金红石族
钛 晶 Quartz Rutilated是现今最珍贵的水晶类宝石。
紫水晶是水晶家族里面最为高贵美丽的。
钛晶知识
钛晶也是发晶族群之一,特征是含针状钛金属之矿物质内含物,是现今最珍贵的水晶类宝石。 钛晶也是发晶族群里能量最为强大的,常象征大吉祥、富贵、如神佛加持。一般钛晶皆具有六大主能量,主财、偏财、人缘、避邪、健康、防小人。质优的钛晶也一直是水晶收藏玩家即欲收藏的至宝!
钛 晶 Quartz Rutilated
化学式 SiO2
晶 系:六方晶系
硬 度:7
比 重:2.60
折射率:1.54-1.55
产 地:巴西北部的巴依亚州(由于产量稀少,已停产惜售)
钛晶主要的晶底为白水晶或茶晶,钛晶内部的珍状发丝型矿物质的学名金红石,也就是含有二氧化钛的金红石发晶族群之一,本身经过阳光或灯光的照射,更是璀璨亮丽。
紫水晶知识
紫水晶其颜色因含有氧化铁而为鲜艳紫色,有浅紫色到深紫色。紫水晶频率颇高,对应顶轮,有镇定安神功效,精纯、细致、绵密的能量让人如沐春风。主宰右脑世界,提升灵性,可开启更高智慧,对於学生及需常常动脑思考的上班族或创作者为不可或缺的利器。
紫水晶 Amethyst
化学式 SiO2
晶系 六方晶系
硬度 7
比重 2.65
折射率 1.54-1.55
产地 巴西、乌拉圭、桑比亚、印度、南非、阿根廷、韩国
紫水晶是水晶家族里面最为高贵美丽的一员,又称风水石,日本人称紫水晶为能源石。紫水晶颜色带紫,因为当中渗入了微量Fe(铁)元素而氧化铁是造成其鲜艳紫色的主因,而浅色的紫水晶则多被加热(大多为人工加热,而经过千万年天然加热而行成的黄水晶相当少量)处理为黄水晶。紫水晶也会形成其他的样式,大多是内向的晶洞(紫晶洞)生长方式,而外向生长的紫水晶簇(市面上最多的是白水晶簇)极为罕见。
陕西某地金红石矿床,原矿二氧化钛品位约6%。金红石的颗粒很细,经过两年多时间多种选矿手段试验,较好的选别效果是采用浮选流程,入选矿样磨矿细度90%通过0.038mm筛孔,获得精矿二氧化钛品位为42%。但仍距国家要求标准(最低75%)甚远。
化学物相分离方法则可分离出含二氧化钛为98%以上的金红石单矿物。那么,究竟是哪些矿物与金红石夹杂在一起呢?经用矿物组成分析方法进行研究,基本上搞清了该样的矿物组成,与金红石一起的是大量的绿泥石和石英,还有少量的碳酸盐、白云母等。根据矿物组成提供的资料,分析矛盾所在,增加了酸浸措施,最后选用了“浮选—酸浸—浮选”的工艺流程,突破了细粒金红石的选矿关,新产品金红石精矿二氧化钛品位达到80%以上,回收率达到75.4%,取得了较好的选矿试验指标,为该矿床金红石的工业利用提供了选矿方法。
(一)原矿组成调查
根据岩矿鉴定,原矿样除金红石外有大量的绿泥石和石英,少量的白云石、方解石、白云母、磁黄铁矿以及很少量的黄铁矿、黄铜矿、磷灰石和榍石等。
试验用的浮选精矿已经过浮选去硫化物工艺。
(二)矿样多元素分析
根据原始矿样的矿物组成,对该样可能存在的元素作了定量分析,结果列于表2.5。
表2.5多元素分析结果(wB/%)
从元素分析结果初步判断,在精矿中存在的矿物有金红石、碳酸盐矿物、白云母(从K2O判断)和磷灰石(从P2O5判断),石英和绿泥石很可能较多地存在。
(三)矿物量分别测定
根据上节判断,按照先易后难,先简后繁的原则进行矿物量测定。
(1)金红石的测定。称取试样0.2g,按第一章测定金红石方法测定。并根据用化学法提取的金红石单矿物,测定在此条件下的溶解率,约为0.60%,计算时做了校正。双样平均结果为TiO2为41.92%。
(2)游离石英的测定。称取试样0.2g,按第一章测定游离石英的方法测定石英含量。双样平均结果为SiO2为23.55%。
(3)磁铁矿的测定。称取试样0.5g,用湿法磁选。磁性部分按闭管法测定氧化亚铁条件溶解矿样,分液分别测定Fe2+和Fe3+。计算得磁铁矿(Fe3O4)状态的铁为0.25%。
(4)磷灰石和碳酸盐矿物的测定。按方解石族碳酸盐矿物物相分析方法的几个条件进行测定,数据列于表2.6。
