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针铁矿(英語:goethite )，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。针铁矿的颜色由黄褐色到红色，晶体为片状、柱状或针状。晶体的集合体一般为具有同心层和放射状纤维构造的球状、钟乳状或块状。[1]
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
化学组成
化学组成为FeO（OH）
晶体形态
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。
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。[2]
历史
针铁矿是一种分布广泛的矿物，作为一种水合铁氧化物，在现有铁矿矿物中的重要性仅次于赤铁矿（ hematite，α-）。 它的西方名称来自著名的德国诗人歌德（J.W. von Goethe，1749-1832），1806年这位热衷于在野外收集矿物的文人的名字被记录为一种常见的矿物。起初，这个名称是用来描述另一种现在被称为纤铁矿[lepidocrocite，γ-FeO(OH)]的矿物，后者与针铁矿同质多象（即有共同的化学组成但晶体结构不同）：针铁矿中氧和氢氧根离子的排列呈现六方最密堆积，而纤铁矿为立方堆积，两者的铁离子都分布与一个八面体空隙中。
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针铁矿 。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。
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。[3]
赤铁矿矿物亚种
赤铁矿的集合体有各种形态，形成一些矿物亚种，即:
(1)镜铁矿 为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集合体。
(2)云母赤铁矿 具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。
(3)鲕状或肾状赤铁矿 形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。
赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一，可形成于各种地质作用，但以热液作用、沉积作用和区域变质作用为主。在氧化带里，赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁矿经脱水作用形成。但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下，赤铁矿可转变为磁铁矿，称假象磁铁矿。[4]
针铁矿光学性质
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。[5]
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