Minerales de óxido
Corindón Al2O3
Sistema tripartito. El cristal suele tener la forma de una columna hexagonal completa, de barril o aproximadamente de tambor, y a menudo es romboédrico), y rara vez tiene (0001) múltiples maclas, de modo que varios grupos de maclas cruzadas son comunes en el plano del cristal (Figura 4-17).
El corindón puro es incoloro y transparente, normalmente de color gris, gris azulado o gris amarillento. El color es diferente cuando contiene diferentes impurezas. Cuando contiene hierro, es negro; cuando el rubí contiene cromo, es rojo. Los zafiros son azules y contienen hierro y titanio; los que contienen níquel son amarillos. En la superficie (0001) de algunos rubíes y zafiros se pueden observar inclusiones aciculares de rutilo densamente distribuidas, que se denominan rubíes estrella o zafiros estrella. Brillo del vidrio; dureza 9; sin escisión; la escisión de {0001} o {0} suele ser causada por gemelos o pequeñas inclusiones en las poliescamas. La densidad es de 3,95 ~ 4,10 g/cm. 3
El corindón se forma mayoritariamente cuando el magma rico en Al2O3 y pobre en SiO2 cristaliza a altas temperaturas, por lo que se encuentra en el corindón sienita y la plagioclasa, el basalto o la pegmatita de corindón sienita. El corindón formado por metasomatismo de contacto se encuentra en la zona de contacto entre rocas ígneas y rocas carbonatadas. La arcilla arcillosa puede formar esquistos cristalinos de corindón o gneis ricos en aluminio después de un metamorfismo regional. Además, debido a la naturaleza estable del corindón, la roca original también puede aparecer en minas de placer después de daños causados por la intemperie.
★ Su forma cristalina, sus rayas gemelas y su alta dureza son sus señas de identidad.
Debido a que el corindón de alta dureza se puede usar como material de molienda y como cojinete para instrumentos de precisión; los monocristales se pueden usar como materiales para láser, los colores brillantes se pueden usar como piedras preciosas, como rubíes de sangre de paloma y zafiros imperiales; . Los rubíes y zafiros del color de las estrellas son aún más preciosos.
Figura 4-17 Forma cristalina y escisión del corindón
C {0001} caras dobles paralelas; α {} prisma hexagonal; R {} N {} y M { 14.14 .3} Bipirámide hexagonal
Hematites Fe2O3
Sistema trigonal. Los monocristales suelen tener forma de placa y se componen principalmente de placas y rombos (Figura 4-18). En la superficie (0001), a menudo aparece un patrón triangular compuesto por () franjas gemelas. Los agregados vienen en muchas formas: los cristalizados en forma de escamas, escamas o grumos, y los agregados escamosos con brillo metálico se llaman mirrorita; los agregados finos y escamosos con brillo metálico se llaman mica hematita. Los agregados cristalinos son oolíticos, renales; con forma, polvorientos y terrosos, entre los cuales la hematita terrosa se llama ocre.
Figura 4-18 Cristales y cúmulos de Hematita
C {0001} paralelo de doble cara; R {}, E {}, Z {} rombo hexagonal doble;
La hematita cristalina es de color negro hierro a gris hierro; los materiales oolíticos, con forma de riñón y criptocristalinos en polvo son de color rojo oscuro; las vetas son de color rojo cereza, por lo que se la conoce comúnmente como "hematita metálica" (; especularita, mica-hematita) hasta brillo semimetálico o terroso. opaco. La dureza es de 5,5 ~ 6 y la calidad del suelo se reduce significativamente. La densidad es de 5,0 ~ 5,3 g/cm3. La especirita suele tener un fuerte magnetismo debido a la presencia de finas inclusiones de magnetita.
La hematita es uno de los minerales de hierro ampliamente distribuidos en la naturaleza. Puede formarse en diversos procesos geológicos, pero principalmente hidrotermales, sedimentarios y metamorfismo sedimentario, y puede formar depósitos industriales. Xuanhua, Hebei, Ningxiang, Hunan y otros lugares de China son famosas zonas productoras de hematita. Anshan, Liaoning y otros lugares son fuentes famosas de hematita metamórfica sedimentaria.
