怎样区分铁矿石(磁铁矿,赤铁矿,镜铁矿)?
怎样区分铁矿石(磁铁矿,赤铁矿,镜铁矿)?
09-01-16 &
赤铁矿 Hematite 　　赤铁矿的化学成分为Fe2O3，晶体属三方晶系的氧化物矿物。西文名称来源于希腊文“血”的意思，意指这种矿物常常是红色的。它是一种铁的氧化物，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。　　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，它们通常含硅的杂质。　　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。与等轴晶系的磁铁矿成同质多象。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。显晶质呈铁黑至钢灰色，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和胶体沉淀形成的。　　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] 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。 　　[结构与形态] 三方晶系，arh=0.5421nm，α=55。17'；Z=2。ah=0.5039 nm，ch=1.3760nm；Z=6。刚玉型结构。成分中有Ti的替代时，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)为穿插双晶或接触双晶。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。 　　[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。 　　[工业应用] 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。 黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。　　黄铁矿是铁的二硫化物。纯黄铁矿中含有46.67%的铁和53.33%的硫。一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料，而不是用作提炼铁的原料，因为提炼铁有更好的铁矿石。黄铁矿分布广泛，在很多矿石和岩石中包括煤中都可以见到它们的影子。一般为黄铜色立方体样子。黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。　　黄铁矿化学成分是FeS2，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达6-6.5，小刀刻不动。比重4.9―5.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。　　黄铁矿　　如何识别“愚人金”和真正的黄金呢？只要拿它在不带釉的白瓷板上一划，一看划出的条痕（即留在白瓷板上的粉末），就会真假分明了。金矿的条痕是金黄色的，黄铁矿的条痕是绿黑色的。另外，用手掂一下，手感特别重的是黄金，因为自然金的比重是15.6―18.3，而黄铁矿只有4.9―5.2。　　黄铁矿是分布最广泛的硫化物矿物，在各类岩石中都可出现。黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料，它还是一种非常廉价的古宝石。在英国维多利亚女王时代（公元年），人们都喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外，还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。世界著名产地有西班牙里奥廷托、捷克、斯洛伐克和美国。