Anortit

3.5.3 Oxidok és hidroxidok

A jég (H2O) a víz szilárd fázisa 0°C hőmérsékleten és hexagonális ásványként kristályosodik ki, sűrűsége 0.9175 g/cm3 és úszik a vízen. A hópelyhek szublimációval (vízgőzből és nem vízből) keletkeznek és hatszögletű kristályban kristályosodnak hatoldalú csillagok formájában. A külső bolygórendszer négy gázóriás bolygója főként vízjégből és gázból áll.

A kvarc (SiO2) a szilícium-dioxid leggyakoribb polimorf módosulata a kőzetekben. A kristályos szilícium-dioxid több polimorf alfa-modifikációban fordul elő a kőzetekben: tridymit és cristobalit, mindegyikben egy másik instabil béta-modifikációval. A különböző kristályos SiO2 a hőmérséklettől függően akár 12 polimorf modifikációban is előfordul. Az egyik modifikáció átalakulása egy másikba rendkívül lassú folyamat. Néha mind a magasabb, mind az alacsonyabb hőmérsékletű polimorf módosulatok stabilak lehetnek egy bizonyos idő alatt. A kvarc (3.5. ábra) a hexagonális rendszerben kristályosodik, és a természetben gyakran az 1.23. ábrán látható kristályos formában fordul elő. A kvarc leggyakrabban és legnagyobb mennyiségben a szilíciumos kőzetek üledékeiben, savas intruzív és érces kőzetekben, valamint a legtöbb metamorf kőzetben (miolit, kvarcit, fillit, csillám és zöldpala, gneisz és granulit) fordul elő.

A kvarc (SiO2-nH2O) szabálytalan alakú, fehér színű mineraloid (amorf ásvány). A szín szennyeződések jelenlétében sárgára, szürkére, barnára vagy vörösre változik. Az opál egy speciális fajtája drágakővé válik, vagyis a kékes-szürke és fehér színek félelmetes áramlásai jellemzik. Az opál forró forrásokból és gejzírekből választódik ki. Az üledékes kőzetekben, különösen a mészkőben az opál karbonátból képződik, és szilíciumot tartalmazó oldatokból választódik ki. Az opál másodlagos ásványként előfordulhat az elsődleges szilikátásványok, bázikus és ultrabázikus magmás kőzetek időjárási folyamata során. Az algák, a diatómák, a szilíciumos szivacsok és a radioláriák váza opálból áll, és lerakódásukkal és diagenezisükkel szilíciumos üledékes kőzeteket alkotnak.

A kalcedon a kriptokristályos kvarc egy szálas típusa, amely nagyon sűrű vese alakú csomókat alkot. Vékony, párhuzamos és lineárisan elrendezett szálas kristályok vékony aggregátumaiból áll, amelyek általában a β-kvarc röntgenszerkezeti jellemzőit mutatják. Viaszos és fényes megjelenésű, és lehet fehér, szürke, rózsaszínű, sárgás, sötétbarna vagy fekete színű. A sárgás és vörös színű kalcedont féldrágakőnek tekintik. A kalcedon gyakori összetevője a szilíciumos üledékeknek, azaz a kovakőnek (6.7. táblázat) és a radiolaritnak. A kalcedon jellemzően szilíciumsavat tartalmazó vizes oldatokból történő kivonással keletkezik. Az opál szilícium-dioxid és víz oldatából keletkezik. A víz beszivárog a földbe, és felveszi a homokkőből a szilícium-dioxidot. A szilícium-dioxidban gazdag oldat repedésekbe és üregekbe ülepedik, átkristályosodik, és szilárd, szabálytalan tömegek, konkréciók, lencsék és csomók formájában jelenik meg. Kialakulhat mészkőben üregek kitöltéseként és a kőzet alapkőzetében vulkanikus vagy extruzív kőzetekben.

Agát a kalcedon egyik változata, amely különböző színű, módosított vékony lamellákkal vagy rétegekkel rendelkezik (3.1. ábra). A fekete és fehér lamellákkal rendelkező achátot ónixnak nevezik. A sűrű és átlátszatlan kalcedontípust vasbarnás-vöröses színű adalékokkal jáspisnak nevezik, és ékszerek készítésére használják.

A korund (Al2O3) az alumínium-oxid kristályos formája, és nyomokban vasat, titánt és krómot tartalmaz. Ez egy kőzetképző ásvány és tiszta átlátszó természetes anyagok. A szennyeződések jelenlétében különböző színű lehet. Az átlátszó vörös színű fajtákat rubin néven ismerik, és nagy értékű drágakőként használják. Az összes többi színű korundot zafírnak nevezik. Rendkívüli keménysége miatt szinte minden más ásványt meg tud karcolni. A tiszta korund a Mohs-féle keménységi skálán 9-es keménységű. Általában csiszolóanyagként használják, a csiszolópapírtól kezdve a nagy gépekig, fémek, műanyagok és fa megmunkálásához. A korund ásványként a metamorf terrénumokban található csillámpalában, gneiszben és néhány márványban fordul elő. Előfordul alacsony szilícium-dioxid tartalmú magmás szienitekben és nefelin szienit intruzívákban is. A többi előfordulása ultramafikus intruzívumok melletti tömegek, lamprofír gócokhoz kapcsolódóan, valamint nagy kristályok formájában pegmatitokban.