★Las rayas rojo cereza y algunas características morfológicas son las características más importantes para identificar la hematita.
Una de las materias primas minerales más importantes para el refinado del hierro, su polvo puede utilizarse como pigmento rojo.
(2) Familia del rutilo
En la naturaleza, el TiO2 tiene tres variantes isomorfas, a saber, rutilo, anatasa y brookita. El rutilo es el más ampliamente distribuido y la anatasa y la brookita son raras.
Dióxido de titanio rutilo
Sistema cristalino tetragonal. Los monocristales son columnares, en forma de varilla o de aguja. Los gemelos suelen ser gemelos de codo o gemelos de rueda con (101) como superficie articular (Figura 4-19). El agregado es granular irregular o bloque denso.
Por lo general, de color marrón a marrón rojizo; con rayas de color marrón amarillento claro a marrón claro; de translúcido a opaco.
Dureza 6; frágil; escisión paralela {110} media. La densidad es de 4,2 ~ 4,3 g/cm3.
El rutilo está ampliamente distribuido y se forma a altas temperaturas. Se produce principalmente en vetas que contienen rutilo y vetas de pegmatita en sistemas de rocas metamórficas. Además, se presenta como mineral accesorio en rocas ígneas, a menudo en forma granular en gneis y otras rocas metamórficas. El rutilo se encuentra comúnmente en depósitos de placer debido a su buena estabilidad química.
★Se caracteriza por su color, columnar cuadrada, gemelas con forma de rodilla o con forma de rueda. La diferencia entre casiterita y circón es que la casiterita tiene una mayor densidad (6,8 ~ 7,0 g/cm3), mientras que el circón tiene una mayor dureza (7,5).
Las zonas de producción de rutilo en mi país se distribuyen principalmente en Zaoyang, Hubei, el condado de Dai, Shanxi y Henan.
Materia prima mineral importante para el refinado del titanio. Se utiliza principalmente en pigmentos, vidrio y otras industrias, así como en materiales ópticos y cerámicas especiales.
Figura 4-Maclas de Rutilo 19
Figura 4-20 Maclas de casiterita y cúmulos de cristales
(www.fortunecity.com)
Casiterita dióxido de estaño
Sistema cristalino tetragonal. Los monocristales suelen tener formas poligonales que constan de bipirámides cuadradas y cilindros cuadrados. Los gemelos de la articulación del codo con (101) como superficie articular gemela son comunes (Figura 4-20). El agregado es granular irregular o bloque denso.
La casiterita pura es rara, casi incolora, generalmente de color marrón amarillento a marrón oscuro; las rayas son de color blanco a marrón amarillento, brillo de grasa de fractura. La transparencia varía según la profundidad del color, en su mayoría translúcida a opaca. Dureza 6-7; frágil; escisión paralela {110} fractura concoidea. La densidad es de 6,8 ~ 7,0 g/cm3.
La formación de casiterita está estrechamente relacionada con las rocas ácidas, especialmente el granito. Entre ellas, el depósito hidrotermal de sulfuro de casiterita formado por vetas de respuesta de tungsteno-estaño y fluidos hidrotermales de gasificación-alta temperatura es el más valioso. También es común en pegmatitas, skarns y placeres.
Gejiu, Yunnan, Dachang, Guangxi y Nanling, China, son las zonas productoras de casiterita más famosas.
La forma y el color del cristal de la casiterita son muy similares al rutilo y al circón, pero su densidad es mucho mayor que la de estos dos últimos.
Materia prima mineral más importante para el refinado del estaño.
(3) Seasonal Nation
Este grupo de minerales incluye una serie de polimorfos isomorfos de sílice: α-sintético, β-sintético y α-sintético, Cuarzo β1-tridimita. , β2-tridimita, cuarzo β-tetragonal, coesita, etc. Sus principales características se enumeran en la Tabla 4-1. Además, en esta familia también se han descrito minerales de ópalo de sílice hidratada.
Tabla 4-4-1 Características principales de las variantes polimórficas de sílice
Entre las diversas variantes polimórficas homogéneas naturales de SiO2_2, diferentes variantes La densidad de partículas de las estructuras a granel es diferente, lo que se refleja en diferencias en morfología y algunas propiedades físicas (como la densidad).
