvate in ea.

Un alt domeniu de raspandire al oxizilor sunt bazinele acvatice, lacustre, mlastinoase, marine, etc..

Mineralele din grupa oxizilor si hidroxizilor au aproape in totalitate o structura cristalina bazata pe legaturi ionice (participand ca anioni O^2- si OH^-). Datorita razelor ionice apropiate ale anionilor, varietatile structurale ale diverselor minerale din aceasta categorie, sunt determinate in primul rand de dimensiunile cationilor, de sarcinile lor electrice si de posibilitatile lor de polarizare. Datorita caracterelor lor structurale si chimice, oxizii si hidroxizii, au o serie de proprietati caracteristice: au duritati ridicate (6, 7, 8, 9 pe scara lui Mohs), stabilitate chimica ridicata, solubilitate extrem de scazuta. Culoarea mineralelor depinde de particularitatile structurale precum si de natura cationilor metalici continuti in retea (compusii elementelor Mg²⁺ si Al³⁺ sunt de obicei incolori sau prezinta coloratii allocronatice; compusii elementelor Fe²⁺, Fe³⁺, Mn⁴⁺, Cr³⁺ prezinta coloratii intense, in general culori inchise - este frecventa culoarea neagra). In general mineralele sunt opace sau translucide si au luciu semimetalic; au proprietati magnetice remarcabile.

OXIZI SIMPLI

Tipul A₂X

Grupa cupritului

Gheata - H₂O

........

Tipul A₂X₃

Grupa hematitului

Corindon - Al₂O₃

Hematit - Fe₂O₃

Grupa Ilmenitului

Ilmenit - FeTiO₃

Tipul AX₂

Grupa rutilului

Rutilul - TiO₂

Piroluzit - MnO₂

Anatas - TiO₂

HIDROXIZI SI OXIZI CU HIDROXIL

1. Grupa brucitului

Brucit - Mg(OH)₂

.......

2.Grupa lepidocrocitului

Lepidocrocit - FeO(OH)

........

OXIZI MULTIPLI

Grupa goethitului

Goethitul - HFeO₂

Hidrogoethit (Limonit)

2. Tipul AB₂X₄

Magnetit - Fe₂O₃ * FeO

OXIZI SIMPLI

Grupa Cupritului

GHEATA: H₂O

Sistem de cristalizare: trigonal.

Habitus: forme foarte variate; cristalele de zapada au forme hexagonale, lamelare, dendritice, aciculare. In pesteri se gasesc cristale sub forma de placi hexagonale, tabulare, forme complexe de concresteri. Sunt frecvente formele stalactitice, cu structura concentrica.

Macle: plan de macla (0001) si (000-1).

Clivaj: slab.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 1¹/₂ / G = 0.917.

Culoare: incolor sau slab colorat in albastru (cand este in masa mare).

Luciu: sticlos.

Geneza: gheata se formeaza in urma racirii apei. Initial apar cruste plutitoare, sub care cresc indivizii cristalini vertical, in directia axei principale de simetrie. In regiunile cu clima aspra si iarna lunga, se formeaza invelisuri de gheata care pot acoperi suprafete foarte mari.

Grupa Hematitului

CORINDON: Al₂O₃

Sistem de cristalizare: trigonal.

Habitus: cristale idiomorfe avand forma de butoias, cristale columnare, tabulare.

Macle: comune.

Clivaj: foarte slab.

Spartura: neregulata sau concoidala.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 9 / G = 4.9 - 5.0.

Culoare: albastru (safirul), rosu (rubinul), galben (topazul oriental), verde (smaragdul oriental), violet (ametistul oriental), incolor (safir alb sau leucosafir). Masele granulare amestecate cu cuart, ilmenit, magnetit, oligist se numesc emeri ("smirgel"). Corindonul artificial se numeste alundum.

Luciu: sticlos.

Proprietati optice importante: in lumina transmisa este aproape incolor, slab pleocroic.

Ocurenta: in roci magmatice de adancime, bogate in aluminiu si sarace in silice (sienite, anortozite), rar in andezite si in bazalte. Se intalneste si in zacaminte metasomatice de contact (in calcare cristaline), la contactul cu rocile eruptive. Se formeaza si sub actiunea agentilor pneumatolitici asupra rocilor argiloase. Fiind foarte stabil din punct de vedere chimic el se gaseste si in aluviuni.

In Romania apare in corneenele de la Ditrau, in bauxite reziduale mezozoice (Remeti), in corneenele banatitice (Dognecea, Baita-Bihor, Gilau), in magmatitele neogene (Deva, Sacaramb, Baile Borsa) si in aluviunile vechi (Ditrau, Pianu de Jos, Techirghiol).

