世界上最丰富的含铁矿物——赤铁矿

赤铁矿是什么

赤铁矿是一种氧化铁，这意味着它含有与铁化合的氧原子。它是地球上最丰富的含铁矿物，也是铁的重要来源。各种化妆品和颜料都是用这种石头制成的，它也出现在世界上许多地方的珠宝和雕刻品中。

这种矿物的颜色从几乎是黑色到银灰色再到血红色不等。它由一系列相互叠加的结晶板组成，如果它被拉过一个表面，通常会留下红色的条纹。其中最著名的形式是有光泽的银灰色，经常用于装饰目的。赤铁矿一般含有70%左右的铁矿石和30%左右的氧。

根据颜色和成分的不同，有许多不同的术语用来描述赤铁矿。赤铁矿玫瑰的形状像一朵花。虎铁与石英等其他矿物分层。肾矿呈块状，确实有点像肾。镜铁矿呈高度片状，鲕状赤铁矿呈小粒红褐色物质。

这个名字来源于赤铁矿被磨成粉末时呈现的红色，以及许多形式的赤铁矿所具有的红色。这种颜色让一些观察者联想到血，而希腊语词根hema(表示血)则用来描述石头。一些早期文化认为，这种矿物是由战场上牺牲的士兵的血液形成的。正因如此，“血石”备受尊崇。

其他矿物有时会与赤铁矿混合，钛铁矿也是如此，钛铁矿也包括钛。钛铁矿的磁性更强，碾碎后会产生白色颜料。赤铁矿还经常与其他岩石的沉积物结合，如刚玉，另一种氧化物矿物，主要成分是铝，而不是铁。

除了用作颜料和纯铁的来源，赤铁矿还被用于珠宝。银灰色是最受欢迎的形式，因为它可以抛光到纯光泽。纯赤铁矿常被用来制作简单的戒指和手镯，石头也可以做成珠子或镶嵌在其他首饰上。一些石雕师也用矿物制作装饰性的雕刻作品。

赤铁矿的成分

纯赤铁矿的铁含量约为70%，氧含量约为30%。像大多数天然材料一样，它很少被发现具有这种纯成分。这对于在水体中通过无机或生物沉淀形成赤铁矿的沉积矿床来说尤其如此。

少量碎屑沉积可使氧化铁中含有粘土矿物。沉积作用可使矿床具有氧化铁和页岩相间带。以碧玉、燧石或玉髓形式存在的二氧化硅可以通过化学、碎屑或生物过程少量或大量地进入。这些由赤铁矿和页岩或赤铁矿和二氧化硅组成的层状沉积物被称为“带状铁层”(见下图)。

肾矿赤铁矿:一些赤铁矿在空腔中沉淀。这种化学沉淀的赤铁矿通常相对不受沉积粘土或寄主岩石包裹体的污染，具有较高的纯度。高纯度使其成为制作颜料的首选赤铁矿。

赤铁矿的形成

赤铁矿是一种主要矿物，是火成岩、变质岩和沉积岩的蚀变产物。它可以在岩浆分化过程中结晶，或从穿过岩体的热液中沉淀。它也可以在接触变质作用中由热岩浆与邻近岩石反应而形成。

最重要的赤铁矿床形成于沉积环境。大约24亿年前，地球上的海洋富含溶解的铁，但水中的游离氧含量很少。然后，一组蓝藻细菌变得能够进行光合作用。这种细菌利用阳光作为能量源，将二氧化碳和水转化为碳水化合物、氧气和水。这个反应将第一批游离氧释放到海洋环境中。新的氧气立即与铁结合形成赤铁矿，赤铁矿沉到海底并成为我们今天所知的带状铁岩层的岩石单元。

很快，地球海洋的许多地方都发生了光合作用，大量赤铁矿沉积在海底。这种沉积持续了数亿年——从大约240万年前到180万年前。这就形成了几十到上千米厚的铁矿床，这些铁矿床横向分布在几百到几千平方公里的范围内。它们组成了地球岩石记录中最大的岩层。

许多沉积铁矿床含有赤铁矿、磁铁矿以及其他铁矿物。这两种矿物往往密切相关，矿石经过开采、粉碎和加工，以回收这两种矿物。历史上，很多赤铁矿没有被回收，而是被送到尾矿堆里。如今，更有效的处理可以从矿石中回收更多的赤铁矿。尾矿也可以进行再处理，回收更多的铁，减少尾矿体积。