En las variantes de alta (media) y baja temperatura de azolita, tridimita y azolita, el proceso de transformación homopolimórfica es rápido y reversible. Sin embargo, a medida que la temperatura disminuye, el proceso de transformación entre tridimita y tridimita, y entre tridimita y cristobalita, es bastante lento, hasta que finalmente se transforma en su propia variante de baja temperatura.
Sílice α-Cuarzo α-Sincrónico
Sistema tripartito. Los cristales individuales suelen existir en forma de agregados de una sola forma, como cilindros hexagonales y romboides (Figura 4-21). El cilindro suele tener rayas horizontales. Los agregados son granulares, en forma de peine, agrupados o densos.
La α-estacional tiene muchas impurezas y varios colores, por lo que las variedades también son diferentes. Los más comunes son incoloros, blancos y grises. Los cristales estacionales puros, incoloros y transparentes se llaman cristales; el hollín y el humo amarillo se llaman cuarzo ahumado; los de color marrón oscuro se llaman citrino; los negros se llaman moqing; los de color púrpura se llaman amatistas; los de color rojo claro y rosa; las rosas de colores se llaman rosas de temporada; un vaso de leche blanca como la leche se llama rosas de temporada. Las inclusiones que contienen rutilo, turmalina y otras inclusiones en forma de agujas se denominan cristales de cabello; las inclusiones que contienen líquido y gas * * *, cuando las gotas de agua se separan y se combinan cuando se agitan, se denominan cristales de hidrogalía. Debido a que contiene inclusiones fibrosas y en forma de agujas, que están densamente orientadas y dispuestas regularmente, mostrando un efecto de ojo de gato, se llama ojo de gato de cuarzo.
En temporada, el asbesto fibroso con brillo sedoso es de color marrón amarillento y se llama piedra de ojo de tigre; el azul claro se llama piedra de ojo de águila. Brillo de vidrio, brillo aceitoso en la fractura. Dureza 7; sin hendidura; fractura concoidea. La densidad es de 2,65 g/cm3. Piezoeléctrico.
Los agregados criptocristalinos, cuyos monocristales son fibrosos, desordenados o ligeramente orientados, se denominan calcedonia (calcedonia), y su aspecto suele tener forma de riñón, de estalactita o de uva, de concha. , etc. Generalmente amarillo claro, blanco lechoso (calcedonia blanca); azul grisáceo a verde azulado (calcedonia); rojo anaranjado a marrón rojizo (cornalina); Los grumos densos y opacos de calcedonia con impurezas de color marrón rojizo, marrón amarillento y verde oscuro se llaman jaspe. La calcedonia con rayas, bandas o patrones de diferentes colores se llama ágata (Figura 4-22). Brillo ceroso, ligeramente transparente. Dureza 6,5.
Figura 4-21 Morfología cristalina de amatista y racimos de amatista
a, B——forma ideal α-α-sintética: M {} prisma hexagonal R {} , Z { } romboedro; S {} o {} bipirámide de tres lados; {} o {} excéntrica de tres lados. C——La forma ideal de cristal β-β-sintético: M {} prisma hexagonal R {} bipirámide hexagonal. Grupo de cristales de d-Amatista
Figura 4-22 Ágata
Figura 4-23 Fotografía de ópalo con microscopio electrónico de barrido
(Según Darago et al., 1976 )
El diámetro de las esferas de sílice es de unos 300 nanómetros.
El α-Sintético se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza. Es el principal mineral formador de rocas en muchas rocas ígneas, rocas sedimentarias y rocas metamórficas, y también es el principal mineral de ganga en varias vetas metálicas y no metálicas. Los criptocristales son en su mayoría productos exógenos y la ágata es un producto coloidal de fluidos hidrotermales de baja temperatura, que se rellena principalmente en los agujeros de las rocas en erupción.
★α-Single se caracteriza por su forma cristalina, sin hendidura, fractura en forma de concha y dureza. Si se convierte a partir de síntesis β a alta temperatura, aún se puede mantener la ilusión de una bipirámide hexagonal.
