ОКИСЛЫ И ГИДРООКИСЛЫ
Класс IV. ОКИСЛЫ И ГИДРООКИСЛЫ
Соединения металлов с кислородом (окислы) составляют обширный класс минералов, включающий многие широко распространенные и важные в практическом отношении минеральные виды.
Все устойчивые в условиях земной коры окислы нерастворимы в воде и слабо поддаются выветриванию. К ним относятся окислы железа, марганца, хрома, титана, олова, отчасти меди, циркония и др. Химически некоторые окислы различаются только по степени окисления соответствующих металлов.
Существуют окислы простые и сложные (т. е. содержащие атомы нескольких элементов), безводные и гидроокислы. Безводные окислы образуются преимущественно при эндогенных процессах, но некоторые из них (двуокись марганца — пиролюзит, окислы меди — куприт и тенорит и др.) имеют экзогенное происхождение. Окислы, образующиеся в эндогенных условиях, обычно имеют высокую твердость, стойки к истиранию, характеризуются значительным удельным весом и поэтому часто накапливаются в россыпях (рутил, касситерит, хромшпинелиды, магнетит и др.). Этим минералам свойственна тенденция к образованию кристаллов. Окислы, образующиеся на поверхности, чаще бывают мягкими до сажистых, мажущихся масс и нередко' встречаются в виде сплошных землистых скоплений, пленок, примазок и т. п.
Из водных окислов в справочнике приводятся лишь самые важные и распространенные минералы, широко используемые в промышленности,— гидроокислы алюминия, железа, марганца и кремния. Они имеют много сходных черт. Все эти минералы образуются в экзогенных условиях, при выветривании горных пород или руд либо при отложении осадков в водоемах морского, озерного или болотного типа, из вод источников и т. п. Промышленные скопления гидроокислов Al, Fe, Мп и Si наблюдаются в осадочных месторождениях, в корах выветривания и в зонах окисления рудных месторождений. В природе различные гидроокислы алюминия, железа и марганца находятся в тонкодисперсных агрегатах, отдельные составные части которых различаются с большим трудом; такие образования известны под собирательными названиями — боксит, лимонит, псиломелан (вад). Часто минералы всех указанных групп встречаются совместно, образуя тонкие механические смеси между собой, а также с глинистыми продуктами.
Наиболее широко распространенные формы выделений гид-роокислов — плотные тонко- и скрытокристаллические, рыхлые, землистые, пористые или натечные агрегаты, различные налеты, корочки, пленки и т. п.; часто встречаются аморфные разности (твердые гели). Для многих минералов характерны широкие колебания состава и физических свойств. Содержание воды в гидроокислах всегда значительно, но обычно непостоянно; при нагревании они теряют воду: частью уже при температурах ниже 110° С, частью при более высоких. В гидротермальных условиях рассматриваемые минералы (исключая опал) образуются редко.
Гидроокислы возникают обычно в окислительных условиях, вследствие чего элементы переменной валентности (железо, марганец) присутствуют в них в высоких степенях окисления; с этим связана темная, преимущественно бурая и черная, окраска гидроокислов железа и марганца. Светлые сами по себе гидраты глинозема — минералы бокситов — из-за постоянного присутствия гидроокислов железа часто окрашены в красно-бурые тона. Большинство окислов — промышленно ценные рудные минералы; важнейшие металлы — железо, алюминий, хром, марганец, титан, олово, уран — в основном получаются из их природных окислов и гидроокислов.
