含氧盐

取自 食品百科全书

含氧盐

碳酸盐是金属元素阳离子和碳酸根相化合而成的盐类。碳酸盐矿物的种数在95种左右，其中方解石、白云石等是在自然界分布极广的矿物，而且不少碳酸盐矿物是重要的非金属矿物原料，也是提取Fe，Mg，Mn，Cu等金属元素及放射性元素Th、U的重要矿物来源，具有重要的经济意义。 在碳酸盐矿物中，主要的阴离子为[CO3]2-，阳离子主要是Ca2+、Mg2+，其次Na+、Fe2+以及Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Bi3+等。一些碳酸盐矿物具有完好的单晶体，也可呈块状、粒状、放射状和土状等集合体形态。 碳酸盐矿物大多数为无色或白色，含铜者呈鲜绿或鲜蓝色，含锰者呈玫瑰红色，含稀土者或铁者呈褐色，含钴者呈淡红色，含铀者呈黄色。矿物硬度不大，一般在3左右。最大的是稀土碳酸盐矿物的硬度，但也不超过4.5，非金属光泽为主。碳酸盐矿物主要为外生成因，分布广泛，可形成大面积分布的海相沉积地层。内生成因的碳酸盐岩多数出现在岩浆热液阶段。

硫酸盐矿物是金属元素阳离子和硫酸根相化合而成的盐类。由于硫是一种变价元素，在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物。当它以最高的价态S6+与四个O2-结合成[SO4]2-，再与金属元素阳离子即形成硫酸盐。在硫酸盐矿物中，与硫酸根化合的金属阳离子有二十余种。其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Fe3+、Al3+、Cu2+。目前已知的硫酸盐矿物种数又170余种。虽然它们只占地壳总重量的0.1%，但它们中的石膏、硬石膏、重晶石、芒硝等均能富集成具有工业意义的矿床。 硫酸盐矿物多数是成分比较复杂的盐类，因此晶体结构中对称程度较低的，主要属于单斜晶系和正交晶系。而且由于大多数硫酸盐矿物含有水，使其最突出物理性质中是硬度低，一般在2-3.5之间。另外，颜色一般为无色和白色，比重一般也不大，在2-4左右。 硫酸盐矿物的形成需要有氧浓度大和低温的条件，因此地表部分是最适宜于形成硫酸盐矿物的地方。在本类矿物中，外生成因远比内生成因的重要。其中由原生金属硫化物氧化后而成的硫酸盐矿物，在种类上几乎占本类矿物的半数。而在海盆中化学沉积的硫酸盐矿物主要是钾、钠、钙、镁、钡、铝的含水硫酸盐。至于内生热液成因的硫酸盐矿物，主要是钡、钙、锶、铝等无水硫酸盐，见于中低温热液脉中或作为低温热液围岩蚀变的产物。

铬酸盐矿物是金属元素阳离子和铬酸根相化合而成的盐类。铬是一种变价元素，在自然界以不同价态出现并形成不同矿物。由于在自然界，大部分的铬参与了氧化物和含铬硅酸盐的组成成分，而组成铬酸盐矿物的数量和种数都很少。就目前资料尚未超过十种。 铬酸盐矿物最显著地特点是具有鲜明地颜色。通常为黄色、桔红色或褐红色，在含铜时则为绿色。硬度一般不高，在2-3之间。比重一般在2-3之间。铬酸盐矿物往往是风化条件下形成的产物，见于矿床的氧化带。

钨酸盐和钼酸盐是金属元素阳离子与钨酸根和钼酸根相化合而成的盐类。由于钼和钨的原子半径和离子半径相同，且钨酸根[WO4]2-和钼酸根[MoO4]2-的性质也极为相似，因而在矿物学中通常把钨酸盐和钼酸盐归为一类。但钼主要是与硫相结合形成硫化物辉钼矿，而钼酸盐矿物只是辉钼矿氧化的产物，且在自然界的分布很少。与此相反，绝大部分的钨则形成钨酸盐矿物，并常富集成矿床。本类矿物的种类不多，仅有二十余种。 钨酸盐矿物中，与钨酸根相结合的阳离子，种数不多，主要是Ca2+、Fe2+、Mn2+、Pb2+，其次是Cu2+、Zn2+、Al3+等。而与钼酸根相结合的阳离子种数则更少，主要是Ca2+、Pb2+，其次为U4+、Fe2+等。 由于钨的原子量很大（183.86），因而一般钨酸盐矿物的密度在6-7.5g/cm3之间。至于由于钼的原子量（95.95）远比钨小，钼酸盐矿物的比重一般比钨酸盐矿物小。钨酸盐和钼酸盐矿物的硬度一般都不高，不超过4.5；本类矿物的颜色，除黑钨矿为深褐红色至黑色，钨铅矿为深红褐色，黑钼铀矿为黑色外，其余多为淡色。 在本类矿物中，无水钨酸矿物均属于内生成因，主要见于气化-高温热液矿床和接触交代矿床中。钼酸盐矿物均属于外生成因，出现于氧化带中。

磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐是金属元素阳离子与磷酸根、砷酸根或钒酸根相化合而成的盐类。磷、砷和钒在化学元素周期表上同属第V族，它们与O2-结合而成的磷酸根、砷酸根和钒酸根的性质也极为相似，因而将它们归为一类。本类矿物的种类较多，已知者达三百余种，其中磷酸盐近二百种，砷酸盐百余种，钒酸盐约二三十种。但它们中除有极少数矿物在自然界有广泛分布外，大多数都数量极少。它们的总量仅占地壳的0.7﹪。 半径较大的三价阳离子和二价阳离子与磷酸根、砷酸根和钒酸根等络阴离子结合，才能形成稳定的无水盐，半径较小的二价阳离子则往往形成含水盐，一价阳离子一般只能一起形成复盐。 本类矿物，由于是较复杂的化合物，因而晶体对称性低的就比较多。绝大多数属正交晶系和单斜晶系，其余的分别属三斜晶系、三方和六方晶系、四方晶系，而属于等轴晶系者仅寥寥几种。由于成分比较复杂，种类也较多，在物理性质方面的变化范围较大。颜色方面，凡是含色素离子，如铁、锰、钴、镍、铜、铀等，均出现较为强烈的颜色。此外，大多数矿物均具玻璃光泽。 磷酸盐矿物有内生成因的，也有外生成因的。内生成因的，大部分形成于岩浆作用和伟晶作用，也可形成于接触交代和热液作用；外生成因的，是由复杂的生物化学作用形成，或者是由内生成因的磷酸盐矿物经变化后所形成的次生矿物。按矿物的种数而言，外生成因的磷酸盐矿物比内生成因的为多。所有的砷酸盐几乎都是由砷化物遭受氧化而形成的次生矿物。钒形成的独立矿物就出现不多。

目前已经发现的硼酸盐矿物约120多种。硼酸盐矿物中的主要阳离子约20种，其中以Ca，Mg，Na，Mn，Fe等最为重要，阴离子主要是硼的络阴离子。硼酸盐矿物通常呈等轴状和粒状。物理性质与成分、结构密切相关。由惰性气体形离子为阳离子的矿物通常呈白色或无色透明，具玻璃光泽；而以过渡元素为主要化学成分的矿物多成彩色或暗色，半透明-不透明，可具金刚光泽。绝大多数硼酸盐矿物硬度介于2-5。 硼酸盐矿物的成因主要为内生和外生成因。内生成因多见于镁矽卡岩和钙矽卡岩，而外生成因的硼酸盐矿物主要见于盐湖，为化学沉积作用的产物。