HEMATIT: Fe₂O₃

Sistem de cristalizare: trigonal.

Habitus: cristale tabulare, rozete, cristalele pot sa apara izolate sau grupate, mase criptocristaline compacte, agregate foioase (oligist, specularit).

Macle: de penetratie dupa (0001).

Clivaj: absent.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 6¹/₂ / G = 5.26.

Culoare: negru de fier, cenusiu de otel. Lamelele foarte fine sunt semitransparente si au culoarea rosu intens.

Urma: rosu-visiniu.

Luciu: metalic.

Proprietati optice importante: foitele foarte subtiri sunt semitransparente, este pleocroic in nuante de la rosu galbui la rosu brun. In lumina reflectata, culoarea este alba-albastruie, anizotropie evidenta.

Ocurenta: se formeaza prin oxidare, forme de zacamant foarte variate, temperetura de formare variaza in limite largi, la temperaturi ridicate fiind instabil. Se dezvolta in cantitati insemnate in zacaminte hidrotermale, aparand asociat cu cuartul, baritina, magnetitul. Hematitul se poate reduce, transformandu-se in magnetit. In unele cazuri este posibil si fenomenul invers, aparand pseudomorfoze de hematit dupa magnetit. Poate sa apara si in procesele metamorfismului regional (la temperaturi si presiuni ridicate), prin deshidratarea zacamintelor sedimentare de limonit.

In zona de alteratie (intr-un climat arid), se formeaza hematit in urma deshidratarii hidroxizilor de fier. In zona de oxidare hematitul este un mineral stabil chimic, dezagregarea ulterioara a acestuia avand numai o componenta fizica, rezultand astfel mase prafoase, pulverulente de culoare rosie.

In Romania apare in sisturi cristaline, asociat cu cuartul in filoane, in granite paleozoice (Macin, Turcoaia, Capatana), in filoane asociate unor porfire triasice (Greci, Turcoaia, Iulia, Altan Tepe, Camena), legate de ofiolitele mezozoice (Gemenea Noua, Tulghes, Zam, Cazanesti), ca minereu rezidual pe relief carstic (Vascau, Remeti, Zece Hotare), in zacaminte pirometasonatice, hidrotermale, filoane legate de magmatismul banatitic (Sasca Montana, Oravita, Dognecea, Ocna de Fier, Ciclova Romana), hidrotermal, legat de magmatismul neogen (Ilba, Baia Mare, Baia Sprie, Sacaramb, Bixad, Deva, M. Calimani si Harghita).

Grupa Ilmenitului

ILMENIT: FeTiO₃

Sistem de cristalizare: trigonal.

Habitus: cristale tabulare, hexagonale, prismatice, romboedrice, lamelare.

Macle: dupa (0001).

Clivaj: absent.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 5 - 6 / G = 4.72.

Culoare: negru de otel.

Urma: neagra.

Luciu: metalic sau semimetalic.

Proprietati optice importante: semitransparent in lumina transmisa, in lumina reflectata culoarea este cenusiu-alb, mat, accentuat anizotrop.

Ocurenta: diseminari in rocile bazice eruptive, asociat de obicei cu magnetitul. Prin alterare da nastere la leucoxen.

In Romania este intalnit ca mineral accesoriu in amfibolite si serpentinite in fundamentul Carpatilor Orientali, Meridionali, M. Apuseni, M. Dobrogei.

Grupa Rutilului

RUTIL: TiO₂

Sistem de cristalizare: tetragonal.

Habitus: prismatic, acicular, concresteri fibroase (sagenit), concresteri epitaxiale cu hematitul, biotitul etc., mase granulare masive.

Macle: formate din 2, 3 pana la 8 indivizi (uneori ciclice).

Clivaj: (110) bun, (100) slab, (111) foarte slab.

Spartura: concoidala sau neregulata.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 6 / G = 4.2 - 4.3.

Culoare: galben brun, negru (nigrin), rosu (in functie de continutul in Fe, Nb, Ta, Cr.).

Urma: galbena, cenusie (uneori).

Luciu: metalic sau adamantin.

Proprietati optice importante: in lumina transmisa este transparent, prezentand coloratii variate datorate impuritatilor, pleocroism evident in tonuri de rosu, verde, galben.

