沼鐵礦
沼鐵礦
針鐵礦也叫沼鐵礦，它是分布很廣的一種鐵的氧化物我們通常所見到的鐵鏽基本就是由它組成的。一般情況下，針鐵礦是其他鐵礦（如黃鐵礦、磁鐵礦等）在風化的條件下形成的。針鐵礦也可以因沉積作用而形成于海底或湖底。針鐵礦是一種比較重要的鐵礦石，除了提煉鐵以外，人們還將它用作黃赭顏料。[1]
目錄
基本信息
中文名: 沼鐵礦、 外文名: Goethite、 別名: 針鐵礦、 組成: 鐵鏽、 相關: 黃鐵礦、 顏色: 由黃褐色到紅色。
簡介
沼鐵礦是一種不純的鐵沉積物，通過溶液中攜帶的鐵的化學或生物化學氧化在沼澤或沼澤中發展。一般來說，礦石主要由羥基氧化鐵組成，通常是針鐵礦（FeO（OH））。 化學組成為FeO（OH）、晶體屬正交（斜方）晶系並結晶成 相的氫氧化物礦物。與纖鐵礦、四方纖鐵礦(akaganeite)和六方纖鐵礦（feroxyhyte）成同質多象。為紀念著名德國詩人J.W.歌德 (J.W.von Gthe)而命名。晶體呈鱗片狀、柱狀或針狀，但罕見，通常呈具同心層狀和放射纖維狀構造的腎狀、鍾乳狀以及塊狀、土狀集合體產出。塊狀等呈細分散狀態的針鐵礦常含吸附水，稱為水針鐵礦。針鐵礦顏色黃褐至暗褐;條痕褐黃色，金剛光澤至暗淡，纖維狀或鱗片狀的具絲絹光澤。晶體具一個方向的完全解理。摩斯硬度5～5.5，比重4.37，含雜質者可低至3.3。[2]
光學性質
二軸晶（-）。Np=2.260，Nm=2.393，Ng=2.398（Na）。2V小到中等。多色性比纖鐵礦弱，Np-黃，Nm-褐黃，Ng-橙黃。強色散，r>v。Np//b，Bm//c，Ng//a。反射色灰帶藍，較纖鐵礦暗。反射率：17.5（綠光），14（橙光），13（紅光）。雙反射弱。 針鐵礦是分布廣泛的鐵的氧化物。外生成因的針鐵礦是褐鐵礦的主要成分。針鐵礦主要形成外生過程，是由含鐵的礦物如黃鐵礦、菱鐵礦、磁鐵礦、含鐵硅酸鹽等，經氧化和分解而形成的鹽類再經水解作用的產物。常與赤鐵礦，錳的氧化物，方解石，粘土質等伴生。
形成環境
針鐵礦形成於氧化條件下，是含低價鐵礦物風化的典型產物，也直接由無機和生物沉澱而形成於湖沼和泉水中，也見於大洋底的錳結核中。它是褐鐵礦的最主要組分，分布廣但很少大量富集，僅在少數產地可構成重要的鐵礦，如法國洛林沿法德邊界的所謂雲煌岩礦等。針鐵礦是次要的煉鐵原料。
一種由褐鐵礦和粘土或者植物碎片組成的鐵礦石類型。一種形成於沼澤、濕地和淺水湖泊中的多孔岩石。鐵通過細菌和藻類的氧化作用從水中沉澱出來。常見於斯堪的納維亞和北美洲的冷溫帶地區。
含鐵的地下水通常以春季形式出現。在遇到表面的氧化環境時，鐵被氧化成氫氧化鐵。沼澤礦石通常結合針鐵礦，磁鐵礦和溶洞或石英。通過可能發生氧化酶催化由鐵細菌。目前尚不清楚磁鐵礦首先與氧氣接觸後是否會沉澱，然後氧化成鐵化合物，或者當沉積物表面下埋藏時暴露於缺氧條件下並且在表面折返後再氧化時，鐵化合物是否還原。
一部分牆壁與Hermai -在建築中使用沼鐵礦石，由礦石製成的鐵礦通常會含有殘留的硅酸鹽，這些硅酸鹽可以形成一層玻璃狀塗層，賦予生鏽能力。[3]
成因
