菱铁矿 编辑

矿物

菱铁矿菱铁矿

菱铁矿(siderite)是一种分布比较广泛的矿物,它的成分是碳酸亚铁。当菱铁矿中的杂质不多时可以作为铁矿石来提炼铁。

菱铁矿一般呈薄薄一层与页岩、粘土或煤在一起。菱铁矿一般为晶体粒状或不显出晶体的致密块状、球状、凝胶状。颜色一般为灰白或黄白,风化后可变成褐色或褐黑色等。菱铁矿在氧化水解的情况下还可变成褐铁矿。

基本信息

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中文名:菱铁矿

外文名:Siderite

成分:碳酸亚铁

颜色:一般为灰白或黄白

分布于:中国贵州、陕西等省

化学式:FeCO3

简介

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菱铁矿

菱铁矿是铁的碳酸盐矿物,成分为FeCO3,FeO 62.01%,CO2 37.99%。因为它含有48%的铁并不含有硫或磷,它是一个有价值的铁矿物。锌,镁和锰通常替代铁造成菱铁矿-菱锌矿,菱铁矿-菱镁矿和菱铁矿-菱锰矿固溶体系列(锰菱铁矿、镁菱铁矿),此外,钴和钙也是常见杂质。菱铁矿属于三方晶系,晶体呈菱面体,晶面往往弯曲。集合体呈粒状、块状或结核状,亦有葡萄状和土状者。显晶质球粒状的称球菱铁矿,隐晶质凝胶状的称胶菱铁矿。

菱铁矿莫氏硬度3.75-4.25,比重3.7~4.0,随成分中Mn和Mg含量的升高而降低。有白色条纹和玻璃光泽或珍珠光泽。热液成因的菱铁矿常见于金属矿脉中,与重晶石,萤石,方铅矿,以及其他矿物是相关的。沉积成因的菱铁矿常见于页岩层、粘土层和煤层中。在氧化带易水解成褐铁矿,形成铁帽。菱铁矿大量聚集而且硫、磷等有害杂质的含量小于0.04%时,可作为铁矿石开采。

菱铁矿

菱铁矿常呈结核体或放射状球粒结构的菱铁矿产出,铁的硫化物包括黄铁矿和白铁矿。其常见的共生矿物有:石英、黄铁矿(pyrite)、褐铁矿(limonite)、针铁矿(goethite)、黄铜矿(chalcopyrite)、闪锌矿(sphalerite)、冰晶石(cryolite)、方铅矿(galena)、重晶石(barite)、方解石、白云石(dolomite),萤石(fluorite)等。

菱铁矿岩分布于中国贵州、陕西等省,可构成一定规模的矿床。菱铁矿是典型的成岩矿物,因此菱铁矿矿床大多属成岩期形成的层控矿床。

湖沼相铁质岩矿石成分以针铁矿常见,其次是菱铁矿、蓝铁矿。古代的湖沼相铁矿常与含煤地层共生,矿石成分以菱铁矿为主。

命名

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它的名字来自希腊文“sideros”,是“铁”的意思。它是由冯 海丁格( von Haidinger)于1845年鉴定。

基本性质

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吸水率:<0.5% 。

抗折强度:>650 Kg/cm2。

莫氏硬度:3.75-4.25。

热稳定性:700℃不开裂。

晶系:三方

空间群:

晶胞参数:a%20=%204.6916%20Å,%20c%20=%2015.3796%20Å

单胞体积:293.17%20ų%20%20

X射线粉末衍射图

鉴定特征

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菱铁矿菱铁矿

菱铁矿与方解石相似,区别在于粉末加冷HCl不起泡或作用极慢,加热HCl则剧烈起泡。

一、掂分量:菱铁矿的比重为3.9, 粘土岩、砂岩、灰岩及白云岩的比重2.5-2.9。据此, 可以把赋存在沉积岩中的部分菱铁矿石鉴定出来。实践表明, 含铁28%以上的菱铁矿石重感明显, 含铁20%以下的重感不明显。“ 掂” 是鉴定菱铁矿石的一种简便方法,但是它只适用于高品位的菱铁矿石。

