褐铁矿包括哪四个变体?
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发布时间：2024-04-09 10:55
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时间：2024-04-11 00:04
包括FeO（OH）的四个同质多象变体：针铁矿（α-FeOOH）、水针铁矿（α-FeOOH·nH2O），纤铁矿（γ-FeOOH）和水纤铁矿（γ-FeOOH·nH2O）。
通常人们所说的褐铁矿（limonite），是指以针铁矿或水针铁矿为主要组份，并包含数量不等的纤铁矿、水纤铁矿，含水氧化硅，粘土等细分散机械混合物。褐铁矿呈各种色调的褐色，条痕黄褐色。硬度变化较大（1～4），相对密度3.3～4.0。通常呈钟乳状、葡萄状、致密和疏松块状等产出，亦常呈黄铁矿晶形的假象出现。褐铁矿在地表几乎到处可见。以下仅介绍针铁矿。
针铁矿（Goethite）
α-FeOOH
【化学组成】不同成因的针铁矿其混入组分不同：热液成因者，其成分较纯；外生成因者常含 Al2 O3、SiO2、MnO2、CaO等，其中除部分 Al为类质同象置换外，其他组分往往为机械混入物或吸附物质；金属矿床氧化带中的针铁矿还常含 Cu、Pb、Zn、Cd等；而超基性岩风化壳中的针铁矿则含 Co、Ni。含吸附水者称水针铁矿（α-FeO（OH）·n H2 O）。
【晶体结构】斜方晶系；；a0 =0.465nm，b0 =1.002nm，c0 =0.304nm；Z=4。晶体结构同硬水铝石，即晶体结构中 O2-和（OH）-共同呈六方最紧密堆积（堆积层垂直 a 轴），Fe3+充填 1/2 的八面体空隙。[FeO3（OH）3 ]八面体以共棱的方式联结成平行于 c轴的八面体链；双链间的共八面体角顶（此角顶为O2-占据）的方式相联。
【形态】单晶极少见，常见呈针状或鳞片状、肾状、钟乳状、结核状或土状集合体。
【物理性质】褐黄至褐红色；条痕褐黄色；半金属光泽；结核状，土状者光泽暗淡。解理平行{010}完全；参差状断口。硬度5～5.5。相对密度4.28，但成土状者可低至3.3。性脆。
【成因及产状】针铁矿是分布很广的矿物之一，是褐铁矿中的最主要组成成分，并常与纤铁矿共生。它主要是含铁矿物风化作用的产物，常分布在铜铁硫化物矿床的露头部分构成“铁帽”。沉积成因的针铁矿见于湖沼和泉水中。此外，偶见有低温热液成因的产于某些热液脉的空隙中。在区域变质作用中可脱水而转变成赤铁矿或磁铁矿。
【鉴定特征】以其胶体形态和褐黄色条痕为特征。
【主要用途】为炼铁的矿物原料。“铁帽”是找寻原生铜铁硫化物矿床的标志。