A gibbszit egy alumínium-hidroxid, amely “hidrargillit” vagy “hidrargyllit” néven ismert, és a monoklin rendszerben kristályosodik. Tiszta állapotban ritkán fordul elő, gyakran keveredik böhmittel, kaolinittal, hematittal és limonittal bauxitokban és lateritekben, azaz lehetséges alumíniumforrásként.

A böhmit γ-AlO(OH) vagy böhmit egy alumínium-oxid-hidroxid ásvány, az alumogél pedig egy amorf gél Al(OH)3 . A bauxit és a laterit fő ásványi alkotórészeként a gibbittal együtt fordul elő.

A hematit (Fe2O3) (1.40. ábra) és a magnetit (FeO-Fe2O3) nagyon gyakori, de általában sok kőzetnek csak mellékes alkotórésze. Magmatikus és hidrotermális folyamatok azonban nagy lelőhelyeket képezhetnek ezekből az ásványokból, amelyek alkalmasak vasércbányászatra.

A göthit az amorf halmazállapotban képződő, limonit néven ismert vas-hidroxid. A limonit a vasásványok kopása következtében képződött barna vasérc. A limonit változó mennyiségű vizet tartalmazó amorf Fe-hidroxidokat tartalmaz.

A limonit számos kőzetben megtalálható, amelyek a barna, sárga vagy barnás színt adják. Jellemzően számos Fe2+ vagy vasat tartalmazó ásvány kémiai időjárásának termékeként alakul ki. Az oxidációs folyamat során a háromértékű vasba Fe3+ oxidálódik, amit limonitizációnak nevezünk. A limonitizáció jól látható sárgásbarna színben a frissen letört zöldesszürke kőzetekben a repedések mentén és környékén. Az agyagok és sok más kőzet barna, sárga vagy vörösesbarna színe a limonitból származik. A limonit a hematit és a sziderit lerakódások felett gyakran alkot egy időjárási kérget, amelyet “vaskalap” néven ismerünk. A limonit és a goethit az alacsony minőségű vas- és nikkelércek fontos forrásai. Az okker vagy okker egy természetes agyagföldpigment, amely vas-oxid és különböző mennyiségű agyag és homok keveréke. A színe a sárgától a mély narancssárgáig vagy barnáig terjed.

A kromit (FeO-Cr2O4) egy vas-króm-oxid (1.37. ábra) és az ilmenit (FeO-TiO2) egy titán-vas-oxid ásvány. Ezek az ásványok fontos króm- és titánércek, és gyakran kisebb mennyiségben kőzetek alkotórészei. A krómit és az ilmenit magas hőmérsékletű intruzív magmában kristályosodik a kristályosodás kezdeti szakaszában, és a mafikus és ultramafikus kőzetek rendszeres összetevőjeként van jelen.

A rutil (TiO2) tetragonális rendszerben kristályosodik, és általában rúd- vagy tűkristályok formájában található. A színe a sötétvörös és a fekete között változik. Általában regionális metamorfózisban fordul elő, és kristályos sziklákhoz (gneiszek, csillámos sziklák, filolitok és amfibolitok) társul. A rutil gyakori ásvány a klasztikus üledékekben és üledékes kőzetekben (homok/homokkövek), amelyek nagymértékben ellenállnak az időjárás viszontagságainak. A rutil a folyami és tengeri lelőhelyeken az aranykoncentrátummal együtt jelentős mennyiségben fordul elő. A rutil gyakori a savas vulkáni kőzetekben másodlagos ásványként.

A piroluszit mangán-oxid ásvány (MnO2) és tetragonális rendszerben kristályosodik. Általában szalag- és tűaggregátumokban található, színe sötétszürkétől a feketéig terjed. Hidrotermális és üledékes eredetű képződmény. A piroluszit széles körben elterjedt és fő mangánérc.

A szilomelán (MnO-MnO2-nH2O) a mangán-oxid vízzel történő kolloidális módosulása. Vese-szerű klaszterek formájában fordul elő. Gyakran megtalálható vékony kéreg, bevonat és dendritek formájában különböző kőzetek, különösen mészkő rétegfelületein vagy hasadékaiban. Az ásvány színe vasfekete vagy kékesfekete, míg a pszilomelánt tartalmazó gazdakőzetek sötétszürke vagy fekete színűek. A psilomelán mangánnal dúsított vizes oldatokból származik, különböző mangántartalmú ásványok felszíni időjárásának termékeként.

A spenel (MgO-Al2O3) a különböző Al3+, Fe3+ és Cr3+ spenel izomorf keverékeinek tagja. Az ásvány a kontaktmetamorfózis tipikus terméke. A spinell a magmatikus intrúzióval érintkező agyagos üledékekből származik, és a skarnok és a hornfels térségében található.