中国黄铁矿的储量居世界前列，著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。[编辑本段]晶体化学　　黄铁矿理论组成(wB%)：Fe 46.55，S 53.45。常有Co、Ni类质同像代替Fe，形成FeS2—CoS2和FeS2—NiS2系列。随Co、Ni代替Fe的含量增加，晶胞增大，硬度降低，颜色变浅。As、Se、Te可代替S。常含Sb、Cu、Au、Ag等的细分散混入物。亦可有微量Ge、In等元素。Au常以显微金、超显微金赋存于黄铁矿的解理面或晶格中。 　　[结构与形态] 等轴晶系，a0=0.5417nm；Z=4。黄铁矿型结构。Fe原子占据立方体晶胞的角顶和面心；S原子组成哑铃状的对硫[S2]2-，其中心位于晶胞棱的中心和体心，[S2]2-的轴向与相当晶胞1/8的小立方体的对角线方向相同，但彼此并不相交。S-S间距为0.210nm，共价键，小于两倍的硫离子半径之和0.35nm。 　　偏方复十二面体晶类，Th-m3(3L24L33PC)。晶体完好，常呈立方体和五角十二面体，较少为八面体晶形。主要单形：立方体a，五角十二面体e，八面体o及偏方复十二面体。晶面上常见三组互相垂直的条纹，为立方体和五角十二面体的聚形纹。双晶主要依(110)和(111)形成，依(110)形成穿插双晶。集合体呈粒状、致密块状、浸染状或球状。隐晶质变胶体黄铁矿称胶黄铁矿。[编辑本段]物理性质　　黄铁矿浅黄铜黄色，表面常具黄褐色锖色。条痕绿黑或褐黑。强金属光泽。不透明。解理、极不完全。硬度6~6.5。相对密度4.9~5.2。可具检波性。 　　黄铁矿是半导体矿物。由于不等价杂质组分代替，如Co3 、Ni3 代替Fe2 或[As]3 、[AsS]3 代替[S2]2-时，产生电子心（n型）或空穴心（p型）而具导电性。在热的作用下，所捕获的电子易于流动，并有方向性，形成电子流，产生热电动势而具热电性。[编辑本段]产状与组合　　是地壳中分布最广的硫化物。在岩浆岩中，黄铁矿呈细小浸染状，为岩浆期后热液作用的产物。接触交代矿床中，黄铁矿常与其它硫化物共生，形成于热液作用后期阶段。在热液矿床中，黄铁矿与其它硫化物、氧化物、石英等共生；有时形成黄铁矿的巨大堆积。在沉积岩、煤系及沉积矿床中，黄铁矿呈团块、结核或透镜体产出。在变质岩中，黄铁矿往往是变质作用的新生产物。 　　黄铁矿在氧化带不稳定，易分解形成氢氧化铁如针铁矿等，经脱水作用，可形成稳定的褐铁矿，且往往依黄铁矿成假象。这种作用常在金属矿床氧化带的地表露头部分形成褐铁矿或针铁矿、纤铁矿等覆盖于矿体之上，故称铁帽。在氧化带酸度较强的条件下，可形成黄钾铁矾(jarosite，KFe3[SO4]2(OH)6)，其分布量仅次于褐铁矿。[编辑本段]鉴定特征　　晶形完好，晶面有条纹，致密块状者与黄铜矿相似，但据其浅黄铜黄色，硬度大，可与之区别。[编辑本段]应用　　生产硫磺和硫酸的主要原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。 　　药用自然铜即黄铁矿(砸碎或煅用)，别名石髓铅。功效：散瘀止痛，接骨疗伤。成药制剂：活血止痛散，军中跌打散。　　中学化学中的应用：制硫酸　　先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体。 　　将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应为：2SO2+O2→2SO3 　　这个反应在室温和没有催化剂存在时，实际上不能进行。 　　根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。 　　接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。 　　硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫：SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO 　　根据所采用设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76％；而接触法可以生产浓度98％以上的硫酸；采用最多。 　　主要方程式: 　　4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 　　2SO2+O2=2SO3 　　SO3+H2O=H2SO4白铁矿是一种铁的硫化物矿物。 白铁矿往往呈鸡冠状或束状，因此它还被称为鸡冠状黄铁矿或矛状黄铁矿。其实白铁矿还可以呈放射状或瘤状等样子。白铁矿与黄铁矿都属于硫化物矿物，但它们的晶体结构不一样，所以长的样子也不一样。另外，白铁矿的颜色为锡白色和青铜黄色，跟黄铁矿的黄铜色不太一样。　　化学组成：FeS2,Fe铁46.55%，S硫53.45%； 　　鉴定特征：白铁矿和黄铁矿不同之处，—是具有鸡冠状的晶形，二是颜色比较淡白，三是在显微镜下观察时光性的非均质性与黄铁矿相区别； 　　白铁矿成因产状：在自然界的分布远较黄铁矿少，并且不形成大量的聚积;是FeS2的不稳定变体，高于350℃即转变为黄铁矿； 　　著名产地：世界范围广泛分布；大量的白铁矿，在美国的Oklahoma、Missouri，Wisconsin和Illinois各州，产在铅锌矿床之内。在Bohemia，Caisbad和德国的Saxony等地，产在粘土岩之内；在英国的Doyer和Folkestone等地。　　名称来源：Marcasite一字，来自阿拉伯语，原指黄铁矿，是对硫化铁矿和类似的不确定矿物的命名；[编辑本段]::晶体形态　　斜方双锥晶类，晶体通常呈平行（010）的板状，有时呈双锥状。常见单形有平行双面b（010），斜方柱m（110）、e（101）；[编辑本段]::晶体结构　　白铁矿晶系和空间群：斜方晶系，D122h—Pmnn；　　晶胞参数：a0=4.0445埃，b0=5.425埃，c0=3.388埃；　　粉晶数据：2.71(1)1.76(0.63)3.44(0.4)[编辑本段]::物理性质　　白铁矿硬度：6-6.5　　比重：4.85-4.9g/cm3　　解理：解理平行（101）不完全　　断口：断口不平坦　　颜色：淡黄铜色，微带浅灰或浅绿色调　　条痕：暗灰绿色　　透明度：不透明　　光泽：金属光泽　　发光性：无　　其他：性脆[编辑本段]::光学性质　　反射色黄白。反射率：52（绿光），45.5（橙光），44.5（红光）。强双反射，平行a轴白带玫瑰褐色，平行b轴亮黄色，平行c轴奶油白色。强非均质性，从绿到紫红色。褐铁矿褐铁矿　　褐铁矿是主要的铁矿物之一，但它的含铁量并不高，是次要的铁矿石。褐铁矿呈多种色调的褐色，一般为钟乳状、葡萄状、致密的或疏松的块状甚至土状，也有像黄铁矿那样的晶体形状（称为假象）。褐铁矿除了能提炼铁外，还可用作颜料。黄土的颜色主要也是由于含有它们而形的。　　“褐铁矿”一词并不是矿物的种名，通常是针铁矿、水针铁矿的统称。因为这些矿物颗粒细小，难于区分，故统称为“褐铁矿”。　　由于它属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O），成分不纯，水的含量变化也很大。通常呈黄褐至褐黑色，条痕为黄褐色，半金属光泽，块状、钟乳状、葡萄状、疏松多孔状或粉末状，也常呈结核状或黄铁矿晶形的假象出现。硬度随矿物形态而异，无磁性。褐铁矿是氧化条件下极为普遍的次生物质，在硫化矿床氧化带中常构成红色的“铁帽”，可作为找矿的标志。　　褐铁矿的含铁量虽低于磁铁矿和赤铁矿，但因它较疏松，易于冶炼，所以也是重要的铁矿石。世界著名矿矿物名称：铬铁矿（块状、等轴晶系）（Chromite massive Isometric）[编辑本段]::矿物概述　　铬铁矿是铬和铁的氧化物矿物，它相当坚硬，黑色半金属光泽。铬铁矿是金属铬的主要来源，也可用于高温耐火材料。