Ocurenta: apare in roci eruptive (sienite, granite), in cantitati mai reduse in filoane hidrotermale. Este asociat cu cuartul, ilmenitul, hematitul, magnetitul, corindonul, etc.. Apare subordonat ca mineral de neoformatie, in conditii exogene, prin descompunerea mineralelor de titan.In cele mai multe cazuri se formeaza in procese metamorfice (gnaise, amfibolite).

In Romania apare ca mineral accesoriu in sisturile cristaline din Carpatii Meridionali, Dobrogea si in roci sedimentare detritice (gresia de Kliwa) - Carpatii Orientali. In aluviuni mai apare in M. Fagaras, Sebes, Pianu de Sus, Poiana Rusca.

PIROLUZIT: MnO₂

Sistem de cristalizare: tetragonal.

Habitus: rar cristale aciculare sau bacilare, frecvent mase compacte, pulverulente, reniforme (pseudomorfoze dupa psilomelan).

Macle: rare.

Clivaj: (110) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 6 - 6¹/₂ / G = 5.06.

Culoare: negru, cenusiu de fier.

Urma: neagra.

Luciu: metalic.

Proprietati optice importante: opac, in lumina reflectata are culoarea alb deschis, puternic anizotrop.

Ocurenta: foarte frecvent in depozite sedimentare, ca oxid de mangan. Este cel mai stabil oxid de mangan din zona de oxidare.

In Romania apare in zona de oxidare a zacamintelor de mangan, sau ca mineral rezidual in calcare mezozoice (Hateg, Moneasa), in depozite exhalative legate de magmatismul ofiolitic (Racosu de Jos), legat de zacamintele de sulfuri aferente magmatismului banatitic (Sasca Montana, Dognecea, Ocna de Fier) sau neogen (Ilba, Baia Sprie, Sacaramb, Zlatna).

ANATAS: TiO₂

Sistem de cristalizare: tetragonal.

Habitus: cristale piramidale, columnare, tabulare.

Macle: rar.

Clivaj: (001) si (011) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 5¹/₂ - 6 / G = 3.90.

Culoare: brun galbui, rosu brun, albastru, indigo, negru (functie de impuritati).

Urma: galben deschis, incolora.

Luciu: metalic sau adamantin.

Proprietati optice importante: in lumina transmisa colorat in brun, verde, albastru, prezinta structuri zonare, este pleocroic.

Ocurenta: intalnit in pegmatite si sisturi cristaline, apare uneori asociat alaturi de cuart in filoane.

In Romania este intalnit in sisturi cristaline (Razoare, Rodna), in roci intruzive paleozoice (Greci), in roci magmatice neogene (Deva, Rosia Montana), in depozite sedimentare (reprezentand fractiunea grea a unor nisipuri) - Dobrogea Centrala, V. Bistritei.

OXIZI SI HIDROXIZI CU CONTINUT DE OH

Grupa Brucitului

BRUCIT: Mg(OH)₂

Sistem de cristalizare: trigonal.

Habitus: cristale tabulare, aciculare, mase foioase, fibroase, rar mase granulare, stalactite.

Clivaj: (0001) perfect, foitele rezultate sunt flexibile.     

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2¹/₂ / G = 2.39.

Culoare: alb, verde deschis, albastrui.

Urma: alba.

Luciu: sticlos.

Ocurenta: se gaseste sub forma de vine subtiri formate in urma transformarilor hidrotermale ale rocilor eruptive ultrabazice, bogate in magneziu. Mai apare asociat cu calcitul in calcare dolomitice.

In Romania este intalnit in formatiuni de contact termic (Parang, Godeanu) sau in calcare (Ruschita, Pietroasa) .

Grupa Lepidocrocitului

LEPIDOCROCIT: FeO(OH)

Sistem de cristalizare: rombic.

Habitus: cristale lamelare, agregate solzoase, fibroase, mase reniforme (in geode), pulbere.

Clivaj: perfect (010).

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 5 / G = 4.0.

Culoare: rosu rubiniu, brun roscat.

Urma: caramizie.

Luciu: semimetalic sau adamantin.

Proprietati optice importante: in sectiuni subtiri este portocaliu, roscat, pleocroic.

Ocurenta: este intalnit sub forma de cristale fine (mica de rubin) in zacaminte hidrotermale, paturi concentrice in limonit sau in peretii geodelor de origine vadoasa.

Se formeaza printre ultimele minerale ale zacamintelor de origine hidrotermala.

In Romania apare alaturi de goethit si hidrogoethit la Capusul Mic, Capusul Mare, Straja.

OXIZI MULTIPLI

Grupa Gethitului

GETHIT: HFeO₂

Sistem de cristalizare: rombic.