二、划条痕、试硬度:菱铁矿的条痕为白色到灰白色, 硬度小于小刀。据此, 可把菱铁矿石与其他一些重感明显的岩石或矿石区别开来。

三、滴试剂试二价铁、观气泡。菱铁矿石中的铁为二价, 经稀盐酸溶解后, 滴上1~5%的高铁氰化钾

世界著名的菱铁矿产地有:波兰、捷克波西米亚(Bohemia)、德国的Harz山脉和Freiberg、法国Lorraine、英国Cornwall、葡萄牙BieraBaixa、巴西MinasGerais、秘鲁Huancavelica、玻利维亚Tatasi、澳洲新南威尔州BrokenHill、ProspectHill,纳米比亚Otavi的Tsumeb、格陵兰Ivigtut。还有美国宾州、密西根州、犹他州、俄亥俄州东部、科罗拉多州、康乃狄格州Roxbury、纽泽西州Franklin、加州SanBernardinoCounty、威斯康辛州Ladysmith、亚利桑那州AntlerMine、纽约州、育空RapidCreek和加拿大蒙特利尔FranconQuarry与魁北克MontSaint-Hilaire。

中国菱铁矿资十分丰富,目已探明储量近20亿吨,另存保有储量近20亿吨。主要分布在西部地区,其中新疆、青海、甘肃、陕西与云南等五个省的菱铁矿储量都超过亿吨。如陕西柞水大西沟 菱铁矿矿床储量超过三亿吨。

相关研究

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菱铁矿菱铁矿

菱铁矿属于方解石族的矿物,族中的矿物彼此异质同型(isomorphous):由于各矿物的结晶构造相似,因此它们具许多相似的物理性质。包括:属于六方晶系、三方(次)晶系(trigonal)--晶型多为菱面体或scalenohedron。有三组发育优良的菱面体解理,透明菱面体结晶具有双折射(doublerefraction)现象等。实际上,矿物组成中的阳离子之间,彼此可以完全地相互取代,形成一系列的固溶液(solidsolution),因此矿物之间的分辨可能变得较为困难。

前述曾经提及菱铁矿会产自具有有机组份的沉积岩中,例如黑色页岩、煤层中,我们不妨想像一下菱铁矿的形成环境:一个古代的沼泽地区,许多植物的残块,举凡木干、枝叶等散布其中,这是未来煤矿、煤炭形成的温床,由于这个环境中有水、有溶解的铁质,是个缺氧的环境,因此也适合菱铁矿的形成,这就是含煤沉积岩中常见菱铁矿的原因。

这些沉积岩中的菱铁矿多以层状或结核(nodule,concretion)产出,所谓的结核,是菱铁矿晶体堆积、包覆着一个核心,然后再向外层层包覆、生长而形成,这个核心大多是其他矿物。例如:黄铁矿、闪锌矿、燧石(chert)等,但是在美国伊利诺州MazonCreek地区的页岩中,菱铁矿结核中包覆的不是矿物,而是在那古沼泽地区、与煤矿物源共同生活的植物与动物们。这种包覆动物或植物化石的菱铁矿结核,以伊利诺州的最为著名,不过除此之外,印度西部等其他地区也有产出,并不是只有一个地方看的到。

价值应用

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菱铁矿

富含菱铁矿的层位出露于下马岭组下部,为一套碳质岩系,主要为粉砂岩和黑色页岩。粉砂岩、页岩中夹有铁结核层,三者常互层出现。这些铁结核表面呈褐红色,扁平椭球状,致密块状构造,多数直径在1cm~15cm间,少数可达30cm左右,其最大扁平面平行于层面,围岩层理绕结核生长。结核新鲜断面呈灰色,具有碳酸盐岩特征,硬度小于小刀,比重明显大于泥岩、灰岩或白云岩。据此将铁质结核初步定为菱铁矿结核。这一认识得到了进一步室内工作(包括显微镜下鉴定、X射线粉晶衍射及电子探针分析)的证实。

蓟县铁岭子村下马岭组剖面中菱铁矿的含量非常丰富,可能具有经济意义,有必要对其进行系统调查。同时,这一发现在研究元古宙环境演化方面也具有重要意义。

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