α-Estacional se utiliza ampliamente. Un cristal parcialmente puro sin inclusiones, maclas ni grietas en el cristal, un material piezoeléctrico utilizado en la fabricación de resonadores de cuarzo y filtros utilizados en las industrias de relojes y radios semiconductoras. Además, los cristales tienen buena transparencia a los espectros infrarrojo y ultravioleta y son materiales ópticos importantes para fabricar dispositivos ópticos como prismas y lentes espectrales. El ágata, la amatista, el topacio, la rosa, la calcedonia y el jaspe se utilizan como materiales para joyería y grabados artesanales. La arena de cuarzo pura se utiliza como fibra de vidrio, materiales solares fotovoltaicos, bombillas, herramientas químicas resistentes a ácidos, álcalis y altas temperaturas, materias primas de vidrio, abrasivos, materiales refractarios e ingredientes de porcelana.
ópalo ópalo sílice óxido nitroso
En general, el ópalo es un mineral amorfo. Sin embargo, según microscopía electrónica de barrido (Figura 4-23) y estudios de rayos X, se encontró que existen estructuras cristalinas submicroscópicas de cristalitos tetragonales y esferas de SiO2_2, y existe una cierta cantidad de moléculas de agua. Generalmente en forma de cubos de gelatina o uvas, estalactitas, conchas, etc.
El color es incierto, normalmente color proteico, y aparece en diferentes colores debido a diversas impurezas. Generalmente ligeramente transparente; brillo vítreo o proteico. Los incoloros y transparentes se llaman ópalos de vidrio; los translúcidos y de colores fuertes como el naranja, el rojo y otros colores reflectantes se llaman ópalos de fuego; los ópalos translúcidos con brillo opalino o efecto de decoloración se llaman ópalos preciosos (ópalo). Dureza 5 ~ 5,5. La densidad está entre 1,9 ~ 2,3 g/cm3, dependiendo del contenido de agua y la cantidad de sustancias adsorbidas.
Formación de fluidos hidrotermales de baja temperatura en los que precipita sílice procedente de aguas termales volcánicas. En condiciones externas, puede formarse por la condensación de una solución de ácido silícico producida por la erosión y descomposición de minerales de silicato. La solución de ácido silícico traída al agua de mar es absorbida por organismos como las diatomeas y los radiolarios para formar esqueletos silíceos, que se acumulan en la tierra de diatomeas después de la muerte.
★Se caracteriza por su brillo proteico y cambios de color. A diferencia de la calcedonia, el ópalo es menos duro.
El ópalo precioso y el ópalo de fuego con calidad de gema se pueden utilizar como joyas preciosas y materiales de tallado artesanal, como el ópalo negro, el ópalo blanco y el ópalo de fuego. La tierra de diatomeas es ligera y porosa y se utiliza para fabricar filtros. También es un importante material de aislamiento térmico y acústico en la construcción.
(4) Familia de las espinelas
Según los diferentes cationes trivalentes del mineral espinela, se divide en series de espinelas, como la espinela (MgAl2O4). Serie de magnetita, como por ejemplo magnetita (fefe 2 o 4); serie de cromita, como por ejemplo serie de cromita III (FeCr2O4).
Espinela magnesia-espinela aluminio
Existe una relación isomórfica completa entre la espinela y la espinela de hierro (FeAl 2 O 4).
Sistema cristalino isométrico. Los monocristales suelen ser (111) octaedros y, a veces, los octaedros forman un poliedro con dodecaedros romboédricos. Los gemelos forman gemelos de contacto según la ley de la espinela (111) (Figura 4-24). Los incoloros son raros, generalmente rojos (que contienen Cr), verdes (que contienen Fe3) o marrón-negro (que contienen Fe2 y Fe3); Dureza 8; sin escisión; escisiones paralelas ocasionales {111}. La densidad es de 3,55 g/cm3.
Figura 4-24 Formas cristalinas y maclas de la espinela
Octaedro O{111}
Se forma en rocas intrusivas y dolomita o carbonato de magnesio También se puede formar espinela en la zona metamórfica térmica de rocas fangosas ricas en aluminio y pobres en silicio. Como mineral accesorio, se encuentra en magmas básicos y ultrabásicos. Además, también es habitual en vasijas de arena.
