OXIZI I HIDROXIZI

Caractere generale:Aceast clas cuprinde cei mai simpli compui ai metalelor i metaloizilor cu oxigenul i hidroxilul. Exist aproximativ 40 de elemente chimice care formeaz legturi cu oxigenul. Oxizii i hidroxizii reprezint aproximativ 5% din greutatea scoarei terestre. Ponderea cea mai mare o au oxizii i hidroxizii de fier (3.9%), urmati de oxizii i hidroxizii de aluminiu, mangan, titan, etc.. Adncimea de ptrundere a oxigenului liber n scoara terestr este determinat de nivelul apelor freatice. Suprafaa de alterare a rocilor i zona de oxidare a zcmintelor reprezint principalele poriuni din scoara n care sunt localizate reaciile chimice care au ca rezultat formarea unui mare numr de minerale, dintre care o poziie important o ocup oxizii i hidroxizii. n procesul de formare al oxizilor metalici, pe lng oxigenul din atmosfer, un rol important revine apei de ploaie, care se infiltreaz mpreun cu oxigenul i dioxidul de carbon dizolvate n ea.

Un alt domeniu de rspandire al oxizilor sunt bazinele acvatice, lacustre, mlstinoase, marine, etc..

Mineralele din grupa oxizilor i hidroxizilor au aproape n totalitate o structur cristalin bazat pe legturi ionice (participnd ca anioni O2-iOH-). Datorit razelor ionice apropiate ale anionilor, varietile structurale ale diverselor minerale din aceast categorie, sunt determinate n primul rnd de dimensiunile cationilor, de sarcinile lor electrice i de posibilittile lor de polarizare. Datorit caracterelor lor structurale i chimice, oxizii i hidroxizii, au o serie de proprietti caracteristice: au duritati ridicate (6, 7, 8, 9 pe scara lui Mohs), stabilitate chimic ridicat, solubilitate extrem de sczut. Culoarea mineralelor depinde de particularitile structurale precum i de natura cationilor metalici coninui n reea (compuii elementelor Mg2+i Al3+sunt de obicei incolori sau prezint coloraii allocronatice;compuii elementelor Fe2+, Fe3+, Mn4+, Cr3+prezint coloraii intense, n general culori nchise - este frecvent culoarea neagr). n general mineralele sunt opace sau translucide i au luciu semimetalic; au proprieti magnetice remarcabile.

OXIZI SIMPLI :1.Tipul A2X

1.2.Grupa cupritului

Gheata - H2O

2.Tipul A2X32.1.Grupa hematitului

Corindon - Al2O3Hematit - Fe2O32.2.Grupa Ilmenitului

Ilmenit - FeTiO33.Tipul AX23.1.Grupa rutilului

Rutilul - TiO2Piroluzit - MnO2Anatas - TiO2HIDROXIZI I OXIZI CU HIDROXIL

1. Grupa brucitului

Brucit - Mg(OH)2

2.Grupa lepidocrocitului

Lepidocrocit - FeO(OH) OXIZI MULTIPLI1.Grupa goethituluiGoethitul - HFeO2Hidrogoethit (Limonit)

2. Tipul AB2X4Magnetit - Fe2O3* FeOOXIZI SIMPLIGrupa Cupritului GHEATA: H2OSistem de cristalizare:trigonal.

Habitus:forme foarte variate; cristalele de zapad au forme hexagonale, lamelare, dendritice, aciculare. n peteri se gsesc cristale sub form de plci hexagonale, tabulare, forme complexe de concreteri. Sunt frecvente formele stalactitice, cu structur concentric.

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 n albastru (cnd este n mas mare).

Luciu:sticlos.

Geneza:gheaa se formeaz n urma rcirii apei. Iniial apar cruste plutitoare, sub care cresc indivizii cristalini vertical, n direcia axei principale de simetrie. n regiunile cu clim aspr i iarn lung, se formeaz nveliuri de ghea care pot acoperi suprafee foarte mari.

Grupa HematituluiCORINDON: Al2O3Sistem de cristalizare:trigonal.

Habitus:cristale idiomorfe avnd form de butoia, cristale columnare, tabulare.

Macle:comune.

Clivaj:foarte slab.

Spartura:neregulat sau concoidal.

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

Culoare:albastru (safirul), rou (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 numete alundum.

Luciu:sticlos.

Proprietati optice importante:n lumin transmis este aproape incolor, slab pleocroic.