表2.6 碳酸盐矿物物相分析数据表
从条件A的数据判断,A项的MCa≤MMg+MFe2+,故矿样中无方解石存在,碳酸盐矿物主要是白云石。
从条件B的数据判断,P2O5已定量溶解,即磷灰石已定量溶解。按一般磷灰石组成计,CaO为53%~55%,P2O5为41%~43%,则0.24%的P2O5应配以0.31%的CaO,即磷灰石的矿物量约为(0.24%+0.31%)÷0.96=0.57%(按CaO+P2O5为96%计)。B项的MCa=2.46(按全溶计),其中应扣除磷灰石状态的钙。所以白云石状态的CaO为2.75%-0.31%=2.44%。根据白云石的组成(CaCO3·MgCO3)可推算出白云石状态的MgO为1.75%,配上所需的CO2,可算得白云石的矿物量为8.04%。
条件B中多余的MgO和Fe2+显系绿泥石在此条件下部分溶解所致。
(5)绿泥石和白云母的测定和计算。白云母通常有一定组成(KAl2[AlSi3O10](OH,F)2)其中K2O为11.8%、Al2O3为38.6%、SiO2为45.2%、H2O为4.5%。值得注意的是在当前具体条件下,K2O是白云母的特征元素,而白云母在盐酸中几乎不溶。
绿泥石主要是由Fe2+、Al3+、Mg2+、SiO2、H2O等组成的硅酸盐矿物。组成波动较大,在当前具体条件下特征是Fe2+较高,它易溶于稀盐酸。
经过一些试验,发现在HCl(1+5)中低温微沸20min,测得Fe2+和Fe3+已定量溶解,说明在此条件下绿泥石已定量溶解。因此就选择这个条件作为绿泥石和白云母的分离条件。
称取试样0.5g在300mL锥形瓶中,加入50mL HCl(1+5),用防氧化装置分解试样。溶解20min后,加塞冷却之,并转入100mL容量瓶中,分取部分分别测定Fe2+、Fe3+、CaO、MgO和Al2O3等,结果列于表2.7。
表中溶于HCl(1+5)项结果包括全部的碳酸盐、磷灰石、磁铁矿和绿泥石等矿物中组分,白云母在此条件下基本不溶。
取全溶K2O结果和A-B项(相当白云母)中Al2O3结果,按白云母组成计算,各得矿物量为3.64%和4.10%,可取其平均值3.87%为白云母矿物量。此矿物量的白云母相应需要 SiO2为 1.75%,从 HCl(1+5)不溶残渣的SiO2结果减去游离石英的量(25.30%-23.55%=1.75%)两者颇为吻合。
表2.7 溶于HCl(1+5)各项组分结果(wB/%)
注:溶于HCl(1+5)的SiO2结果系用差减法算得。
在HCl(1+5)条件下溶解的组分,经扣除了白云石、磷灰石、磁铁矿等后,余下为绿泥石,各项结果(wB/%)为:SiO23.30、Al2O32.20、MgO 2.24、FeO 9.24、Fe2O33.80和H2O 0.58,六项和为21.36%。
因此,白云母的矿物量约为3.9%,绿泥石的矿物量约为21.4%。
(四)矿石中矿物量测定结果
矿石中矿物量测定结果列于表2.8。
表2.8 综合矿物量结果
从表2.8结果可见,浮选精矿中TiO2的品位只能达42%,显然是由于极细粒的石英、绿泥石、白云石等沾污了金红石的表面,从而大大减弱了金红石的浮选性能,使得精矿品位不高。经过酸浸处理后,绿泥石、白云石溶解,金红石显露出它本来的面貌,浮选性能迅即提高。矿物组成分析解决了一般岩矿鉴定很难解决的问题,为选矿试验突破细粒金红石选矿难关创造了重要条件。
本族矿物主要包括:①TiO2的同质多像变体,如金红石、锐钛矿和板钛矿,以及新发现的两个高压相的变体:一个为α-Pb O2结构,密度比金红石高2%;另一个具Zr O2(斜锆石型)结构,密度比金红石高11%。自然界中以金红石分布最广,锐钛矿和板钛矿少见。两个高压相变体仅见于陨石坑中。②晶体结构均属金红石型(见金红石描述)的锡石和软锰矿。
金红石Rutile—TiO2
晶体参数 四方晶系;对称型4/mmm。空间群P42/mnm;a0=0.459nm,c0=0.296nm;Z=2。