★ Su forma de cristal octaédrico, sus maclas de contacto de espinela y su elevada dureza son sus principales rasgos identificativos.
Aquellas con colores transparentes y bonitos se pueden utilizar como materiales de piedras preciosas.
Magnetita
Sistema cristalino isométrico. Los monocristales suelen ser octaedros (figura 4-25), pero los dodecaedros romboédricos son menos comunes. Los gemelos forman gemelos de contacto según la ley de la espinela (111). Los agregados suelen ser bloques y partículas densos.
Figura 4-25 Cristal octaédrico de magnetita
Negro hierro; las franjas son negras con brillo semimetálico; Dureza 6; sin escote; a veces {111} escote; La densidad es de 5,20 g/cm3. Fuerte magnetismo.
Formado principalmente durante procesos endogenéticos y metamórficos, existe como mineral accesorio en casi todos los tipos de rocas. Es el principal mineral de hierro en depósitos de hierro magmático, depósitos de hierro metasomáticos de contacto, depósitos de hierro que contienen tierras raras de gasificación y alta temperatura, depósitos de hierro metamórficos sedimentarios y una serie de depósitos de mineral de hierro relacionados con el vulcanismo. Debido a su buena estabilidad, también es común en minas de placer. Hay muchas zonas productoras de magnetita en mi país, entre ellas Panzhihua en Sichuan (mineral de hierro magmático), Anshan en Liaoning (mineral de hierro metamórfico sedimentario), Daye en Hubei (mineral de hierro metasomático de contacto) y Bayan Obo en Mongolia Interior (mineral de hierro metasomático de contacto). depósitos hidrotermales de alta temperatura) son los más famosos.
★Se distingue de minerales similares como la hematita y la cromita por su forma de cristal, rayas negras y un fuerte magnetismo.
Una de las materias primas minerales más importantes para el refinado del hierro. El vanadio, titanio, cromo y otros elementos contenidos se pueden utilizar de forma integral.
(5) Grupo Wolframita
Wormorganita (hierro, manganeso) WO4
La Wormorganita es el miembro medio de la serie homogénea completa.
Los cristales monoclínicos suelen tener forma de placa o cilindro corto, y a menudo se encuentran franjas longitudinales en la dirección de extensión de columnas paralelas. Los gemelos suelen formar gemelos de contacto según (100) o (023) (Figura 4-26). El agregado se presenta en forma de placas, hojas o granos gruesos.
Figura 4-26 Morfología cristalina, maclas y cúmulos de wolframita
α {100}, B {010}, C {001}, D {102} paralela Doble cara W; {011}, K {210}, N {110} columnas de diamantes.
Marrón rojizo oscuro a negro hierro; las rayas son de color marrón amarillento (más oscuras a medida que aumenta el contenido de hierro) a negro pardo; el brillo semimetálico se completa en paralelo {010}. La densidad es de 7,12 ~ 7,51 g/cm3 (aumenta con el aumento del contenido de Fe). Tiene propiedades magnéticas débiles.
El mineral de Wolftungsteno tiene un origen estrechamente relacionado con el granito y se produce principalmente en vetas de fluido hidrotermal de alta temperatura y granito grisáceo. A menudo coexiste con casiterita, arsenopirita, fluorita y turmalina. La volframita también puede formar depósitos de placer. China es el mayor productor de tungsteno del mundo con ricos tipos de depósitos minerales.
El sur de China es una zona productora de wolframita de fama mundial, con zonas productoras de tungsteno representativas como Shawankeng en Guangdong, Shizhuyuan en Hunan, Luokeng en Fujian y Damingshan en Guangxi.
★El mineral de lobotungsteno se caracteriza por su forma de placa, forma de hoja, color marrón oscuro, {010}escisión perfecta y densidad.
Materia prima mineral más importante para el refinado del tungsteno. Los aceros de aleación especial de tungsteno se utilizan en la fabricación de armas militares, blindajes de tanques, motores de cohetes, herramientas de corte de alta velocidad, etc. Los filamentos de tungsteno se utilizan como filamentos en fuentes de luz eléctrica y materiales catódicos en generadores de rayos X.