Гематит

Гематит — минерал, распространенная форма железо окись. Он известен своим характерным металлическим блеском от красновато-коричневого до черного. Название «гематит» происходит от греческого слова «haima», что означает «кровь», из-за его красноватого цвета в порошкообразном или мелкозернистом виде.

Гематит имеет химическую формулу Fe2O3, что указывает на то, что он состоит из двух атомов железа (Fe), связанных с тремя атомами кислорода (O). Он имеет высокое содержание железа и является одной из самых распространенных железных руд на Земле. Часто встречается в осадочных, метаморфических и Магматические породы.

Одной из примечательных характеристик гематита является полоса. Когда гематит царапается на шероховатой поверхности, он оставляет красновато-коричневую полосу, которая отличает его от других подобных на вид полезные ископаемые. Эта полоса является полезным признаком идентификации гематита.

Гематит использовался людьми на протяжении тысячелетий из-за его отличительных свойств. Он использовался в качестве пигмента, придающего краскам и красителям красноватый цвет. Кроме того, гематит является важным источником железная руда и был добыт из-за содержания железа. Железо, извлеченное из гематита, используется в производстве стали, на транспорте, в строительстве и в различных отраслях промышленности.

Помимо практического применения, гематит также ценится за его метафизические свойства. Считается, что он обладает заземляющими и защитными свойствами, способствуя силе, мужеству и жизненной силе. Некоторые люди используют гематит как камень для медитации, полагая, что он помогает сфокусировать и сбалансировать энергию.

В целом, гематит — универсальный минерал с долгой историей использования человеком. Будь то промышленное применение, художественные цели или метафизические свойства, гематит по-прежнему ценится и ценится за его уникальные характеристики.

это черный или Серебряный серый, коричневый до красновато-коричневого или красного цвета. Есть несколько разновидностей. Среди них; почковая руда, мартит, железная роза. Существуют разные формы, однако все они имеют ржаво-красную черту. Он тверже чистого железа, но может быстро сломаться.

Минеральная группа: Группа гематита.

Имя: От греческого слова "кровь" в связи с ее цветом.

Полиморфизм и серия: Диморфный с маггемитом.

Объединение: ильменит, рутил, магнетит (метаморфические и магматические); гетитом, сидерит, лепидокрокит (осадочные).

Химические свойства гематита

Гематит с химической формулой Fe2O3 обладает несколькими химическими свойствами, определяющими его характеристики и поведение. Вот некоторые из ключевых химических свойств гематита:

  1. Состав: Гематит состоит из атомов железа (Fe) и кислорода (O), причем в каждой формульной единице (Fe2O3) два атома железа связаны с тремя атомами кислорода.
  2. Содержание железа: Гематит является богатым источником железа, обычно содержит около 70% железа по весу. Такое высокое содержание железа делает его важной рудой для добычи железа и производства стали.
  3. Кристальная структура: Гематит кристаллизуется в тригональной кристаллической системе, образуя ромбоэдрические кристаллы. Его кристаллическая структура состоит из плотноупакованных атомов кислорода с ионами железа, занимающими межузельные позиции.
  4. Стабильность: Гематит является стабильным соединением при нормальных условиях. Он устойчив к химическому воздействию выветривание и остается относительно неизменным в течение длительного периода времени.
  5. Редокс-свойства: Гематит может подвергаться окислительно-восстановительным реакциям, то есть он может как отдавать, так и принимать электроны. Его можно свести к форме магнетит (Fe3O4) или металлическое железо в присутствии восстановителей.
  6. Магнитные свойства: Чистый гематит не магнитен, но некоторые образцы гематита могут проявлять слабый магнетизм из-за присутствия небольшого количества примесей магнетита. Эти образцы магнитного гематита часто используются в ювелирных и терапевтических целях.
  7. Кислотно-щелочное поведение: Гематит нерастворим в воде и большинстве кислот. Он стабилен и не подвержен влиянию слабых кислот, таких как разбавленная соляная кислота или серная кислота. Однако концентрированные кислоты и сильные щелочи со временем могут разрушать гематит и растворять его.
  8. реактивность: Гематит может реагировать с различными химическими веществами при соответствующих условиях. Например, он может реагировать с окисью углерода (CO) с образованием металлического железа и диоксида углерода (CO2) в процессе, известном как восстановление гематита.