铬铁矿一般呈块状或粒状的集合体。我国西藏、甘肃和陕西等地有矿产。　　铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。 在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。在耐火材料上，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸钠，进而制取其他铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业，还可制作催化剂和触媒剂等。铬铁矿是我国的短缺矿种，储量少，产量低，每年消费量的80%以上依靠进口。　　铬铁矿化学组成：(Mg,Fe)Cr2O4，成分比较复杂，广泛存在Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO五种基本组分的类质同象置换　　鉴定特征：以其黑色，条痕深棕色，硬度大和产于超基性岩中为鉴定特征；铬铁矿，外表看来很像磁铁矿，不同之处是磁性很弱，条痕为棕色，和磁铁矿的黑色不同　　成因产状：岩浆作用的矿物，常产于超基性岩中，与橄榄石共生；也见于砂矿中　　著名产地：世界著名产地有中国四川、甘肃、西藏、青海、俄罗斯、古巴、南太平洋法属NewCaledonia、南非共和国、土耳其、菲律宾和Rhodesia等地。　　名称来源：铬，Chromitim一字，来自希腊语Chroma，指颜色；这是因为一切含铬的化合物，都具有显著的颜色[编辑本段]::晶体形态　　六八面体晶类[编辑本段]::晶体结构　　晶系和空间群：等轴晶系，Fd3m；　　晶胞参数：a0=8.325-8.344埃；　　粉晶数据：2.52(1)1.46(0.9)1.6(0.9)[编辑本段]::物理性质　　硬度：5.5-6.5　　比重：4.3-4.8g/cm3　　解理：无解理　　断口：参差到平坦　　颜色：黑色　　条痕：深棕色　　透明度：不透明　　光泽：金属光泽　　其他：具弱磁性，含铁量高者磁性较强[编辑本段]::光学性质镜铁矿　　矿物名称： 镜铁矿（赤铁矿变种、与石英伴生） （Hematite var.Specularite and Quartz）　　::矿物概述 　　化学组成：Fe2O3，Fe铁 69.94%，有时含TiO2、SiO2、Al2O3等混入物 　　鉴定特征：樱红色条痕是鉴定赤铁矿的最主要的特征；此外，形态和无磁性(镜铁矿例外)可与磁铁矿相区别　　成因产状：形成于各种地质作用之中，但以热液作用，沉积作用和沉积变质作用为主；　　著名产地：世界著名产地有中国河北宣化、湖南宁乡、辽宁鞍山、意大利的E1ba岛、瑞士的St.Gotthard、维藓威、英伦的Cumberland、巴西的MinasGexais。　　名称来源：Hematite一字，来自希腊语haimatites；指血(Bl00d)，象征着这种矿物的颜色;　　::晶体形态 　　复三方偏三角面体晶类；常见单形有平行双面；六方柱；菱面体，，；六方双锥；　　::晶体结构 　　晶系和空间群：三方晶系，空间群R3-c；　　晶胞参数：a0=5.029埃，c0=13.73埃；　　粉晶数据：2.69(1)1.69(0.6)2.51(0.5)　　::物理性质 　　硬度：5.5-6　　比重：5.0-5.3g/cm3　　解理：无　　断口：贝壳状断口　　颜色：红棕色　　条痕：红色　　透明度：不透明　　光泽：金属光泽至半金属光泽或土状光泽；细薄片或晶体碎片边缘透光　　发光性：无　　其他：性脆，无解理，镜铁矿具有磁性　　::光学性质 　　薄片中血红、橙红、灰黄色。一轴晶（-）。No=3.22，Ne=2.94。弱多色性。No-褐红，Ne-黄红。反射色白带蓝灰。反射率：28.70（绿光），26.15（橙光），25.03（红光）；Ro=27.8，Re=24.9（钠光，空气中）双反射弱，Ro=白，Re-灰蓝白。非均质。内反射暗红磁铁矿　　magnetite 　　矿物名。