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赤铁矿

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赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属六方晶系的氧化物矿物。与等轴晶系的磁赤铁矿成同质多象。晶体常呈板状;集合体通常呈片状、鳞片状、肾状、鲕状、块状或土状等。呈红褐、钢灰至铁黑等色,条痕均为樱红色。金属至半金属光泽。摩斯硬度5.5~6.5,比重4.9~5.3。呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿,中国古称“云子铁”;呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石,中国古称“代赭”,而以“赭石”泛指赤铁矿。
中文名
赤铁矿
外文名
Hematite
化学成分
Fe2O3
形 状
片状、鳞片状、肾状、鲕状
摩斯硬度
5.5~6.5
比 重
4.9~5.3
主要成分
氧化铁

简介 编辑

赤铁矿Hematite
赤铁矿的化学成分为α-Fe2O3,晶体属三方晶系的氧化物矿物。赤铁矿,
赤铁矿 赤铁矿
氧化铁的主要矿物形式,主要由赤铁矿冶炼。
西文名
红赤铁矿 红赤铁矿
称来源于希腊文“血”的意思,意指这种矿物常常是红色的。它是一种的氧化物,是铁的主要矿石矿物。虽然,其他的金属逐渐地代替铁的地位,但是铁仍旧是最重要的金属。因此,赤铁矿是经济上最重要的矿物之一。只有为数不多的地方,赤铁矿有完美的金属闪光菱面体晶体。可是更多的情况下,晶体常常是偏平的,更有甚者形成薄板状,有些样品板状成簇组成玫瑰花状,叫铁玫瑰。有时呈鳞片状集合体,称之为镜铁矿。所有这些结晶很好的赤铁矿变种都是黑色的,但条痕,即矿物粉末的颜色都是红色的,所谓肾状铁矿就是这种红色,肾状铁矿是一些放射状的集合体,有肾状的表面。红色是绝大多数没有结晶形态的土状赤铁矿的颜色。赭石就是这种红色的土状赤铁矿,它一度是作为颜料的。

分布 编辑

赤铁矿是广泛地分布在各种岩石当中的副矿物,它以细分散粒状出现在许多火成岩中,在特殊的情况下,在区域变质岩中形成巨大的块体。在红色砂岩中,赤铁矿是石英颗粒的胶结物,并且将岩石染上颜色。若要在经济上值得开采,就必须含有几千万吨赤铁矿,这种储量是大量规模的沉积作用造成的,在前寒武系地层中有很多这种铁矿,它们通常含的杂质。
富铁矿,含铁量至少在50%,它是由于雨水将二氧化硅淋去而富集成的。这些富矿是世界上铁的来源,但是,它的储量正在日益减少。为了弥补这种不足,矿业公司正在将注意力转向原始的含铁建造,即所谓含铁石英岩。这种岩石仅仅含25—30%的铁,但是它有非常巨大的储量。用机械的办法,可以使低品位的铁矿石的铁矿物富集。这样,含铁石英岩将是持久的铁矿资源。
赤铁矿 赤铁矿
赤铁矿就是氧化铁,它又重又硬。赤铁矿含铁量高达70%并且可以大量产出,因而是最重要的铁矿石。赤铁矿的名字缘于它发出的暗红色。赤铁矿有几种形态,人们根据它们的不同形态,又给它们起了不同的名字。如亮闪闪钢灰色晶体叫镜铁矿,鳞片状的叫云母赤铁矿松软土状的叫赭石,很多球状聚在一起的叫肾铁矿,纤维状的叫笔铁矿等等。赤铁矿分布极广。很多情况下均可生成赤铁矿,但最主要的赤铁矿矿床是沉积而成的。赤铁矿经常与磁铁矿在一起产出。除了炼铁,粉末状的赤铁矿还被用来作红颜料和磨料
在每个大洲都找到和开采大型的赤铁矿床。在1961 年苏联取代了美国成为最大的生产国。排在美国之后的是法国、加拿大、中国、瑞典和澳大利亚。在美国,自从19 世纪末以来,矿物的最大产地是大湖区的前寒武系岩石中。与等轴晶系磁赤铁矿(γ-Fe2O3)成同质多象单晶体常呈菱面体和板状,集合体形态多样,有片状、鳞片状(显晶质)、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。显晶质铁黑至钢灰色,隐晶质呈暗红色,条痕樱红色,金属光泽至半金属光泽摩氏硬度为5.5-6.5,无解理比重5.0-5.3。呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿;呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿;呈红褐色、光泽暗淡的称为白小姐中特网赭石;呈鲕状或肾状的赤铁矿称为鲕状或肾状赤铁矿。赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物,是重要的炼铁原料,也可用作红色颜料。多数重要的赤铁矿矿床是变质成因的,也有一些是热液形成的,或大型水盆地中风化胶体沉淀形成的。
世界著名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄国的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。中国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化

晶体化学 编辑

常含类质同像替代的Ti、Al、Mn、Fe2 、Ca、Mg及少量的Ga、Co;常含金红石钛铁矿的微包裹体。隐晶质致密块体中白小姐中特网常有机械混入物SiO2、Al2O3。纤维状或土状者含水。据成分可划分出钛赤铁矿、铝赤铁矿、镁赤铁矿、水赤铁矿等变种。

