“氧化”这个词在我们生活中经常听到,比如各种铁质的东西容易氧化生锈。氧化物矿物就是指金属阳离子和O2-结合形成的化合物,例如之前介绍《常见的造岩矿物》中提到的石英(SiO2)就是典型的氧化物矿物。
01石英
石英族矿物有多种SiO2的同质多像变体,例如α-石英(低温石英)、β-石英(高温石英)、柯石英等,柯石英产于陨石坑中,由陨石撞击变质而成,能承受的温度压力非常之大。生活中最常见的是α-石英,也就是我们常说的“石英”。石英本身是无色透明的,但常常因为含有其他杂质而呈现各种颜色:烟黄色的叫烟晶;紫色的叫紫水晶等。
石英(图片来源于网络)
烟晶(地球厅)
石英很硬,且在573℃以下稳定,所以被广泛应用于生活中。例如远古时期的人类就已经会用它来制作石斧等砍砸器,石英可用作窑炉中的硅质耐火材料,实验室的玻璃烧杯等器皿也是利用石英砂作为原料制作的。
实验室玻璃器皿(图片来源于网络)
纯净的石英具有压电性(对晶体施加一个变化电场时,晶体会产生机械形变;当晶体受到机械应力,晶体内会产生交变电场,这种现象称为压电效应),利用这点可以制作石英手表、心脏起搏器、压电传感器等。
石英表(图片来源于网络)
石英表中的石英晶体受到电池的电力影响,会产生规律性的振动,
每秒振动次数高达32768次,所以聪明的人类就在手表中设计了一个集成电路,当记录石英振动到第32768下的时候,电路就传出讯息让秒针往前走一秒。
02赤铁矿
赤铁矿化学式Fe2O3,显晶质的赤铁矿呈铁黑色,隐晶质的赤铁矿呈暗红色。条痕樱桃红色。金属光泽至半金属光泽,不透明,无解理。硬度5.5~6,性脆。
赤铁矿(地球厅)
赤铁矿单晶呈板状,但集合体的形态多样。由沉积作用形成的隐晶质赤铁矿多呈鲕状、肾状;由热液作用形成的显晶质赤铁矿常呈片状、块状;具有金属光泽的片状集合体成为“镜铁矿”。
肾状赤铁矿(地球厅)
镜铁矿(图片来源于网络)
赤铁矿听起来好像含铁,其实它并没有磁性,吸铁石靠近它是没有反应的,借此可与磁铁矿加以区分。它独特的殷桃红色条痕也是鉴定赤铁矿的最主要特征。
赤铁矿的主要用途是提炼铁。但土状的赤铁矿呈红褐色,颜色暗淡,古代称之为“赭石”,它既可用作红色颜料,还是一味中药材,具有平肝潜阳、重镇降逆、凉血止血的功效。
赭石(图片来源于网络)
03磁铁矿
磁铁矿化学式FeFe2O4 ,但常含有钒、钛、锰等元素,所以常常能听到“钒钛磁铁矿”这种叫法。颜色铁黑色,条痕黑色,半金属光泽,不透明,无解理。硬度较大,性脆。具有强磁性。单晶呈八面体,集合体常呈致密块状。
磁铁矿晶体(图片来源于网络)
钒钛磁铁矿(地球厅)
磁铁矿是炼铁的最重要矿物原料,我国磁铁矿的著名产地之一四川攀枝花,有“钢城”“钒钛之都”等称号,其钒钛磁铁矿探明储量达70多亿吨。此外,它还被广泛应用于磁盘、变压器、扬声器等电子和磁性材料领域。
攀枝花铁矿床(图片来源于网络)
04刚玉
刚玉化学式Al2O3 ,颜色一般为黄灰色,但是常含有其他元素而颜色多样,如果含Cr呈红色,称为“红宝石”,含Fe和Ti呈蓝色,称为“蓝宝石”。
刚玉(地球厅)
刚玉晶体通常呈腰鼓状、柱状,少量呈板状,常见聚片双晶,双晶的晶面上常常出现几组相交的条纹。玻璃光泽,无解理,硬度很高,达到9,仅次于金刚石硬度10。化学性质稳定,不容易腐蚀。
红宝石(图片来源于网络)
蓝宝石(图片来源于网络)
刚玉大多时候是用作高档宝石,也可以利用其高硬度作为研磨材料和精密仪器的轴承。
红宝石戒指(图片来源于网络)
蓝宝石吊坠(图片来源于网络)