成分与结构 Ti 60%,O 40%。常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等。其中富含Fe者称为铁金红石(nigrine),其成分中Fe2O3可达25%~35%。Fe2+和Nb5+(Ta5+)与Ti4+成异价类质同像置换:Fe2++2Nb5+(Ta5+)→3Ti4+。当Nb大于Ta时,称铌铁金红石(ilmenorutile);当Ta大于Nb时,称钽铁金红石(strüverite)。金红石的成分可作为标型特征,碱性岩中金红石富含Nb;基性岩和岩浆碳酸盐岩中金红石含V;伟晶岩中金红石含Sn;而月岩中金红石则富含Nb和Cr。其晶体结构如图10-6所示,氧离子近似呈六方紧密堆积,钛离子位于变形八面体空隙中,构成Ti-O6配位八面体。钛离子配位数为6,氧离子配位数为3。Ti-O6配位八面体相互之间通过共棱连接成平行于c轴的链状。链与链之间则以共角顶相连接。金红石沿c轴延伸呈柱状的形态和平行c轴方向的解理,反映了此链状结构的特征。
图10-6 金红石晶体结构
(据Klein等,2007)
形态 晶形呈柱状或针状(图10-7A);双晶依(101)呈膝状双晶或轮式双晶(图10-7B、C)。集合体呈致密块状。
图10-7 金红石的晶形(A)、膝状双晶(B)和三连晶(C)
a{100},m{110},e{101},s{111},l{310)
(据Berry等,1983,修改)
物理性质 通常为褐红色;条痕浅褐色;金刚光泽,微透明。硬度6;解理平行{110}中等。密度4.2~4.3g/cm3。铁金红石和铌铁金红石均为黑色,不透明。铁金红石密度4.4g/cm3,而铌铁金红石可达5.6g/cm3。
鉴定特征 以其四方柱形、双晶、颜色为特征。与相似矿物锡石和锆石的区别是:锡石具较大密度(6.8~7.0g/cm3),而锆石具较大的硬度(7.5)。
成因与产状 金红石是榴辉岩中的常见矿物,也是花岗岩、片麻岩、云母片岩中的副矿物。在高温热液脉中,可形成金红石矿床。此外,还见于碎屑岩和砂矿中。金红石还常见以细微的针状包裹体出现在刚玉和石英的单晶体内,构成“猫眼”或“星光”效应。
主要用途 金红石是提炼钛的矿物原料。人工制备的粉末状金红石称为钛白粉,广泛用于颜料工业。金红石还是一种重要的高温隔热涂层材料,用作电焊条的药皮涂层。
金红石中微量结构水的地质意义
我国学者于2001年在研究陨石坑岩石时,新发现了两个金红石高压变体,它们产于辽宁岫岩陨石坑的片麻岩中。分别具a-PbO2结构和Zr O2结构。地壳中金红石常具较高的Nb、Ta含量。但在上地幔下部到转换带中,金红石变体的Nb、Ta、Zr、Hf等元素的分配特征发生了变化。这一新发现丰富了地幔矿物学的内容。
国内学者对地下深部的金红石开展了深入的研究工作。受到国内外地学界高度关注的中国大陆科学钻探工程是国家重大科学工程之一。孔址位于苏鲁超高压变质带南部的东海县,此地具有丰富的榴辉岩型金红石资源。钻井穿过的岩石是曾位于板块汇聚边界的地幔深处,它是研究大陆深俯冲及地幔动力学的最佳选址。其科学目标之一是寻找超深地幔条件下形成的特征矿物,揭示超高压变质岩石的形成与折返模型,以及汇聚边界的深部动力学机制。超高压变质岩的组成矿物,诸如石榴子石、单斜辉石、蓝晶石、金红石、柯石英以及地幔岩石中的橄榄石、尖晶石等都是化学式中不含有“H2O”或“OH”的无水矿物。然而,红外光谱测定发现,这些矿物中都含有微量的结构水(质量分数为每吨几十克到数千克)。因此,这些矿物被称为名义上的无水矿物(Nominally Anhydrous Minerals,简称NAMs)。近二十多年来,NAMs中微量结构水的研究一直是地学界的热点之一。通过对中国大陆科学钻探获得的岩心样品——榴辉岩的研究,表明该榴辉岩中的金红石是典型的超高压变质作用峰期的矿物,与石榴子石、绿辉石和柯石英等密切共生。当温压条件下降时,金红石立刻退变为钛铁矿与榍石。因此,金红石的结构水成为探讨变质流体活动的重要对象。一些学者认为板块折返过程中变质流体来源于NAMs结构水的减压出溶。人们推测在高压状态下,“H2O”深入到矿物中形成结构水(OH)-,当榴辉岩随板块折返时,由于压力的骤减,矿物中的结构水含量将降低,这些逃逸出来的水就可能成为退变质流体的来源。