结构特性 编辑

赤铁矿
白小姐中特网
常含类质同像替代的Ti、Al、Mn、Fe2、Ca、Mg及少量的Ga、Co;
赤铁矿 赤铁矿
常含金红石钛铁矿的微包裹体。隐晶质致密块体中常有机械混入物SiO2、Al2O3。纤维状或土状者含水。据成分可划分出钛赤铁矿、铝赤铁矿、镁赤铁矿、水赤铁矿等变种。

结构

三方晶系,arh=0.5421nm,α=55。17';Z=2。ah=0.5039nm,ch=1.3760nm;Z=6。刚玉型结构。成分中有Ti的替代时,白小姐中特网晶胞体积将增大;而Al的替代则使晶胞体积减小。复三方偏三角面体晶类,D3d-3m(L33L23PC)。完好晶体较少见。常见单形平行双面c,六方柱a,菱面体r、u、e,六方双锥n。在晶面上有三组平行于和交棱方向的条纹、三角形凹坑或生长锥等晶面花纹。依为聚片双晶,依(0001)为穿插双晶接触双晶。常呈显晶质板状、鳞片状、粒状和隐晶质致密块状、鲕状、豆状、肾状、粉末状等集合体形态。

物理性质

钢灰色至铁黑色,常带淡蓝锖色;隐晶质或粉末状者呈暗红至鲜红色。具特征的樱桃红或红棕色条痕。金属光泽至半金属光泽,有时光泽暗淡。无解理。因双晶可具和裂开。硬度5~6。相对密度5.0~5.3。偏光镜下:血红、橙黄、灰黄色。一轴晶(-),No=2.988,Ne=2.759。

矿石形态

单晶常呈板状,主要由板面(平行双面)与菱面体等所组成的聚形。集合体形态多样:显晶质的有片状、鳞片状或块状;隐晶质的又鲕状、肾状、粉末状和土状等。赤铁矿根据形态等特征,又有以下的一些名称:具金属光泽的片状集合体者,称镜铁矿;具金属光泽的细鳞片状集合体者,称云母赤铁矿;呈鲕状或肾状的称鲕状或肾状赤铁矿;粉末状的赤铁矿称铁赭石
赤铁矿的形态特征与其形成条件的关系是:一般由热液作用形成的赤铁矿可呈板状、片状或菱面体的晶体形态;云母赤铁矿是沉积变质作用的产物;鲕状和肾状赤铁矿是沉积作用的产物。

产状与组合

形成于氧化条件下,规模巨大的赤铁矿矿床多与热液作用或沉积作用有关。赤铁矿可成沉积变质型铁矿,主要由磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿所组成,与石英、绿泥石等共生。接触变质型的赤铁矿主要与磁铁矿、黄铜矿斑铜矿、磁黄铁矿等硫化物和石榴子石透辉石金云母阳起石等共生。在自然界,磁铁矿和赤铁矿可相互转化。当氧逸度增大时,磁铁矿可氧化成赤铁矿;若仍保留有原磁铁矿的晶形,称之为假象赤铁矿。若磁铁矿仅部分转变为赤铁矿,则称为假赤铁矿。而当氧逸度减小时,赤铁矿又可还原成磁铁矿;若仍保留有赤铁矿的晶形,则称之为穆赤铁矿。

鉴定特征

樱桃红色或红棕色条痕为其特征。具各种形态和无磁性,可与相似的磁铁矿、钛铁矿相区别。呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿,中国古称“云子铁”;呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石,中国古称“代赭”,而以“赭石”泛指赤铁矿。赤铁矿分布极广。各种内生、外生或变质作用均可生成赤铁矿。中国河北宣化的龙烟铁矿和湖南的宁乡铁矿都是沉积作用形成的赤铁矿矿床。赤铁矿经常与磁铁矿一起,在沉积变质、接触变质铁矿中产出。

矿物亚种 编辑

赤铁矿的集合体有各种形态,形成一些矿物亚种,即:
(1)镜铁矿 为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集合体。
(2)云母赤铁矿 具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。
(3)鲕状或肾状赤铁矿 形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。
赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一,可形成于各种地质作用,但以热液作用、沉积作用和区域变质作用为主。在氧化带里,赤铁矿可由褐铁矿纤铁矿针铁矿经脱水作用形成。但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下,赤铁矿可转变为磁铁矿,称假象磁铁矿。

