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菱铁矿
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<big>'''菱铁矿'''</big>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。
== 简介 ==
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
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 ==
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]](赤血盐)试液立即呈深蓝色。有些沉积岩也含二价铁。据观察含二价铁3%在以上的岩石与菱铁矿矿石一样, 均呈深蓝色反应, 故很难区别菱铁矿石与岩石。但是在试二价铁的过程中, 如能观察起泡情况并能注意深蓝色出现的快慢, 也可以鉴定一部分菱铁矿矿石。在试样(块样)上滴上稀盐酸的同时,也滴一滴赤血盐试液, 这时, 若是起泡剧烈并立即呈现深蓝色者为含铁石灰岩, 若起泡多, 但不剧烈并立即呈现深蓝色者为含铁白云岩, 若起泡少、变色慢, 先为绿色然后逐渐变为深蓝色者则为菱铁矿石。冬天, 菱铁矿矿石起泡更少或不起泡, 深蓝色出现更慢。应当指出, 起泡少、变色慢、重感又不明显的菱铁矿矿石与含菱铁矿的粘上岩、 [[ 砂岩 ]] 及粉砂岩等需用其他方法区别。
四、灼烧后观察磁性强度、估计矿石品位。菱铁矿石无磁性, 烧后二氧化碳逸出, 部分二价铁氧化而具磁性。通过对试样的磁性观察来鉴定是不是菱铁矿石并进一步估计菱铁矿石的品位。对试样进行了观察, 明显的看出含铁量高的试样磁性强, 含铁最低的试样磁性就弱。可以分为极磁样、强磁样、中磁样和弱磁样四级。它们分别代表富矿、贫矿、表外矿和岩石。
五、图。观测粒状菱铁矿的数量、估计矿石的品位。对粒状结构的菱铁矿石, 观测菱铁物的数量, 以估计矿石的品位, 达到鉴定菱铁矿石的目的并大致鉴定出贫矿、富矿及表外矿。可以明显地看出, 鲡状菱铁矿石的鲡粒就是菱铁矿物, 矿石品位的高低取决于鲡粒的多少, 同时也取决于鲡粒含菱铁矿的纯度。据此, 将矿石的鲡粒含量分为个等级如密集、大量、中量、少量和稀少。在矿石中, 纸状菱铁矿的含量如为密集者,其含铁量大致在30%以上, 属富矿, 如为大量者, 其含铁量大致在25%左右为贫矿, 如为中量者, 其含铁量大约在15%左右可作为表外矿如为少量和稀少者, 其含铁量在10%以下, 不是矿石。
== 成因 ==
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。<ref>[https://pediainside.com/index.php?title=%E8%8F%B1%E9%93%81%E7%9F%BF&action=edit] [[ 矿 浆pH 浆]]pH 对表面磁化和菱铁矿-赤铁矿协同磁化的效应，知网空间 2014年03期</ref>
== 产地 ==
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 牙]]BieraBaixa 、 [[ 巴 西MinasGerais 西]]MinasGerais 、 [[ 秘 鲁Huancavelica 鲁]]Huancavelica 、 [[ 玻利维 亚Tatasi 亚]]Tatasi 、 [[ 澳洲新南威尔 州BrokenHill 州]]BrokenHill 、ProspectHill， [[ 纳米比 亚Otavi 亚]]Otavi 的Tsumeb、 [[ 格陵 兰Ivigtut 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 州]]Roxbury 、 [[ 纽泽西 州Franklin 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。
== 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（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 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
== 价值应用 ==