Ocurenta:n roci magmatice de adncime, bogate n aluminiu i srace n silice (sienite, anortozite), rar n andezite i n bazalte. Se intlnete i n zcminte metasomatice de contact (n calcare cristaline), la contactul cu rocile eruptive. Se formeaz i sub aciunea agenilor pneumatolitici asupra rocilor argiloase. Fiind foarte stabil din punct de vedere chimic el se gseste i n aluviuni.

n Romnia apare n corneenele de la Ditru, n bauxite reziduale mezozoice (Remeti), n corneenele banatitice (Dognecea, Baita-Bihor, Gilau), n magmatitele neogene (Deva, Sacaramb, Baile Borsa) i n aluviunile vechi (Ditru, Pianu de Jos, Techirghiol).

HEMATIT: Fe2O3Sistem de cristalizare:trigonal.

Habitus:cristale tabulare, rozete, cristalele pot sa apar 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, cenuiu de oel. Lamelele foarte fine sunt semitransparente i au culoarea rou intens.

Urma:rosu-visiniu.

Luciu:metalic.

Proprieti optice importante:foiele foarte subiri sunt semitransparente, este pleocroic n nuane de la rou glbui la rou brun. n lumina reflectat, culoarea este alb-albstruie, anizotropie evident.

Ocurenta:se formeaz prin oxidare, forme de zcmnt foarte variate, temperetura de formare variaz n limite largi, la temperaturi ridicate fiind instabil. Se dezvolt n cantiti nsemnate n zcminte hidrotermale, aprnd asociat cu cuarul, baritina, magnetitul. Hematitul se poate reduce, transformndu-se n magnetit. n unele cazuri este posibil i fenomenul invers, aprnd pseudomorfoze de hematit dup magnetit. Poate s apar i n procesele metamorfismului regional (la temperaturi i presiuni ridicate), prin deshidratarea zcmintelor sedimentare de limonit.

n zona de alteraie (ntr-un climat arid), se formeaz hematit n urma deshidratrii hidroxizilor de fier. n zona de oxidare hematitul este un mineral stabil chimic, dezagregarea ulterioar a acestuia avnd numai o componen fizic, rezultnd astfel mase prfoase, pulverulente de culoare roie.

n Romnia apare n isturi cristaline, asociat cu cuarul n filoane, n granite paleozoice (Macin, Turcoaia, Capatana), n 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), n zcminte 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 IlmenituluiILMENIT: FeTiO3Sistem 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.

Proprietti optice importante:semitransparent n lumina transmis, n lumina reflectat culoarea este cenuiu-alb, mat, accentuat anizotrop.

Ocurenta:diseminri n rocile bazice eruptive, asociat de obicei cu magnetitul. Prin alterare d natere la leucoxen.

n Romnia este ntlnit ca mineral accesoriu namfibolite i serpentinite n fundamentul Carpailor Orientali, Meridionali,M. Apuseni, M. Dobrogei.

Grupa RutiluluiRUTIL: TiO2Sistem de cristalizare:tetragonal.

Habitus:prismatic, acicular, concreteri fibroase (sagenit), concreteri 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.

Sprtura:concoidala sau neregulat.

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

Culoare:galben brun, negru (nigrin), rou (n funcie de coninutul n Fe, Nb, Ta, Cr).

Urma:galben, cenusie (uneori).

Luciu:metalic sau adamantin.

Proprieti optice importante:n lumina transmis este transparent, prezentnd coloraii variate datorate impuritilor, pleocroism evident n tonuri de rou, verde, galben.

Ocurena:apare n roci eruptive (sienite, granite), n cantiti mai reduse n filoane hidrotermale. Este asociat cu cuartul, ilmenitul, hematitul, magnetitul, corindonul, etc.. Apare subordonat ca mineral de neoformatie, n condiii exogene, prin descompunerea mineralelor de titan. n cele mai multe cazuri se formeaz n procese metamorfice (gnaise, amfibolite).

n Romnia apare ca mineral accesoriu n isturile cristaline din Carpaii Meridionali, Dobrogea i n roci sedimentare detritice (gresia de Kliwa) - Carpaii Orientali. n aluviuni mai apare nM. Fgra, Sebe, Pianu de Sus, Poiana Rusca.

PIROLUZIT: MnO2Sistem 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, n lumina reflectata are culoarea alb deschis, puternic anizotrop.

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

n Romnia apare n zona de oxidare a zcmintelor de mangan, sau ca mineral rezidual n 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: TiO2Sistem 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 glbui, rou brun, albastru, indigo, negru (n funcie de impuriti).

Urma:galben deschis, incolor.

Luciu:metalic sau adamantin.

Proprieti optice importante:n lumina transmis colorat n brun, verde, albastru, prezint structuri zonare, este pleocroic.

Ocurena:ntlnit n pegmatite i isturi cristaline, apare uneori asociat alturi de cuart n filoane.

n Romnia este ntlnit n isturi cristaline (Razoare, Rodna), n roci intruzive paleozoice (Greci), n roci magmatice neogene (Deva, RosiaMontana), n depozite sedimentare (reprezentnd fraciunea grea a unor nisipuri) - Dobrogea Centrala, V. Bistritei.