科研意义 编辑

赤铁矿
在西班牙富含铁的河流中发现的微生物化石揭示了火星上矿石可能保存着过
赤铁矿 赤铁矿
生命体存在的迹象。这项发现将促进科学家研制装备新一代火星探测器,在探测器上装配能够发现火星过去生命体存在证据的工具。力拓河(RioTinto)的源头来自西班牙塞维拉西部源泉,2亿年前河水源泉通过过滤铁矿石,最终在地热活跃性作用下铁矿石进行沉积。泉水从铁矿石中分离出硫化铁矿物质,使河水变成红色。同时,硫化铁矿物质分离形成硫磺酸。当PH值达到1.5-3时,力拓河水将变得像醋一样酸,然而这种状况的河水仍支持各种各样的生命体存在,如:细菌、藻类、叫做原生生物(protists)的单细胞生物体和旺盛生长于酸性河水上游的真菌。地球上含铁矿石与火星赤铁矿非常相似,力拓河引起外空生物学家的关注是由于这种环境状态可以形成赤铁矿石,这种矿石在火星表面上也存在着。在地球上,赤铁矿仅在液态水作用下形成,由于液态水是生命体形成的先决条件,因此火星上存在赤铁矿暗示科学家火星的过去或现在有生命存在的迹象,或者在地球的邻近行星上也可能存在生命体。通过检测力拓河岸边的早期化石,和对比河床之上梯田更久远的化石,西班牙托雷洪·德阿尔多斯(TorrejondeArdoz)天体生物学中心的大卫·费尔南德斯·雷默拉和美国哈佛大学安德鲁·克诺尔希望能够更好地理解火星上曾保持生命体存在迹象的矿物所具有的相似性。
在西班牙最炎热的夏季,河流边缘的池塘都蒸发消失,留下矿石沉积。随着时间的推移,河流进入山谷逐渐形成岩石梯田。最久远、最高的梯田沉积形成于2亿年前,而最年轻的梯田沉积层只比远古沉积层厚几厘米。
含铁矿石见证了微生物的存在,当沉积物结合形成岩石时,环绕化石周围的矿物质也发生变化。在最近的河流沉积梯田中可发现含有细密纹理矿物质的化石,但是它们形成岩石层700-800年后会形成更大的结晶结构。随着时间的过去,矿物质的化学性质也发生改变。像铁锈般的针铁矿逐渐失去氢、氧原子,慢慢地变成更加稳定的赤铁矿。在最古老的河流沉积梯田化石中,赤铁矿取代了针铁矿。目前,这项研究已发表在近期出版的《国际太阳系研究杂志》上。
“机遇”号火星探测器在火星梅里迪亚尼平原(MeridianiPlanum)发现了富含铁的矿石,可能其形成与地球上的赤铁矿形成有相似的化学进程。火星赤铁矿岩石比力拓河岩石更久远,它们可能形成于30-40亿年前,该时期正值地球最早期生命进化阶段。缺少火星构造活跃性很难使基础构造发生变化.

提纯方法 编辑

赤铁矿
在日常生活中,钢铁已成为了一种运用最为普遍,需求量堪称冠军的金属,巨大的机床、农业机械、汽车、火车、远洋巨轮、重型坦克以及文具盒、铁锅、钢笔都需要钢铁
赤铁矿 赤铁矿
来铸就。钢铁是铁和钢总称,首先铁矿石经过在高炉中的冶炼得到了生铁,生铁再进入炼钢炉经千锤百炼才得到了钢。那么与钢铁是怎样变化而成的?首先开采出种类众多的铁矿石,主要有赤铁矿、磁铁矿褐铁矿菱铁矿等。常用来炼铁的是赤铁矿(含Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。这些铁矿中铁是以化合物的形式存在,怎样才能得到单质的铁呢?在我国古代,最早是用木炭与矿石作用来炼铁的,效率很低。开一炉铁要司炉工、烧炭工一千多人。

工业应用 编辑

重要的铁矿石矿物之一。Ti、Ga、Co等元素达一定量时可综合利用。氧化铁可作矿物颜料
药用赤铁矿名赭石,别名代赭石、代赭、铁朱、钉头赭石、红石头、赤赭石。功效:平肝潜阳;重镇降逆;凉血止血。
呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿,中国古称“云子铁”;呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石,中国古称“代赭”,而以“赭石”泛指赤铁矿。赤铁矿分布极广。各种内生、外生或变质作用均可生成赤铁矿。中国河北宣化的龙烟铁矿和湖南的宁乡铁矿都是沉积作用形成的赤铁矿矿床。赤铁矿经常与磁铁矿一起,在沉积变质、接触变质铁矿中产出。
金属。 赤铁矿是经济上最重要的矿物之一。只有为数不多的地方,赤铁矿有完美的金属闪光菱面体晶体。可是更多的情况下,晶体常常是偏平的,更有甚者形成薄板状,有些样品板状成簇组成玫瑰花状,叫铁玫瑰。有时呈鳞片状集合体,称之为镜铁矿。所有这些结晶很好的赤铁矿变种都是黑色的,但条痕,即矿物粉末的颜色都是红色的,所谓肾状铁矿就是这种红色,肾状铁矿是一些放射状的集合体,有肾状的表面。红色是绝大多数没有结晶形态的土状赤铁矿的颜色。赭石就是这种红色的土状赤铁矿,它一度是作为颜料的.

特性 编辑

类别
氧化物
晶系
六方晶系
化学组成
Fe2O3
颜色
青灰色
形态/习性
板状、有时呈薄片状或葡萄状
硬度
5~6
解理
断口
次贝壳状至参差状
光泽
金属光泽至灰暗光泽
条痕
樱桃红色至红褐色
比重
5.3
透明度
不透明
折射率
2.94~3.22
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