Эти химические свойства способствуют уникальному поведению и применению гематита в различных областях, включая промышленность, геологию и материаловедение.

Физические свойства гематита

Цвет Серый металлик, от тусклого до ярко-красного
Полоса От ярко-красного до темно-красного
Блеск Металлический до великолепного
Расщепление Ничто
Прозрачность Непрозрачные
Твердость по Моосу 6.5
Удельный вес 5.26
Диагностические свойства Магнитный после нагрева
Кристальная система треугольный
Расставание Расставание {0001} и {1011} в связи с побратимством. Уникальное кубическое разделение масс и зерен на шахте Франклина, Франклин, Нью-Джерси.
Упорство ломкий
Перелом Неправильный/неровный, субконхоидальный
Плотность 5.26 г/см3 (измерено) 5.255 г/см3 (рассчитано)

Оптические свойства гематита

Тип Анизотропный
Анизотропизм отчетливый
Цвет/плеохроизм от коричневато-красного до желтовато-красного
Twinning Двойное проникновение на {0001} или с {1010} в качестве плоскости композиции. Часто имеет пластинчатое двойникование на {1011} в полированном шлифе.
Оптический знак Одноосный (–)
Двойное лучепреломление δ = 0.280
Облегчение Очень высоко

Возникновение и природные источники

Гематит встречается в различных геологических условиях и является одним из самых распространенных железосодержащих минералов на Земле. Он широко распространен и может быть обнаружен в различных типах горные породы и депозиты. Вот некоторые из природных источников и месторождений гематита:

  1. Осадочные отложения: Гематит обычно встречается в осадочные породы, особенно химического или биохимического происхождения. Образуется в виде осадка из водных растворов или в результате химических реакций в водных средах. Осадочные месторождения гематита могут встречаться в полосчатые железные образования (BIF), которые являются важными источниками железной руды.
  2. Гидротермальные жилы: Гематит также можно найти в гидротермальных жилах, которые образуются, когда горячие жидкости, богатые минералами, мигрируют через трещины в горных породах и откладывают минералы. В этих условиях гематит может образовываться вместе с другими минералами, такими как кварц, кальцити сульфиды.
  3. Контактный метаморфизм: Гематит может образоваться в результате контактного метаморфизма, который происходит, когда породы подвергаются воздействию высоких температур и низкого давления вблизи магматических интрузий. Тепло от внедрения изменяет окружающие породы, что приводит к образованию гематитовых жил или конкреций.
  4. Выветривание и эрозия: Гематит может образоваться в результате выветривания и эрозии железосодержащих пород. Когда богатые железом минералы в горных породах со временем подвергаются воздействию кислорода и воды, они могут окисляться и превращаться в гематит. Этот процесс обычно наблюдается в почвенных профилях и выветрелых обнажениях.
  5. Марсианский гематит: Гематит также был обнаружен на планете Марс. Фактически, отложения гематита на Марсе сыграли значительную роль в предположении о присутствии воды на планете в прошлом. Считается, что гематит, обнаруженный на Марсе, образовался в древней водной среде, что указывает на возможность существования жидкой воды на поверхности планеты.

Стоит отметить, что гематит может встречаться в различных формах и проявлениях, таких как ботриоидный (шаровидный), таблитчатый, массивный или в виде слюдяных чешуек. Эти различные формы способствуют разнообразию встречаемости гематита в природе.

Из-за своего обилия и широкого распространения гематит служит важным источником железной руды для черной металлургии. Его добывают во многих странах, включая Австралию, Бразилию, Китай, Индию, Россию и США.

Геологическое образование гематита

Гематит может образовываться в результате нескольких геологических процессов в зависимости от конкретной среды и условий. Вот некоторые из основных геологических образований, связанных с гематитом:

  1. Полосчатые железные формации (BIF): Одним из значительных источников гематита являются полосчатые железистые образования. BIF были сформированы в докембрийскую эпоху, между 3.8 и 1.7 миллиардами лет назад. Эти образования состоят из чередующихся полос богатых железом минералов, в том числе гематита и шерт или слои, богатые кремнеземом. БИП образовались в древних океанах в результате осаждения железа и кремнезема из морской воды, что часто связано с деятельностью железоокисляющих бактерий. Со временем эти слои уплотнились и литифицированы в осадочная порода.
  2. Гидротермальные процессы: Гематит также может образовываться в результате гидротермальных процессов, когда горячие, богатые минералами жидкости циркулируют через трещины или неисправности в скалах. Эти жидкости часто содержат растворенное железо и другие элементы. Когда флюиды охлаждаются и реагируют с окружающими породами, гематит может выпадать в осадок и образовывать прожилки или замещающие отложения. Гидротермальный гематит обычно ассоциируется с другими минералами, такими как кварц, кальцит и сульфиды.
  3. Выветривание и окисление: Гематит может образовываться в результате выветривания и окисления железосодержащих минералов в горных породах. Когда минералы железа подвергаются воздействию кислорода и воды в течение длительного времени, они вступают в химические реакции, которые вести превращение железа в гематит. Этот процесс особенно заметен в средах с высоким содержанием кислорода и влаги, таких как тропический или влажный климат. Выветривание богатых железом пород, таких как базальт или магнетитсодержащие породы, могут привести к образованию богатых гематитом почв и остаточных отложений.
  4. Метаморфические процессы: Гематит также может образовываться во время метаморфизма, процесса, при котором горные породы претерпевают изменения температуры и давления. В определенных условиях, например, при контактном метаморфизме вблизи магматических интрузий, железосодержащие минералы могут вступать в реакцию и превращаться в гематит. Этот метаморфический гематит часто встречается в жилах или конкрециях, связанных с измененными породами.

Важно отметить, что гематит может образовываться в различных геологических средах, и конкретные механизмы образования могут варьироваться в зависимости от местных условий. Присутствие гематита может дать ценную информацию о геологической истории и процессах, происходивших в той или иной области.

Попутные полезные ископаемые и горные породы

Гематит часто ассоциируется с определенными минералами и горными породами. Его присутствие рядом с этими минералами может дать ценную информацию о геологических процессах и условиях в конкретной области. Вот некоторые из распространенных минералов и горных пород, связанных с гематитом:

  1. Кварц: Кварц часто встречается рядом с гематитом. Эти два минерала часто образуются в гидротермальных жилах и могут встречаться вместе в виде жильных заполнений или в виде сросшихся кристаллов. Сочетание гематита и кварца эстетично и пользуется спросом у коллекционеров.
  2. магнетит: Магнетит (Fe3O4), еще один минерал оксида железа, часто связан с гематитом. Оба минерала обычно встречаются в полосчатых железных образованиях (BIF) и могут встречаться вместе в виде чередующихся слоев внутри породы. Также известно, что магнетит преобразуется и окисляется в гематит в результате процессов выветривания.
  3. лимонит: Лимонит представляет собой смесь различных оксидов железа, включая гематит, гетитоми другие гидратированные минералы. Он часто встречается в виде аморфного или землистого коричневого материала, связанного с выветрившимися богатыми железом породами и почвами. Гематит и лимонит могут смешиваться или переходить друг в друга.
  4. шерт: Кремень, тип микрокристаллического кремнезема (SiO2), обычно связан с гематитом в пластовых железных образованиях. BIF состоят из чередующихся слоев гематита и кремня, образующихся в результате осаждения минералов, богатых железом и кремнеземом, в древней морской среде.
  5. Сидерит: Сидерит (FeCO3) — минерал карбонат железа, который может встречаться рядом с гематитом. Часто встречается в осадочном железе. рудные месторождения, где он образуется в результате химических реакций между богатыми железом флюидами и карбонатными минералами. Сидерит можно найти в смеси с гематитом или в виде отдельных слоев внутри горной породы.
  6. Гетит: Гетит (FeO(OH)) — еще один распространенный минерал оксида железа, часто связанный с гематитом. Часто встречается в почвах, выветренных горных породах и месторождения полезных ископаемых. Гетит и гематит могут встречаться вместе, образуя смешанные минералы оксида железа или как отдельные фазы в геологической формации.
  7. Полосатые железные образования (BIF): Образования полосчатого железа, как упоминалось ранее, являются важными горными образованиями, связанными с гематитом. Эти образования состоят из чередующихся полос богатых железом минералов, таких как гематит и магнетит, и слоев, богатых кремнеземом. BIF являются важным источником железной руды и дают представление о геологической истории Земли.