磁铁矿的化学成分为Fe3O4，晶体属等轴晶系的氧化物矿物，晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。完好单晶形呈八面体或菱形十二面体，呈菱形十二面体时，菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。集合体为致密块状或粒状。颜色为铁黑色，条痕呈黑色，金属光泽或半金属光泽，不透明，无解理，摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3。因为它具有强磁性，中　　[鉴定特征] 八面体晶形，黑色，条痕黑色，无解理，强磁性。以此可与相似矿物铬铁矿、黑钨矿、黑锰矿等区别。 　　[工业应用] 为最重要和最常见的铁矿石矿物。钛磁铁矿、钒钛磁铁矿同时亦为钛、钒的重要矿石矿物。富含Ti、V、Ni、Co等元素时可综合利用。 　　药用磁铁矿名磁石，别名玄石、慈石、灵磁石、吸铁石、吸针石。功效：潜阳安神；聪耳明目；纳气平喘。　　磁铁矿分布广，有多种成因。瑞典基鲁纳是典型的岩浆矿床。智利的拉科铁矿是由与火山作用有关的矿浆直接形成的。接触变质形成的铁矿可以中国大冶铁矿为例。由沉积的含铁岩层经区域变质作用形成的铁矿（如中国鞍山一带的铁矿），以磁铁矿和赤铁矿为主，规模很大，但品位较低，是世界上最重要的铁矿来源。前苏联、北美、巴西、澳大利亚都有特大型的此种铁矿。磁铁矿因比重大，并有抵抗风化的能力，所以在河床或滨海砂中也能富集。遭受氧化后能转变为赤铁矿；若保留原有的外形,即称为假象赤铁矿。
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磁铁矿的化学分子式是Fe3O4。
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磁铁矿的化学分子式是Fe3O4。此题为判断题(对，错)。请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
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[cí tiě kuàng]
磁铁矿，是指氧化物类矿物磁铁矿的矿石。属等轴晶系。晶体呈八面体、十二面体。晶面有条纹。多为粒块状。铁黑色，或具暗蓝靛色。黑，半金属光泽。不透明。无解理。不平坦。硬度5.5～6.5。密度5.16～5.18g/cm3。具强磁性。性脆。无臭，无味。常产于、中。海滨沙中也常存在。分布山东、河北、河南、辽宁、黑龙江、内蒙古、湖北、云南、广东、四川、山西、江苏、安徽。
磁铁矿矿石简介
矿物名。磁铁矿的主要成分为，晶体属的氧化物矿物，晶体常呈和菱形十二面体、呈粒状或块状。完好形呈八面体或菱形十二面体，呈菱形十二面体时，菱形面上常有平行该长对角线方向的条纹。集合体为致密块状或粒状。
颜色为铁黑色，呈黑色，金属光泽或，不透明，无，5.5-6，4.8-5.3。因为它具有强磁性，中国古代中国古籍中称为，表征它具有磁性；此外尚有偩铁石、磁石、玄石等名称。含铁量为72.4%，是最重要的铁矿石。如矿石中含有害元素很少，可直接用于平炉炼钢。不少磁铁矿中还伴有钛、钒、等元素，冶炼过程中可以综合利用。磁铁矿还是传统的中药材之一，中医认为有镇静安神的功效。磁铁矿晶体具反型结构(见尖晶石)。常呈八面体也呈菱形十二面体,常见集合体呈块状或粒状。铁黑色，半金属光泽,有时具八面体。5.5～6.5，比重5.2,具,是矿物中磁性最强的能被永久磁铁所吸引。其中具有极磁性、能吸引铁针等物的称为极磁铁矿。又称为、、。是矿物中磁性最强的，能被吸引，中国古代的&&就是利用这一特性制成的。氧化后变为或。 磁铁矿晶体常呈八面体和、集合体呈粒状或块状。是矿物中磁性最强的，能被永久磁铁吸引，氧化后变为赤铁矿或褐铁矿。
