Гематит это минерал, сложное неорганическое вещество, в состав которого входят: железо Fe и кислород О.
Химическая формула гематита Fe2О3, применяется как важнейшая руда в получении железа.
Что такое минерал гематит
Название минерала происходит от греческого слова гематикос — кровавый. Гематит упоминается, в частности, у Теофраста, который говорит, что этот минерал кажется образованным из запекшейся крови.
Синоним — красный железняк.
Химический состав гематита: химическая формула Fe2О3, массовая доля железа Fe — 70%, массовая доля кислорода О — 30%. Иногда в незначительных количествах содержит примеси Ti, Al и Fe2+.
Сингония — тригональная, вид симметрии — дитригонально-скаленоэдрический — D3d — 3m(L633L23PC).
Структурная ячейка содержит Fe4O6. Пространственная группа — D63d — R3c; а0 = 5,049, с0 = 13,75; а0 : с0 = 1 : 2,732.
Кристаллическая структура гематита аналогична структуре корунда.
Агрегаты и габитус
Гематит чаще встречается в сплошных, плотных, скрытокристаллических, листоватых и чешуйчатых, а также землистых агрегатах.
По характеру агрегатов различают целый ряд разностей гематита, главнейшими среди которых являются:
1) железный блеск — явнокристаллическая разность черного цвета с металлическим блеском; среди железных блесков выделяются железные розы, являющиеся скоплением таблитчатых кристаллов, сросшихся в направлении основного пинакоида.
Или в близком к нему положении, и железная слюдка — тонкочешуйчатая или мелкоскорлуповатая разность железного блеска.
А также железная сметана — скопление очень тонких чешуек железного блеска, без металлического блеска, жирная на ощупь, красного цвета;
2) красный железняк — плотные агрегаты красного цвета; к красным железнякам относятся мартиты — псевдоморфозы гематита по магнетиту.
Оолитовые красные железняки, образованные отдельными округлыми зернами, сцементированными плотным красным железняком; глинистые, охристые и другие красные железняки;
3) красная стеклянная голова — натечная форма радиально-игольчатого и волокнистого и концентрически-скорлуповатого строения.
Кристаллы гематита имеют пластинчатый, ромбоэдрический и таблитчатый облик (рис. Габитус кристаллов гематита).
Главными формами на кристаллах являются ромбоэдры {1011}, {1014}, пинакоид {0001} и гексагональная бипирамида {2243}.
Часто наблюдаются полисинтетические двойники гематита по {1011}. Следствием двойникования является треугольная штриховка на гранях пинакоида и параллельная диагональная штриховка на гранях ромбоэдра.
Гематит образует эпитаксические срастания с рутилом (ТiО2), магнетитом (FeFe2О4), шпинелью (MgAl2О4), кальцитом (Са[СО3]).
А также ориентированные прорастания с ильменитом, возникшие в результате распада твердого раствора.
Физические свойства
Цвет кристаллических разностей железо-черный, землистые разности ярко-красные. Цвет черты вишнево-красный. Блеск — полуметаллический. Полупрозрачный в тонких пластинках.
Спайность отсутствует, однако имеется отдельность по (0001) и (1011) вследствие двойникования. Излом пол у раковистый до неровного. Твердость — 5,5—6. Хрупкий. Плотность — 5,0—5,2.
Оптические свойства: одноосный, отрицательный; nm = 3,01, nр = 2,78. Под микроскопом в полированных шлифах анизотропен и слабо плеохроирует.
Отражательная способность средняя — около 25%. Обладает магнитными и полупроводниковыми свойствами.
Как определить гематит
Диагностические признаки гематита вишнево-красная черта, высокая твердость, пластинчатые и чешуйчатые агрегаты. Главные линии на рентгенограммах: 2,696; 2,518; 1,834.
Растворяется в концентрированной соляной кислоте НСl.
Применение паяльной трубки: не плавится. В восстановительном пламени становится магнитным.
Отличие от сходных минералов. Гематит похож на ильменит, магнетит, бурые железняки и бурнонит.
Отличия:
1) у ильменита черная до бурой черта;
2) магнетит обладает магнитными свойствами;
3) бурые железняки имеют коричнево-бурую черту;
4) для бурнонита характерна низкая твердость (2—3) и свинцово-серая черта.
Искусственное получение. Искусственно гематит получен при взаимодействии паров FeCl3 и Н2O, осаждением Fe(OH)3 при нагревании в Na(OH) до 280—450° С, при нагревании окиси железа и гидрата окиси железа.
Образование
Гематит образуется в окислительных условиях в месторождениях и горных породах разного генетического типа.
Он возникает магматическим путем, выделяясь в изверженных породах как акцессорный минерал, и при вулканических процессах, покрывая стенки кратеров вулканов, поры и поверхность застывающих лав.
По наблюдениям А. Брейтгаупта, в 1817 г. в трещине на Везувии за 10 дней отложилась масса гематита до 1 м мощностью.
Гематит встречается в гидротермальных месторождениях, где он может переходить в магнетит. Этот процесс называется мушкетовитизацией (мушкетовит — псевдоморфоза магнетита по гематиту).
Наблюдается и обратный процесс образования псевдоморфоз гематита по магнетиту, называемый мартитизацией (мартит — псевдоморфоза гематита по магнетиту).
При метаморфизме возникают главным образом железная слюдка и сплошные массы красного железняка (преимущественно за счет метаморфизма бурых железняков).
Экзогенным путем скопления гематита образуются при мартитизации магнетита (это особенно характерно для стран с жарким климатом) по такой возможной реакции:
4FeFe2O4 + O2 = 6Fe2O3.
Указанная реакция, возможно, имеет место и при гидротермальных процессах.
Месторождения
Крупнейшие месторождения гематита известны на Украине (в Кривом Роге), в районе Курской магнитной аномалии (Белгородская обл.) и вблизи Верхнего озера в США.
Все они являются метаморфическими образованиями, возникшими за счет осадочных пород.
Для этих месторождений характерно тонкое чередование мелкозернистого кварца с гематитом (в виде красного железняка и железного блеска), мартитом и магнетитом.
Хорошо образованные кристаллы гематита найдены на Урале в окрестностях Свердловска, в месторождении Догнашка и на Какук-горе в Румынии, а также на острове Эльба.
В виде железных роз гематит встречается в разных районах Швейцарии, особенно в Сен-Готарде.
На земной поверхности гематит устойчивый и, как правило, подвергается только незначительному выветриванию (чаще всего образует железную сметану).
Применение
Гематит — важнейшая железная руда. Минимальное промышленное содержание железа в рудах — не менее 46—50%.
Чистые разности порошковатого гематита используются как краска для изготовления красных карандашей.
Применяется коллекционерами, а также в учебных заведениях как образец минерала.
Статья на тему Гематит