Clasa oxizi si hidroxizi

Din punct de vedere chimic, mineralele din aceasta clasa sunt combinatii ale oxigenului cu diferite metale si metaloide si au pondere foarte mare in alcatuirea litosferei, reprezentand 17% din masa acesteia. Din acest procent, silicei ii revin 12,6% iar oxizilor si hidroxizilor de fier 3,8%.

Oxizii si hidroxizii sunt raspanditi in partile superioare ale scoartei terestre, la contactul cu atmosfera, acolo unde se gaseste oxigen liber. Oxizii se gasesc in zona de alterare a zacamintelor de minereuri si pe suprafata de alterare a rocilor.

Hidroxizii fierului, manganului si siliciului se gasesc raspanditi in mlastini, lacuri si mari, unde se depun din solutii coloidale sub forma de geluri criptocristaline sau amorfe, cu structuri concretionare.

Caractere generale. Majoritatea mineralelor din aceasta clasa sunt opace sau translucide, cuartul si corindonul putand fi si transparente. Nu cliveaza, au densitate mare (6-8), sunt greu solubile si prezinta fuzibilitate redusa. Dintre oxizii si hidroxizii cei mai des intalniti la suprafata scoartei terestre, sunt urmatorii:

- oxizii si hidroxizii de fier: hematit (Fe₂O₃), goethitul (FeO(OH)), limonitul (Fe₂O₃xnH₂O);

- oxizii si hidroxizii de aluminiu: corindon (Al₂O₃), diaspor (AlO(OH)) si gibbsit (Al(OH)₃);

- oxizii si hidroxizii de mangan: piroluzit (MnO₂), psilomelan (MnO₂xnH₂O), manganit (MnO(OH));

- bioxidul de siliciu: SiO₂.

1. Oxizii si hidroxizii de fier. In functie de natura mineralogica a materialului parental, de umiditate, temperatura, reactie, in soluri pot exista atat oxizi cat si hidroxizi de fier. In timpul proceselor de alterare, fierul eliberat din mineralele primare, precipita in sol sub forma de hidroxizi de fier. Astfel, in zonele mai umede, predomina sescvioxizii mai hidratati cum sunt limonitul (Fe₂O₃nH₂O), goethitul (Fe₂O₃H₂O) iar in regiunile calde sescvioxizii slab hidratati sau anhidri cum sunt hematitul (Fe₂O₃) si lepidocrocitul (FeOOH) care dau solurilor culoarea rosie-ruginie aprinsa. In conditii de anaerobioza se formeaza in soluri compusi ai fierului bivalent (sulfuri, carbonati, fosfati), care imprima solurilor culori caracteristice: verzui, vinetii, albastrii.

Oxizii liberi de fier in anumite conditii se acumuleaza in unele orizonturi ale solului in mod uniform sau sub forma de pete si concretiuni.

2. Oxizii si hidroxizii de aluminiu se formeaza prin procese de alterare a aluminosilicatilor si silicatilor secundari ai argilei. Hidroxizii de aluminiu apar in stare libera mai greu decat hidroxizii de fier si sunt mai putin mobili decat acestia. Forma initiala in care apar in sol este aceea de gel amorf, incolor si translucid in stare proaspata. Prin invechire, gelurile de hidroxid de aluminiu cristalizeaza treptat pana la transformarea lor in gibbsit (Al(OH₃)). O forma mai puternic deshidratata a hidroxizilor de aluminiu este diasporul (AlOOH). Gelul de hidroxid de aluminiu, precipitat in anumite conditii fizico-chimice, impreuna cu gelul de silice, formeaza complexe silico-aluminice hidratate care prin invechire dau minerale secundare ale argilei.

In scoarta veche de alterare s-au acumulat in conditii de climat tropical, gibbsitul si diasporul, formand depozite de bauxita.

3. Oxizii si hidroxizii de mangan se formeaza in soluri prin oxidarea ionilor de mangan din silicatii ce contin acest element. Cel mai intalnit oxid de mangan din soluri este piroluzitul (MnO₂) de culoare neagra albastruie sau cenusie care se asociaza de cele mai multe ori cu oxizii de fier, aparand in masa solului sub forma de pete si concretiuni. Prin hidratarea oxizilor de mangan rezulta hidroxizi de mangan cum sunt: psilomelanul (MnO₂nH₂O) si manganitul (MnOOH). In conditii de anaerobioza, datorat excesului de apa stagnanta, oxizii de mangan sunt redusi sub actiunea microorganismelor si transformati in bicarbonat de mangan (Mn(HCO₃)₂). In perioadele uscate, din bicarbonat este pus in libertate piroluzitul care se depune sub forma de concretiuni (bobovine), pete manganice sau ferimanganice negre sau brune negricioase. Asemenea neoformatii sunt caracteristice solurilor cu procese de gleizare si pseudogleizare.

4. Bioxidul de siliciu (SiO₂). Se prezinta in natura sub forma cristalizata sau amorfa. Cuartul cristalizat ocupa 12,6% din masa litosferei, cristalizeaza in sistemul hexagonal, este incolor (cristalul de stanca), alb sticlos, cenusiu, violet (ametistul), galben (citrinul), brun (morionul), verde (prasenul), are duritatea 7, densitatea 2,5, nu cliveaza, insolubil in acizi. Cuartul este unul dintre cele mai comune minerale ale scoartei terestre, fiind intalnit in cele mai variate tipuri de roci si minereuri: roci magmatice, roci metamorfice, in roci sedimentare ca material detritic remaniat, ca ciment in gresii, in filoane hidrotermale. Este practic nealterabil si se acumuleaza rezidual in sol sub forma de graunti de nisip grosier, mijlociu si fin. Datorita faptului ca nu pune in libertate elemente nutritive si nu are nici capacitate de adsorbtie si schimb cationic, cuartul nu contribuie la fondul nutritiv, influentand doar starea fizica a solului. Solurile bogate in nisip de cuart cu putine alte minerale alterabile sunt in general cele mai sarace, cu potential productiv foarte scazut.

Dintre formele de bioxid de siliciu amorf, amintim: opalul, silexul si silicea coloidala. Opalul se prezinta sub forma de mase compacte, amorfe, de culoare galben, ocru, rosu, verde in functie de impuritatile ce le contine. Se formeaza prin depunerea din izvoare hidrotermale si geizere sau prin descompunerea silicatilor in urma proceselor de alterare chimica. Silexitul (cremenea) are culoare galbuie, cenusie, spartura concoidala. Silicea secundara (coloidala) rezulta in urma ruperii retelei cristaline a silicatilor, proces cunoscut sub numele de podzolire si se acumuleaza in soluri sub forma unui praf albicios asemanator cenusii.