Habitus: prismatic, tabular, cristale aciculare, mase reniforme, concretionare, oolite, mase pulverulente.

Clivaj: (010) perfect, (100) slab.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 5 - 5¹/₂ / G = 3.8 - 4.3.

Culoare: brun inchis, negru, mase pamantoase de culoare galben-ocru.

Urma: brun-roscata.

Luciu: semimetalic sau adamantin.

Proprietati optice importante: in sectiuni subtiri prezinta culoarea galbena, este pleocroic.

Ocurenta: mineral specific procesului supergen, apare rar ca mineral endogen, in zacaminte hidrotermale, ca mineral de temperatura joasa in asociatie cu blenda si pirita. Ca mineral exogen apare sub forma de mase metacoloidale. Se formeaza in prezenta oxigenului si a apei. In urma metamorfismului, prin deshidratare trece in hematit si magnetit.

In Romania apare in zona de oxidare a zacamintelor de fier (Carpatii Orientali), agregate reniforme (Carlibaba, Sarul Dornei), in palarie de fier a zacamantului Altan Tepe, in filoane hidrotermale (Ditrau, Somova, Camena, Baia de Arama, Cazanesti). Ca produs rezidual la Anina, in filoane neogene (Baia Mare), asociat fenomenelor metasomatice (Sasca Montana, Dognecea, Ocna de Fier).

LIMONIT (Hidrog ethit)

Limonitul nu este considerat o specie minerala, el reprezentand un amestec de goethit si hidrogoethit, hidroxizi de aluminiu, minerale argiloase, sulfati.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 1 - 4 / G = 2.7 - 4.3.

Culoare: brun, galben ocru.

Urma: galben brun.

Luciu: sticlos.

Proprietati optice importante: in lumina transmisa este galben, brun, izotrop.

Ocurenta: este un produs exogen, in zona zacamintelor de sulfuri formeaza palariile de fier. Este intalnit in zacamintele tertiare de fier, formate in      bazine marine sau lacustre (acumularea hidroxizilor de fier se produce in zonele litorale).

In Romania este foarte frecvent in zacamintele sedimentare de fier si mangan, asociat sisturilor cristaline (Baile Borsa, Fundu Moldovei, Carlibaba, Iacobeni, Rodna, Balan, Cibin, Teliuc, etc.), legat de magmatismul mezozoic (Camena, Somova), in zona de oxidatie a zacamintelor pirometasomatice si hidrotermale asociate magmatismului banatitic (Sasca Montana, Oravita, Ciclova Romana, Dognecea, Baita-Bihor), legat de magmatismul neogen (Ilba, Baia Sprie, Sasar, Herja, Deva, Sacaramb, Rosia Montana, Baile Govora, Baia de Aries)

Grupa Magnetitului

MAGNETIT: Fe₂O₃FeO

Sistem de cristalizare: cubic.

Habitus: cristale octaedrice, cubice, mase masive, granulare.

Macle: (111) polisintetice.

Clivaj: (111) bun.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 5¹/₂ - 6¹/₂ / G = 5.17.

Culoare: negru

Urma: neagra.

Luciu: metalic.

Ocurenta: frecvent in rocile magmatice, in special in cele bazice, zacaminte importante de origine metamorfica, pe seama hematitului si limonitului.

In Romania este foarte raspandit ca mineral accesoriu, in andezite, bazalte, gabbrouri, serpentinite, sisturi cloritoase (Carpatii Orientali, Meridionali, M. Apuseni, Dobrogea), in dioritele si corneenele banatitice (Banat, M. Apuseni), andezitele si bazaltele neogene din Carpatii Orientali, M. Apuseni. Apare sedimentogen in sisturi cristaline (Carlibaba, Iacobeni, Saru Dornei, Crucea, Tulghes, Balan, Rasinari, Leresti, M. Lotru, Ruschita, Bucova, Altan Tepe), lichid magmatic in roci bazice si ultrabazice (Holbav, Baia de Fier, Avram Iancu), hidrotermal (M. Capatanii, Macin, Greci, Iulia), pirometasomatic la contactul cu rocile magmatice ale provinciei banatitice (Moldova Noua, Oravita, Sasca Montana, Dognecea), legat de magmatismul neogen (Rodna, Deva).

Observatii practice (macroscopice)

Se vor prezenta principalele esantioane cu oxizi si hidroxizi din colectie si se vor pune in evidenta numai proprietatile care se vad cu ochiul liber (culoare, culoarea urmei, duritate, mod de prezentare). Functie de acestea se vor examina si cateva slifuri cu unele din aceste minerale.