磁铁矿分布广，有多种成因。生于和中，成因矿床以基鲁纳为典型；作用有关的直接形成的以智利拉克铁矿为典型；接触变质形成的铁矿以中国为典型；含铁层经区域形成的铁矿，品位低规模大，俄罗斯、北美、巴西、澳大利亚和中国辽宁等地都有大量产出。磁铁矿是的主要矿物原料，也是传统的中药材。
磁铁矿化学组成
化学成分：FeO31.03%，Fe2O368.96%。其中Fe的类质同像代替有Al、Ti、Cr、V等；替代Fe的有Mg、Mn、Zn、Ni、Co、Cu、Ge等。当Ti代替Fe时，伴随有Mg—Fe和V—Fe；Ti亦可以或钛铁晶石的细小包裹体呈定向连生形式存在，系由出溶而成。在&600℃时，形成磁铁矿FeFe2O4—Fe2TiO4完全固溶体，
矿物结构式：Fe3[Fe21-xFe31-2xTi4x]O4(0≤x≤0.2)；Fe31.2-xFe2x-0.2[Fe21.2Fe30.8-xTi4x]O4(0.2≤x≤0.8)；Fe32-2xFe22x-1[Fe22-xTi4x]O4(0.8≤x≤1)；其中方括号中的为八面体配位。在&500℃时则形成FeFe2O4—FeTiO3完全固溶体；随温度的下降，固溶体发生出溶。 当Ti代替Fe，其中TiO2在25%时称含钛磁铁矿。含钒钛较多时，则称钒钛磁铁矿。含铬者称铬磁铁矿。钛磁铁矿与钒钛磁铁矿在高温时形成，温度下降时发生，在光片中可看到钛铁矿在磁铁矿中生成的显微定向连生常沿磁铁矿的八面体裂开分布，叫钛铁磁铁矿。磁铁矿中的Fe2可被Mg2代替，构成磁铁矿－镁铁矿。
磁铁矿主要分类
各种含铁矿物按其矿物组成，主要可分为4大类：磁铁矿、赤铁矿、和菱铁矿。由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同，因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。
（1）磁铁矿主要含铁矿物为磁铁矿，其为Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%，理论含铁量为72.4%。这种矿石有时含有TiO2及V2O5组合，分别称为钛磁铁矿或矾钛磁铁矿。在自然纯磁铁矿矿石很少遇到，常常由于使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但它仍保留原来磁铁矿的外形，所以叫做。磁铁矿具有强磁性，晶体八面体，少数为菱形十二面体。集合体常成致密的块状，颜色条痕为铁黑色，半金属光泽，相对密度4.9～5.2，硬度5.5～6，无解理，脉石主要是及硅酸盐。差，一般含有害杂质硫和磷较高。
（2）赤铁矿赤铁矿为无水矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它都是工业生产的主要矿石。
赤铁矿含铁量一般为50%～60%，含有害杂质硫和磷比较少，还原较磁铁矿好，因此，赤铁矿是一种比较优良的。赤铁矿有原生的，也有野生的，再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性，但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿，在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的，如褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）。赤铁矿具有半金属光泽，结晶者硬度为5.5～6，土状赤铁矿硬度很低，无解理，相对密度4.9～5.3，仅有弱磁性，脉石为。
（3）褐铁矿是含水氧化铁矿石，是由其他矿石风化后生成的，在自然界中分布得最广泛，但矿床埋藏量大的并不多见。其化学式为nFe2O3·mH2O(n=1～3、m=1～4)。褐铁矿实际上是由（Fe2O3·H2O）、水针铁矿（2Fe2O3·H2O）和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物质的混合物所组成的。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·H2O形式存在的。一般褐铁矿石含铁量为37%～55%，有时含磷较高。褐铁矿的吸水性很强，一般都吸附着大量的水分，在或入高炉受热后去掉游离水和结晶水，矿石因而增加，大大改善了矿石的。所以褐铁矿比赤铁矿和磁铁矿的还原性都要好。同时，由于去掉了水分相应地提高了矿石的含铁量。