OXIZI I HIDROXIZI CU CONTINUT DE OHGrupa BrucituluiBRUCIT: Mg(OH)2Sistem 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.

Ocurena:se gsete sub forma de vine subiri formate n urma transformrilor hidrotermale ale rocilor eruptive ultrabazice, bogate n magneziu. Mai apare asociat cucalcitul n calcare dolomitice.

n Romnia este ntlnit n formaiuni de contact termic (Parang, Godeanu) sau n calcare (Ruschita, Pietroasa) .

Grupa LepidocrocituluiLEPIDOCROCIT: FeO(OH)Sistem de cristalizare:rombic.

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

Clivaj:perfect (010).

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

Culoare:rou rubiniu, brun rocat.

Urma:caramizie.

Luciu:semimetalic sau adamantin.

Proprieti optice importante:n seciuni subiri este portocaliu, rocat, pleocroic.

Ocurena:este ntlnit sub forma de cristale fine (mica de rubin) n zcminte hidrotermale, pturi concentrice n limonit sau n pereii geodelor de origine vadoasa.

Se formeaz printre ultimele minerale ale zcmintelor de origine hidrotermal.

n Romnia apare alturi de goethit i hidrogoethit la Capusul Mic, Capusul Mare, Straja.

OXIZI MULTIPLIGrupa GethituluiGETHIT: HFeO2Sistem 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 nchis, negru, mase pamantoase de culoare galben-ocru.

Urma:brun-rocata.

Luciu:semimetalic sau adamantin.

Proprietati optice importante:n seciuni subiri prezint culoarea galben, este pleocroic.

Ocurena:mineral specific procesului supergen, apare rar ca mineral endogen, n zcminte hidrotermale, ca mineral de temperatura joas n asociaie cu blenda i pirita. Ca mineral exogen apare sub form de mase metacoloidale. Se formeaz n prezena oxigenului i a apei. n urma metamorfismului, prin deshidratare trece n hematit imagnetit.

n Romnia apare n zona de oxidare a zcmintelor de fier (Carpatii Orientali), agregate reniforme (Carlibaba, Sarul Dornei), n plrie de fier a zacamantului Altan Tepe, n filoane hidrotermale (Ditrau, Somova, Camena, Baia de Arama, Cazanesti). Ca produs rezidual la Anina, n filoane neogene (Baia Mare), asociat fenomenelor metasomatice (SascaMontana, Dognecea, Ocna de Fier).

LIMONIT (Hidrogethit)Limonitul nu este considerat o specie mineral, el reprezentnd un amestec de goethit i hidrogoethit, hidroxizi de aluminiu, minerale argiloase, sulfai.

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

Culoare:brun, galben ocru.

Urma:galben brun.

Luciu:sticlos.

Proprieti optice importante:n lumina transmisa este galben, brun, izotrop.

Ocurena:este un produs exogen, n zona zcmintelor de sulfuri formeaz plriile de fier. Este ntlnit n zcmintele teriare de fier, formate nbazine marine sau lacustre (acumularea hidroxizilor de fier se produce n zonele litorale).

n Romnia este foarte frecvent n zcmintele sedimentare de fier i mangan, asociat isturilor cristaline (Baile Borsa, Fundu Moldovei, Carlibaba, Iacobeni, Rodna, Balan, Cibin, Teliuc, etc.), legat de magmatismul mezozoic (Camena, Somova), n zona de oxidaie a zcmintelor pirometasomatice i 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 MagnetituluiMAGNETIT: Fe2O3FeOSistem 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 nrocile magmatice, n special n cele bazice, zcminte importante de origine metamorfica, pe seama hematitului i limonitului.

n Romnia este foarte rspndit ca mineral accesoriu, n andezite, bazalte, gabbrouri, serpentinite, isturi cloritoase (Carpatii Orientali, Meridionali, M. Apuseni, Dobrogea), n dioritele i corneenele banatitice (Banat, M. Apuseni), andezitele i bazaltele neogene din Carpaii Orientali, M. Apuseni. Apare sedimentogen n isturi cristaline (Carlibaba, Iacobeni, Saru Dornei, Crucea, Tulghes, Balan, Rasinari, Leresti, M. Lotru, Ruschita, Bucova, Altan Tepe), lichid magmatic n roci bazice i 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).

Observaii practice (macroscopice)Se vor prezenta principalele eantioane cu oxizi i hidroxizi din colecie i se vor pune n eviden numai proprietile care se vd cu ochiul liber (culoare, culoarea urmei, duritate, mod de prezentare). n funcie de acestea se vor examina i cteva slifuri cu unele din aceste minerale.