沼铁矿
沼铁矿
针铁矿也叫沼铁矿，它是分布很广的一种铁的氧化物我们通常所见到的铁锈基本就是由它组成的。一般情况下，针铁矿是其他铁矿（如黄铁矿、磁铁矿等）在风化的条件下形成的。针铁矿也可以因沉积作用而形成于海底或湖底。针铁矿是一种比较重要的铁矿石，除了提炼铁以外，人们还将它用作黄赭颜料。[1]
目录
基本信息
中文名: 沼铁矿、 外文名: Goethite、 别名: 针铁矿、 组成: 铁锈、 相关: 黄铁矿、 颜色: 由黄褐色到红色。
简介
沼铁矿是一种不纯的铁沉积物，通过溶液中携带的铁的化学或生物化学氧化在沼泽或沼泽中发展。一般来说，矿石主要由羟基氧化铁组成，通常是针铁矿（FeO（OH））。 化学组成为FeO（OH）、晶体属正交（斜方）晶系并结晶成 相的氢氧化物矿物。与纤铁矿、四方纤铁矿(akaganeite)和六方纤铁矿（feroxyhyte）成同质多象。为纪念著名德国诗人J.W.歌德 (J.W.von Gthe)而命名。晶体呈鳞片状、柱状或针状，但罕见，通常呈具同心层状和放射纤维状构造的肾状、钟乳状以及块状、土状集合体产出。块状等呈细分散状态的针铁矿常含吸附水，称为水针铁矿。针铁矿颜色黄褐至暗褐;条痕褐黄色，金刚光泽至暗淡，纤维状或鳞片状的具丝绢光泽。晶体具一个方向的完全解理。摩斯硬度5～5.5，比重4.37，含杂质者可低至3.3。[2]
光学性质
二轴晶（-）。Np=2.260，Nm=2.393，Ng=2.398（Na）。2V小到中等。多色性比纤铁矿弱，Np-黄，Nm-褐黄，Ng-橙黄。强色散，r>v。Np//b，Bm//c，Ng//a。反射色灰带蓝，较纤铁矿暗。反射率：17.5（绿光），14（橙光），13（红光）。双反射弱。 针铁矿是分布广泛的铁的氧化物。外生成因的针铁矿是褐铁矿的主要成分。针铁矿主要形成外生过程，是由含铁的矿物如黄铁矿、菱铁矿、磁铁矿、含铁硅酸盐等，经氧化和分解而形成的盐类再经水解作用的产物。常与赤铁矿，锰的氧化物，方解石，粘土质等伴生。
形成环境
针铁矿形成于氧化条件下，是含低价铁矿物风化的典型产物，也直接由无机和生物沉淀而形成于湖沼和泉水中，也见于大洋底的锰结核中。它是褐铁矿的最主要组分，分布广但很少大量富集，仅在少数产地可构成重要的铁矿，如法国洛林沿法德边界的所谓云煌岩矿等。针铁矿是次要的炼铁原料。
一种由褐铁矿和粘土或者植物碎片组成的铁矿石类型。一种形成于沼泽、湿地和浅水湖泊中的多孔岩石。铁通过细菌和藻类的氧化作用从水中沉淀出来。常见于斯堪的纳维亚和北美洲的冷温带地区。
含铁的地下水通常以春季形式出现。在遇到表面的氧化环境时，铁被氧化成氢氧化铁。沼泽矿石通常结合针铁矿，磁铁矿和溶洞或石英。通过可能发生氧化酶催化由铁细菌。目前尚不清楚磁铁矿首先与氧气接触后是否会沉淀，然后氧化成铁化合物，或者当沉积物表面下埋藏时暴露于缺氧条件下并且在表面折返后再氧化时，铁化合物是否还原。
一部分墙壁与Hermai -在建筑中使用沼铁矿石，由矿石制成的铁矿通常会含有残留的硅酸盐，这些硅酸盐可以形成一层玻璃状涂层，赋予生锈能力。[3]
成因