Эти связанные минералы и горные породы обеспечивают важный контекст и понимание геологических процессов и сред, в которых формируется гематит. Они также играют роль в экономическом значении гематита как железной руды и влияют на общий вид и состав месторождений, богатых гематитом.

Промышленное использование гематита

Гематит является важным минералом для различных промышленных применений, в первую очередь из-за высокого содержания железа. Вот некоторые из основных промышленных применений гематита:

  1. Железная руда: Гематит является одним из основных источников железной руды. Его широко добывают из-за содержания железа, которое извлекают и перерабатывают для производства железа и стали. Железо и сталь — жизненно важные материалы, используемые в строительстве, производстве, транспорте и многих других отраслях.
  2. Производство стали: Гематит является ключевым ингредиентом в производстве стали. Используется в качестве первичного железорудного сырья для доменных печей. Железо, извлеченное из гематита, соединяется с другими материалами, такими как кокс (углерод) и известняк, в доменной печи для получения жидкого чугуна. Это расплавленное железо затем превращается в сталь с помощью различных процессов рафинирования.
  3. Пигментная и лакокрасочная промышленность: Гематит также используется в качестве пигмента в лакокрасочной и пигментной промышленности. Его характерный цвет от красновато-коричневого до черного, а также способность обеспечивать непрозрачность и долговечность делают его пригодным для производства красных и коричневых пигментов. Гематитовые пигменты используются в различных областях, включая краски, покрытия, чернила, пластмассы и керамику.
  4. Ювелирное и декоративное использование: Гематит веками использовался в ювелирных изделиях и декоративных предметах. Его металлический блеск и темный цвет делают его популярным выбором для изготовления бус, подвесок и других компонентов ювелирных изделий. Ювелирные изделия с гематитом известны своей природной привлекательностью, и их часто носят благодаря своим заземляющим и уравновешивающим свойствам.
  5. Магнитные приложения: Некоторые формы гематита обладают слабыми магнитными свойствами, что делает их пригодными для магнитных применений. Магнитный гематит, также известный как гематин или «магнитные камни», часто используется для создания магнитных украшений, таких как браслеты и ожерелья. Хотя магнитные свойства гематита относительно слабы, они все же находят применение в некоторых терапевтических и магнитных продуктах.
  6. Абразивы и полировальные пасты: Гематит используется в качестве абразивного материала в различных областях. Мелкоизмельченный порошок гематита используется в качестве абразива в полировальных составах, отделке металлов и подготовке поверхности. Его можно использовать для полировки металлов, стекла, керамики и драгоценных камней.
  7. Очистка воды: Гематит использовался в процессах очистки воды, особенно для удаления таких загрязнений, как мышьяк и тяжелые металлы. Его большая площадь поверхности и реакционная способность делают его эффективным при адсорбции и удалении примесей из воды.

Это лишь некоторые из многих промышленных применений гематита. Его обилие, высокое содержание железа и отличительные свойства делают его ценным минералом для широкого спектра применений в таких секторах, как металлургия, строительство, производство и материаловедение.

Распределение

Гематит широко распространен по всему миру и встречается в различных странах и геологических формациях. Вот некоторые известные регионы и страны, известные своими месторождениями гематита:

  1. Австралии: Австралия является одним из ведущих мировых производителей гематита. Основные месторождения гематита находятся в Западной Австралии, особенно в регионе Пилбара. Пилбара известна своими обширными железорудными рудниками, в том числе в хребте Хамерсли, горе Том Прайс и Парабурду.
  2. Бразилия: Бразилия является еще одним крупным производителем гематита, особенно в штате Минас-Жерайс. Район Железного Четырехугольника в Минас-Жерайс известен своими обширными месторождениями гематита, а также других минералы железной руды. Рудник Карахас, расположенный в штате Пара, является одним из крупнейших гематитовых рудников в мире.
  3. Китай: Китай является крупным производителем и потребителем гематита. В стране имеются обширные месторождения гематита, в основном обнаруженные в провинциях Ляонин, Хэбэй, Шаньси и Аньхой. Огромные месторождения гематита в Китае вносят значительный вклад в развитие черной металлургии страны.
  4. Индия: Индия является одним из крупнейших производителей гематита и железной руды в мире. Штат Одиша, особенно районы Кеонджхар и Сундаргарх, известен своими богатыми месторождениями гематита. Другие штаты, такие как Джаркханд, Чхаттисгарх и Карнатака, также обладают значительными ресурсами гематита.
  5. Россия: Россия располагает значительными месторождениями гематита, основные из которых находятся в Курской магнитной аномалии в Курской и Белгородской областях. Эти месторождения являются частью обширных запасов железной руды в регионе и играют решающую роль в производстве железа и стали в России.
  6. США: В США месторождения гематита можно найти в различных регионах. Регион озера Верхнее, включающий Миннесоту, Мичиган и Висконсин, известен своим богатым гематитом хребтом Месаби, который был важным источником железной руды для сталелитейной промышленности США. В других штатах, таких как Нью-Йорк, Арканзас и Миссури, также есть месторождения гематита.
  7. Южно-Африканская Республика : Южная Африка является домом для значительных месторождений гематита, особенно в провинции Северный Кейп. Рудник Сишен, расположенный в районе Кату, является одним из крупнейших открытых гематитовых рудников в мире.