（4）菱铁矿菱铁矿为碳酸盐铁矿石，化学式为FeCO3，理论含铁量48.2%。在自然界中，有工业开采价值的菱铁矿比其他三种矿石都少。菱铁矿很容易被分解氧化成褐铁矿。一般含铁量不高，但受热分解出CO2以后，不仅含铁量显著提高而且也变得多孔，很好。
磁铁矿药用价值
为最重要和最常见的铁矿石矿物。钛磁铁矿、钒钛磁铁矿同时亦为钛、的重要矿石矿物。富含Ti、V、Ni、Co等元素时可综合利用。药用磁铁矿名磁石，别名玄石、慈石、灵磁石、、吸针石。功效：潜阳安神；聪耳明目；纳气平喘。 磁不但在现代医学上有着重要的应用，如技术，常称磁共振CT(计算机化层析术)，以及心磁图和脑磁图的应用，而且还有着悠久的历史。在西汉的《史记》(约公元前90年)书中的“仓公传”便讲到齐王侍医利用5种(称为五石)治病。这5种矿物药是指磁石(Fe3O4)、丹砂(HgS)、雄黄(As2O3)、矾石(硫酸钾铝)和(2CuCo3)。随后历代都有应用磁石治病的记载。
例如，在东汉的《神农本草》(约公元2世纪)药书中便讲到利用味道辛寒的慈(磁)石治疗风湿、肢节痛、除热和耳聋等疾病，南北朝著的《名医别录》(公元510年)医药书中讲到磁石可以养肾脏，强骨气，通关节，消痛肿等。唐代著名医药学家著的《千金方》(公元652年)药书中还讲到用磁石等制成的蜜丸，如经常服用可以对眼力有益。北宋何希影著的《圣惠方》(公元1046年)医药书中又讲到磁石可以医治儿童误吞针的伤害，这就是把枣核大的磁石，磨光钻孔穿上丝线后投入喉内，便可以把误吞的针吸出来。
南宋严用和著的《济生方》(公元1253年)医药书中又讲到利用磁石医治听力不好的耳病，这是将一块豆大的磁石用新绵塞入耳内，再在口中含一块，便可改善病耳的听力。总的说来，在各个朝代的医药书中常有用磁石治疗多种疾病的记载。明代著名药学家著的《本草纲目》关于医药用磁石的记述内容丰富并具总结性，对磁石形状、主治病名、药剂制法和多种应用的描述都很详细，例如磁石治疗的疾病就有耳卒聋闭、肾虚耳聋、老人耳聋、老人虚损、眼昏内障、小儿惊痫、子宫不收、大肠脱肛、金疮肠出、金疮血出、误吞针铁、丁肿热毒、诸般肿毒等10多种疾病，利用磁石制成的药剂有、紫雪散和耳聋左慈丸等。
磁铁矿分布范围
磁铁矿分布广，有多种成因。瑞典基鲁纳是典型的。智利的拉科铁矿是由与有关的矿浆直接形成的。接触变质形成的铁矿可以中国大冶铁矿为例。由沉积的含铁岩层经形成的铁矿（如中国鞍山一带的铁矿），以磁铁矿和赤铁矿为主，规模很大，但品位较低，是世界上最重要的铁矿来源。、北美、巴西、澳大利亚都有特大型的此种铁矿。磁铁矿因比重大，并有抵抗风化的能力，所以在河床或滨海砂中也能富集。遭受氧化后能转变为赤铁矿；若保留原有的外形,即称为假象赤铁矿。
磁铁矿矿产资源
南极地区的矿产资源极为丰富。据已查明的资源分布来看，煤、铁和石油的储量为世界第一，其它的矿产资源还正在勘测过程中。在南极地区，可望发现更多更丰富的矿产资源，为人类利用这些资源提出科学依据。南极大陆煤层主要分布于南极洲的冰盖下面，储量约为5000亿吨。 铁矿是南极最富有的矿产资源之一。在南极大陆，主要分布在东南极洲。据科学家们勘测，在查尔斯王子山脉南部的地层内，在晚太古至，有一条厚度达400米，长120公里～180公里，宽5公里～10公里的条带状富磁铁矿岩层，矿石平均品位达32%～58%，是具有工业开采价值的床，初步估算其蕴藏量可供全世界开发利用200年，是当今世界最大的富铁矿藏。有趣的是，如果沿着南极洲查尔斯王子山脉所在的经度范围（北纬60度至北纬70度）一直往北走，几乎在相同经度差不多对称的，又是一片世界级大铁矿地区。