锡石Cassiterite—SnO2
晶体参数 四方晶系;对称型4/mmm。空间群P42/mnm;a0=0.472nm,c0=0.317nm;Z=2。
成分与结构 Sn 78.8%,O 21.2%。含有Fe、Nb、Ta等元素。锡石中微量元素的含量可作为标型特征,伟晶岩中的锡石,富含Nb、Ta,一般Ta大于Nb;气化高温热液矿床中的锡石,Nb、Ta含量较少,不超过1%,并且Nb大于Ta;硫化物矿床中的锡石,其成分中Nb、Ta含量很低,但富含稀散元素In。其晶体结构属金红石型。
形态 晶形常呈由四方双锥、复四方双锥和四方柱组成的双锥柱状聚形(图10-8A);以(101)为双晶面的膝状双晶常见(图10-8B)。锡石的形态随形成温度、结晶速度、杂质种类而异。伟晶岩中的锡石呈双锥状;气化-高温热液矿床中的锡石呈双锥柱状,并具膝状双晶;硫化物矿床中的锡石呈长柱状或针状,而且晶体细小,除膝状双晶外,还出现三连晶、四连晶和六连晶,这可能与形成时的温度和压力下降较快有关,从而促使了这类双晶的形成。集合体呈不规则粒状。
图10-8 锡石的晶形(A)和双晶(B)
m{110},a{100},s{111},e{101},h{210},z{321}
(据Berry等,1983,修改)
物理性质 一般为黄棕色至深褐色;条痕白色至淡黄色;金刚光泽,断口油脂光泽。透明度随颜色的深浅而异,大多为半透明至不透明。硬度6~7;解理平行{110}不完全;贝壳状断口。密度6.8~7.0g/cm3。
鉴定特征 锡石与金红石和锆石很相似,以其密度远大于后两者而区别之。
成因与产状 锡石主要产于与花岗岩有关的气化-高温热液锡石石英脉和热液锡石硫化物矿床中,并常富集于砂矿中。我国是世界上产锡的主要国家之一。以广西南丹大厂锡矿规模最大,因云南个旧的锡矿开采历史悠久,而享有中国“锡都”之称。
主要用途 是提炼锡的最主要的矿石矿物。
软锰矿Pyrolusite—MnO2
晶体参数 四方晶系;对称型4/mmm。空间群P42/mnm;a0=0.439nm,c0=0.287nm;Z=2。
成分与结构 Mn 63.19%,O 36.81%。晶体结构属金红石型。自然界还发现MnO2的同质多像变体,呈正交晶系称斜方锰矿(ramsdellite)。
形态 晶体少见,有时呈针状,呈较完好的柱状晶体称黝锰矿(polianite)。常呈肾状、结核状、块状或粉末状集合体。
物理性质 黑色;条痕黑色;半金属光泽至光泽暗淡;硬度视结晶粗细程度而异,显晶质者可达6,而隐晶质块体则降至2;解理平行{110}完全。晶体的密度为5g/cm3,块状则降至4.5g/cm3。
鉴定特征 黑色、条痕黑色、性脆、呈晶体者有完全的柱面解理,隐晶质者硬度低易污手为特征。此外,滴H2O2剧烈起泡。
成因与产状 软锰矿是氧化条件下所有锰矿物中最稳定的矿物。是沉积成因的锰矿床的主要矿物之一。现代海洋沉积的铁锰结核,外形呈球状、半球状、饼状或不规则状,一般呈土黑色,由核心和包壳组成。核心成分常为熔岩和火山碎屑岩,包壳主要为铁锰氧化物,并呈同心圆状构造。在铁锰结核中含有可综合利用的Cu、Co、Ni、V等元素。我国软锰矿的主要产地分布在湖南、广西、辽宁、四川等地。
主要用途 软锰矿主要用来提炼锰,也用作氧化剂和玻璃去色剂等。
金红石族
本族矿物主要包括:①TiO2的同质多像变体,如金红石、锐钛矿和板钛矿,以及新发现的两个高压相的变体:一个为α-Pb O2结构,密度比金红石高2%;另一个具Zr O2(斜锆石型)结构,密度比金红石高11%。自然界中以金红石分布最广,锐钛矿和板钛矿少见。两个高压相变体仅见于陨石坑中。②晶体结构均属金红石型(见金红石...