Помимо этих стран, гематит также встречается во многих других регионах мира, включая Канаду, Швецию, Украину, Венесуэлу, Иран и Казахстан. Широкое распространение минерала отражает его изобилие и важность в качестве ресурса железной руды в различных частях мира.

Драгоценный камень гематит

Иногда используют гематит. драгоценный камень из-за его металлического блеска и яркого внешнего вида. Однако важно отметить, что гематит не является традиционным драгоценным камнем, как алмазы или рубины. Вместо этого он классифицируется как минерал оксида железа с качествами, подобными драгоценным камням.

Драгоценные камни гематита обычно полируют в кабошоны или бусины для использования в ювелирных изделиях. Вот некоторые ключевые моменты о гематите как драгоценном камне:

  1. Внешний вид: Гематит имеет характерный цвет от металлического серого до серебристо-черного. Его поверхность может иметь сильный металлический блеск, часто напоминающий полированный металл. Драгоценный камень также может иметь красновато-коричневый цвет при полировке, известный как «красный гематит».
  2. Полировка и резка: Гематит обычно имеет форму гладких, округлых кабошонов, подчеркивающих его блестящую поверхность. Он также может быть граненым, хотя это встречается реже. Бусины из гематита популярны для использования в браслетах, ожерельях и серьгах.
  3. Размер и форма: Драгоценные камни гематит могут различаться по размеру и форме, в зависимости от желаемого использования и дизайна украшения. Кабошоны могут варьироваться от маленьких до больших, а бусины бывают разных размеров и форм: сферы, овалы и рондели.
  4. Использование ювелирных изделий: Драгоценные камни гематит часто используются в ювелирных изделиях из-за их уникального внешнего вида. Их можно вставлять в кольца, подвески, серьги и браслеты как отдельно, так и в сочетании с другими драгоценными камнями или металлами для контраста и визуальной привлекательности.
  5. Метафизические и духовные свойства: В метафизических верованиях гематит связан с заземлением, защитой и балансировкой энергий. Считается, что он улучшает концентрацию внимания, повышает уверенность в себе и обеспечивает чувство стабильности. Некоторые люди носят украшения с гематитом из-за его предполагаемых энергетических и целебных свойств.
  6. Уход и обслуживание: Драгоценные камни гематиты относительно долговечны, но они могут быть подвержены царапинам и повреждениям в результате грубого обращения или агрессивных химикатов. Рекомендуется избегать воздействия на украшения с гематитом агрессивных чистящих средств и кислотных веществ. Чтобы очистить гематит, используйте мягкую ткань или слабый мыльный раствор, а затем аккуратно высушите их.

Важно покупать гематитовые драгоценные камни из надежных источников, чтобы гарантировать их подлинность и качество. Хотя гематит может не иметь такой же редкости или ценности, как традиционные драгоценные камни, его уникальный внешний вид и метафизические ассоциации делают его привлекательным выбором для любителей ювелирных изделий.

Рекомендации

  • Боневиц, Р. (2012). Камни и минералы. 2-е изд. Лондон: Издательство ДК.
  • Справочник минералогии.org. (2019). Справочник минералогия. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.handbookofmineralogy.org [По состоянию на 4 марта 2019 г.].
  • Mindat.org. (2019). Гематит: информация о минералах, данные и местонахождения .. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.mindat.org/ [Доступ. 2019].
Выйти из мобильной версии