在成因上，作為氧化條件下含鐵礦物的風化產物是最為普遍的一種情況，例如所謂的褐鐵礦大多數情況下主要成份便是沼鐵礦。基於同樣的原因，一些銅和鐵的硫化礦體的外圍和露頭的風化鐵帽（例如在美國亞利桑那的硫鐵礦），以及一些由蛇紋岩風化而成的磚紅壤堆積（例如在古巴的一些紅壤鐵礦），也是由針鐵礦為主體構成的。沉積也是另一種常見的形式，可以是直接沉澱的也可能是生物成因，這一類的針鐵礦常常在湖沼底層沉積物和泉水周圍被發現，這些呈層狀或結核狀的不純針鐵礦有時又被稱作沼鐵礦（Bog Iron Ore）。最後，還有一種較為少見的形式，人們也會在一些熱液脈的空隙中發現低溫熱液成因的該礦物。另外，需要說明的是，在區域變質作用之下，該類礦物（包括其他含水的鐵氧化礦物）會脫水而形成赤鐵礦或磁鐵礦。
歷史
鋼鐵冶煉從沼澤鐵的過程中發明了前羅馬鐵器時代，和大多數海盜時代鐵從沼澤鐵熔煉。北冰洋和歐洲東北部的沼澤鐵礦是在冰河時代結束後，在冰期後的平原上形成的。斯堪的納維亞和俄羅斯進入中世紀的鐵礦石的主要來源是沼澤礦。即使在中世紀改良冶煉技術使礦石礦石可行後，沼澤礦石仍然重要，特別是農民的鐵礦生產，到現代。在俄羅斯，直到16世紀烏拉爾山的優勢礦石開始出現時，礦石才是主要的鐵礦石來源。
再生資源
「溪流攜帶來自附近山區的溶解鐵，沼澤中的鐵通過兩種過程進行濃縮：沼澤環境呈酸性，溶解氧濃度低;在沼澤的酸性環境中，化學反應形成不溶性的鐵化合物沉澱出來，但更重要的是厭氧菌（Gallionella和Leptothrix）生長在沼澤表面下的鐵精礦作為其生命過程的一部分......它們的存在可以通過它們在水中留下的彩虹色油膜在表面上檢測到......這是鐵鏽的另一個明確標誌。在冰島，這部電影被稱為jarnbrák（鐵皮）。當沼澤中的一層泥炭被切割並用草皮刀拉回時，可以找到並收穫豌豆大小的沼澤鐵塊結節。雖然鐵結節相當純淨，但其中並不多。然而，它們是可再生資源。大約每代一次，相同的沼澤可以重新收穫。[4]
鑑定
關於鑑定，作為一個有固定成分的晶體礦物，若結晶完好，是容易辨別的。但更常見的情況是，該礦物會以無定形的形態出現，這時我們是不能僅僅依靠觀察來判別的。正因為如此，作為一種人類很早就在利用的鐵礦，「針鐵礦」這一概念直到1806年才從「褐鐵礦」（limonite）——這個不太科學的名稱中走出。人們開始意識到，褐鐵礦這種不純的無定形態的物質在大多數礦區都可以被認定為實際上是針鐵礦（確切而言，指以該礦物為主），而直到X射線衍射法誕生，「褐鐵礦」作為一種獨立礦物的觀點才從人們的視野里走出。
應用
在應用上，它最早是作為一種叫做「赭石」的顏料而被應用的；當然作為很多地區褐鐵礦的主要原生礦物，冶鐵原料自然是它重要的應用形式，例如在它的最大產地，法國的阿爾薩斯－洛林盆地。除了在上文提及的地區，分布在北美大湖地區和阿拉巴契亞山脈山南、拉布拉多半島以及南非、巴西、澳大利亞部份地區的鐵礦也是該礦物重要的產出地。最後需要註明的是，若該礦物繼續發生水合作用，所產生的亞種叫做水針鐵礦。 註：褐鐵礦實際上是由針鐵礦和纖鐵礦繼續水化而形成的無定形礦物，由於它通常是不純的，或者說它會包含這兩種原生礦物，所以現在人們不把它認為是一種獨立礦物。在大多數發現的褐鐵礦中，原生礦物是以針鐵礦為主體的。
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