氧化物矿物
★锡石的晶形和颜色很相似于金红石和锆石,但其密度远较后二者为大。 提炼锡的最重要矿物原料。 (三)石英族 本族矿物包括SiO2的一系列同质多象变体:α-石英、β-石英、α-鳞石英、β1-鳞石英、β2-鳞石英、β-方石英、柯石英、斯石英等,其主要特性列于表4-1中。此外,将含水的SiO2蛋白石矿物,也合并在本...
请问土籽别名是?
土子就是无名异。为氧化物类矿物金红石族软锰矿石,主含二氧化锰(MnO2)。性状 本品为类球形或不规则形的颗粒或小块,直径1~4mm。表面灰棕色至黑棕色,常被灰褐色的粉末,有的较光滑。质坚硬,击碎后,破碎面黄棕色。气微。【性味与归经】咸、甘,平。有小毒。归肝、肾经。【功能与主治】去...
常见矿物及其鉴定特征
1.刚玉族 (1)刚玉 Al2O3 主要鉴定特征:桶状或柱状晶形;常因聚片双晶而有{0001}和{1011}的裂开,在(0001)面上有时可见三组条纹;硬度大(9)。2.金红石族 (1)金红石 TiO2 主要鉴定特征:常见完好晶形,四方柱和四方双锥成聚形;暗红色、褐红色,条痕浅黄至浅褐色;金刚光泽;简易化...
常见矿物及其鉴定特征
2.金红石族 (1)金红石 TiO2 主要鉴定特征:常见完好晶形,四方柱和四方双锥成聚形(图18-3),针状、柱状晶形,柱面有纵纹;暗红色、褐红色,条痕浅黄至浅褐色;金刚光泽;简易化学试验:将矿粉溶于热磷酸中,冷却稀释后加H2O2或Na2O2,溶液变成黄褐色。图18-2 赤铁矿 图18-3 金红石 (据 ...
任务了解氧化物及氢氧化物的一般特征
第一类 简单氧化物类:赤铜矿族 (赤铜矿)、刚玉族 (刚玉、赤铁矿)、金红石族(金红石、锡石、软锰矿)、石英族 (α-石英、β-石英、蛋白石);第二类 复杂氧化物类:尖晶石族 (尖晶石、磁铁矿、铬铁矿)、钛铁矿、铌铁矿—钽铁矿等。第三类 氢氧化物类:铝土矿、褐铁矿、硬锰矿等。
任务氧化物和氢氧化物大类矿物的鉴定
(3)每个矿物族的矿物在化学式、晶体结构、晶族、晶系、形态或物理性质上都有共同之处,这在氧化物中表现得特别明显。同时,一个族的各种矿物,又各有其特点。所以,要熟悉以下几个重点矿物族:刚玉—赤铁矿族 (可把钛铁矿归并进来,它们的结构类型相同)、金红石族、石英族、尖晶石族。2.氢氧化物类...
沙家浜有关信息
近年来,沙家浜利用光荣革命传统和丰富的旅游资源优势,建设教育基地,开发旅游业,已初步形成融自然生态、传统教育、休闲运动度假和购物为一体的旅游体系。芦苇荡风景区以自然生态为主调,一期工程投资1500万元,已建成五个功能区,即教育区、红石民族文化村、水生植物观赏区、水上活动区和美食购物区。瞻仰...
双晶双晶律
其次,以最初发现具有该双晶特征的地名来命名。例如,在长石中,当双晶轴为C轴,即(001)晶带轴时,这类双晶被称为卡尔斯巴律双晶。通过地名命名,可以追溯双晶律的发现历史,增加其识别的依据。此外,还可以根据双晶的形状来命名。在金红石族矿物中,当双晶面为(101)时,这类双晶被称为膝状双晶律或...
矿物中常见的双晶
经常见于金红石族矿物中;锆石亦呈相似的双晶。 图6.15 黄铁矿的铁十字律贯穿双晶a{100},e{210}(罗谷风,2008) 图6.16 黝铜矿中以(100)为双晶面的贯穿双晶o{111}(据Dana等,1949) 图6.17 闪锌矿中以[111]为双晶轴、(111)为接合面的聚片双晶o{111}, (据Dana,1892,补充) (3)三方晶系:在 晶类中,...