菱铁矿 百科内容来自于: 百度百科

矿物简介

siderite

矿物成分

铁的碳酸盐矿物,成分为FeCO3。经常有等替代铁,形成锰菱铁矿、镁菱铁矿等变种。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。显晶质球粒状的称球菱铁矿;隐晶质凝胶状的称胶菱铁矿。菱铁矿一般呈灰白或黄白色,风化后呈褐色、褐黑色。莫氏硬度4,比重3.7~
菱铁矿 菱铁矿
4.0,随成分中Mn和Mg含量的升高而降低。热液成因的菱铁矿常见于金属矿脉中;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等有害杂质的含量小于0.04%时,可作为铁矿石开采。
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白铁矿

矿物分布

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
菱铁矿 菱铁矿
矿矿床大多属成岩期形成的层控矿床
湖沼相铁质岩:产于某些中、高纬度的沼泽湖泊中,矿石的结构有鲕状、结核状、球粒状、疏松土状等。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。

鉴定特征

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。
菱铁矿 菱铁矿
FeCO3,FeO62.01%,CO237.99%,常含Mg和Mn。三方晶系。常见菱面体,晶面常弯曲。其集合体成粗粒状至细粒状。亦有呈结核状、葡萄状、土状者。黄色、浅褐黄色(风化后为深褐色),玻璃光泽硬度3.5~4.5,比重3.96左右,因Mg和Mn的含量不同而有所变化。晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。经常有等替代铁,形成锰菱铁矿、镁菱铁矿等变种。菱铁矿通常呈显晶粒状或隐晶质致密块状。呈隐晶质球粒状的称球菱铁矿;隐晶质凝胶状的称胶菱铁矿。菱铁矿一般呈灰白或黄白色,风化后呈褐色,褐黑色。摩斯硬度4。比重3.7~4.0,随成分中Mn和Mg含量的升高而降低。热液成因的菱铁矿常见于金属矿脉中;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等有害杂质的含量小于
菱铁矿 菱铁矿
0.04%时,可作为铁矿石开采。
菱铁矿常呈结核体或放射状球粒结构菱铁矿产出;铁的硫化物包括黄铁矿与白铁矿。
菱铁矿岩分布在中国贵州、陕西等省,可构成一定规模矿床,菱铁矿是典型成岩矿物,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:产某些中、高纬度沼泽与湖泊中,矿石结构有鲕状和结核状、球粒状、疏松土状等。矿石成分是以针铁矿常见,其次是菱铁矿及蓝铁矿。古代的湖沼相铁矿常及含煤地层共生,矿石成分是以菱铁矿为主。

产状产地

菱铁矿的成因主要有二。其一,外生成因,产自沉积岩中:这些层状的碎屑沉积岩大多带有来自生物的有
菱铁矿 菱铁矿
机组份--例如(黑色)页岩、煤层等,换言之,菱铁矿是在低氧的情况下藉生物作用形成;其二,形成于中温至低温的热液矿脉内:菱铁矿常见于变质沉积岩中,是热液堆积后形成的脉石矿物;此外,伟晶岩中亦可能出现菱铁矿。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。 世界著名的菱铁矿产地有:波兰,捷克波西米亚
菱铁矿 菱铁矿
(Bohemia),德国的Harz山脉和Freiberg,法国Lorraine,英国Cornwall,葡萄牙BieraBaixa,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,加拿大蒙特利尔FranconQuarry、魁北克MontSaint-Hilaire,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。

相关研究

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
菱铁矿 菱铁矿
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

菱铁矿(FeCO3)作为一种传统矿物资源,长期以来一直用作冶炼钢铁。近几十年来的进一步研究发现,菱铁矿经热处理后可产生磁性矿物,分解产物变化非常复杂,而且表现出一系列异常的磁学现象,使菱铁矿热分解的主要产物具有极大的潜在应用价值,逐渐引起人们的兴趣。
中国菱铁矿资源十分丰富,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。如陕西临水大西沟菱铁矿矿床储量超过三亿吨。但巳利用的菱铁矿不足总储量的10%。主要用于冶炼钢铁,在其他方面的应用基本处于空白。
基于从菱铁矿的热分解产物所具有的潜在应用价值,利用其在高温分解时产生磁性物质的特点,我们已研制出完全新型的磁性日用陶瓷。这种陶瓷的主要特点是坯体中含有分布均匀的磁性矿物,可显示磁性,由于是热剩磁,故可长久保留。因而可以作为磁性保健用品,如磁化杯、磁储水器以及磁性浴缸;还可制作农产品以及花卉的栽培载体和输水管道,以及保健建筑材料等。如再作深化研究,还有可能作结构陶瓷与功能陶瓷的原料。总之,这项研究具有极大的社会意义和经济效益。
采用以天然纯菱铁矿为主要原料研制磁性日用陶瓷,在国内外尚属首次。所研制成的这种磁性陶瓷的特点在于:原料价格低廉且储量丰富、工艺简单成本较低、无毒无放射性,有利于工业化大规模生产,应用前景十分宽广,经济效益也十分可观。
有关测试数据如下:
吸水率:<0.5% 抗折强度;>650 Kg/cm2
莫氏硬度:>6.5 热稳定性:700℃不开裂
强度比普通硅酸盐陶瓷高。
磁性测试:磁化率X比=8319-18636(10-8m3Kg-1) (赤铁矿=60-600磁铁矿=5.7x104)

相关资料

地质研究所朱祥坤研究员团队在对天津蓟县中、新元古代剖面进行野外考察时,在铁岭子村附近的下马岭组地层中发现了大量原生菱铁矿。
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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