人们对南极及其陆架区矿产资源了解得并不多，原因很简单，面积巨大，厚达几千米的冰盖和恶劣的自然环境限制了科学家的调查，但是通过几十年不间断的工作，已经在南极发现矿床、矿点百余处。把南极大陆划分出三个主要的：安第斯多金属成矿区，主要为铜、铂、金、银、铬、、钻等矿产；多金属成矿区，有铜、铅、锌、金、银、锡等矿产；东南极铁矿成矿区，除大量铁矿外，尚有铜、铂等有色金属，并发现金伯利岩。一般认为山铁矿和横贯南极山脉区的煤矿规模最大；、威德尔海、、别林斯高晋海等海盆油气远景最大。
尽管南极大陆及其陆架的和矿产资源开发难度颇大，但随着其他大洲可供开发的矿产资源的日益减少和枯竭，将迫使人类向海洋、南极洲或其他地方寻找出路。至于人们担心矿产资源开发可能造成的环境、生态的破坏和污染，人类也会从科学技术进步中找到妥善的解决办法。但在目前，南极禁止一切矿产资源的开发和利用。
全世界已查明的铁的蕴藏量是相当可观的，但具有工业开采价值的富铁矿床就不是那么乐观了，所以近几十年来，地质学家们又逐步把寻找铁矿远景资源的目光投向南极洲。 铁矿是南极大陆所发现的储量最大的矿产，主要位于东南极。
1966年，苏联地质学家在南部的鲁克尔山北部，发现了厚度约70米的条带状富磁铁矿岩层，称为条带状磁铁矿层或。矿石平均含铁品位为34.1%，最富可达58%。整个岩系厚度达400米。他们在年调查，确定了该地区磁铁矿和硅酸盐中铁的品位可以与澳大利亚西部的哈默斯利盆地、北美洲的区、加拿大的谢弗维尔地区和苏联的克里沃·罗格地区的铁构造相比。
航空磁场调查资料表明，铁矿集中区在冰体下长120～180千米，宽5～10千米。1977年，美国的霍夫曼和里瓦齐等人，根据报道了在鲁克尔山西部的冰盖下的两个磁异常带，其宽度为5～10千米，延伸达120～180千米，他们初步认为这是鲁克尔条带状含铁层的延续，如果这两个磁异常带确为铁矿所引起的推理得到进一步证实，那么，该地区的铁矿将是世界上最大的。这就是一些南极地质学家所声称的“南极铁山”，其铁矿蕴藏量，初步估算可供全世界开发利用200年。毫无疑义，南极洲鲁克尔山条带状含铁层的发现，已经在关心南极矿产资源的地质界引起了极大的兴趣。
磁铁矿结构形态
等轴晶系，a0=0.8396nm；Z=8。。即1/2的Fe3 和全部的Fe2 占据八面体位置，另1/2的Fe3 占据四面体位置。a0随Al3 、Cr3 、Mg2 替代量的增大而减小；随Ti4 、Mn2 的替代量增高而增大。
六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。晶体常呈八面体和菱形十二面体。在菱形十二面体的菱形晶面上常有平行于该面长对角线方向的条纹，为{111}和{110}的聚形纹(图4-4-3)。依{111}尖晶石律成双晶。集合体通常成致密粒状块体。
磁铁矿物理性质
黑色。条痕黑色。半金属至金属光泽。不透明。无解理，有时可见裂开，往往为含钛磁铁矿中呈显微状的钛铁晶石、钛磁铁矿的包裹体在{111}方向定向排列所致。性脆。硬度5.5~6。相对密度4.9~5.2。具强磁性，（Tc）578℃。居里点是磁性矿物的一种，为磁性或反加热转变为的临界温度值。
磁铁矿产状组合
产于相对较还原的环境。主要成因类型有：岩浆型;接触交代型;高温热液型;区域变质型。
磁铁矿鉴定特征
八面体，黑色，条痕黑色，无解理，强磁性。以此可与相似矿物、、等区别。
磁铁矿藏品信息
中国地质博物馆磁铁矿藏品图片
图片描述：磁铁矿属于氧化物和氢氧化物类，块状；黑褐色；条痕黑色；不透明；半金属光泽；硬度5.5～6；比重4.8～5.3g/cm；无解理。此图为中国安徽省当涂的磁铁矿(Magnetite)的标本照片。
保存单位：中国地质博物馆
陈平．结晶矿物学：化学工业出版社，2006
赵建刚，王娟鹃，孙舒东．结晶学与矿物学基础：中国地质大学出版社，2009
李胜荣．结晶学与矿物学 ：地质出版社，2008
．中国数字地质博物馆
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