在成因上，作为氧化条件下含铁矿物的风化产物是最为普遍的一种情况，例如所谓的褐铁矿大多数情况下主要成份便是沼铁矿。基于同样的原因，一些铜和铁的硫化矿体的外围和露头的风化铁帽（例如在美国亚利桑那的硫铁矿），以及一些由蛇纹岩风化而成的砖红壤堆积（例如在古巴的一些红壤铁矿），也是由针铁矿为主体构成的。沉积也是另一种常见的形式，可以是直接沉淀的也可能是生物成因，这一类的针铁矿常常在湖沼底层沉积物和泉水周围被发现，这些呈层状或结核状的不纯针铁矿有时又被称作沼铁矿（Bog Iron Ore）。最后，还有一种较为少见的形式，人们也会在一些热液脉的空隙中发现低温热液成因的该矿物。另外，需要说明的是，在区域变质作用之下，该类矿物（包括其他含水的铁氧化矿物）会脱水而形成赤铁矿或磁铁矿。
历史
钢铁冶炼从沼泽铁的过程中发明了前罗马铁器时代，和大多数海盗时代铁从沼泽铁熔炼。北冰洋和欧洲东北部的沼泽铁矿是在冰河时代结束后，在冰期后的平原上形成的。斯堪的纳维亚和俄罗斯进入中世纪的铁矿石的主要来源是沼泽矿。即使在中世纪改良冶炼技术使矿石矿石可行后，沼泽矿石仍然重要，特别是农民的铁矿生产，到现代。在俄罗斯，直到16世纪乌拉尔山的优势矿石开始出现时，矿石才是主要的铁矿石来源。
再生资源
“溪流携带来自附近山区的溶解铁，沼泽中的铁通过两种过程进行浓缩：沼泽环境呈酸性，溶解氧浓度低;在沼泽的酸性环境中，化学反应形成不溶性的铁化合物沉淀出来，但更重要的是厌氧菌（Gallionella和Leptothrix）生长在沼泽表面下的铁精矿作为其生命过程的一部分......它们的存在可以通过它们在水中留下的彩虹色油膜在表面上检测到......这是铁锈的另一个明确标志。在冰岛，这部电影被称为jarnbrák（铁皮）。当沼泽中的一层泥炭被切割并用草皮刀拉回时，可以找到并收获豌豆大小的沼泽铁块结节。虽然铁结节相当纯净，但其中并不多。然而，它们是可再生资源。大约每代一次，相同的沼泽可以重新收获。[4]
鉴定
关于鉴定，作为一个有固定成分的晶体矿物，若结晶完好，是容易辨别的。但更常见的情况是，该矿物会以无定形的形态出现，这时我们是不能仅仅依靠观察来判别的。正因为如此，作为一种人类很早就在利用的铁矿，“针铁矿”这一概念直到1806年才从“褐铁矿”（limonite）——这个不太科学的名称中走出。人们开始意识到，褐铁矿这种不纯的无定形态的物质在大多数矿区都可以被认定为实际上是针铁矿（确切而言，指以该矿物为主），而直到X射线衍射法诞生，“褐铁矿”作为一种独立矿物的观点才从人们的视野里走出。
应用
在应用上，它最早是作为一种叫做“赭石”的颜料而被应用的；当然作为很多地区褐铁矿的主要原生矿物，冶铁原料自然是它重要的应用形式，例如在它的最大产地，法国的阿尔萨斯－洛林盆地。除了在上文提及的地区，分布在北美大湖地区和阿拉巴契亚山脉山南、拉布拉多半岛以及南非、巴西、澳大利亚部份地区的铁矿也是该矿物重要的产出地。最后需要注明的是，若该矿物继续发生水合作用，所产生的亚种叫做水针铁矿。 注：褐铁矿实际上是由针铁矿和纤铁矿继续水化而形成的无定形矿物，由于它通常是不纯的，或者说它会包含这两种原生矿物，所以现在人们不把它认为是一种独立矿物。在大多数发现的褐铁矿中，原生矿物是以针铁矿为主体的。
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