Minerāli

Hematīts



Svarīgākās dzelzs rūdas īpašības, lietojums un rašanās.


Oolīts hematīts: Oolīta hematīta dzelzsrūdas paraugs. Oolīti ir niecīgas, ķīmiski nogulsnēta hematīta apaļas sfēras. Fotoattēlā redzamā parauga šķērsgriezums ir apmēram četras collas (desmit centimetri), un lielāko oolītu diametrs ir daži milimetri.

Kas ir hematīts?

Hematīts ir viens no visbagātākajiem minerāliem uz Zemes virsmas un seklā garozā. Tas ir dzelzs oksīds ar Fe ķīmisko sastāvu2O3. Tas ir parasts iežu veidojošs minerāls, kas atrodams nogulumiežos, metamorfos un nezināmajos iežos visā pasaulē.

Hematīts ir vissvarīgākā dzelzs rūda. Lai arī kādreiz tas tika iegūts tūkstošiem vietu visā pasaulē, šodien gandrīz visa produkcija nāk no dažiem desmitiem lielu atradņu, kur ievērojamas investīcijas aprīkojumā ļauj uzņēmumiem efektīvi rūdu izrakāt un pārstrādāt. Tagad lielāko daļu rūdas ražo Ķīnā, Austrālijā, Brazīlijā, Indijā, Krievijā, Ukrainā, Dienvidāfrikā, Kanādā, Venecuēlā un Amerikas Savienotajās Valstīs.

Hematītam ir daudz dažādu citu lietojumu, taču to ekonomiskā nozīme ir ļoti maza salīdzinājumā ar dzelzs rūdas nozīmi. Minerālu izmanto, lai ražotu pigmentus, preparātus smago vielu atdalīšanai, ekranējumu pret radiāciju, balastu un daudzus citus produktus.

Hematīta svītra: Visi hematīta paraugi radīs sarkanīgu svītru. Minerāla švīka ir krāsa pulverveida formā, kad tā tiek nodrāzta pāri švīku plāksnei (neliels neglazēta porcelāna gabals, ko izmanto neliela daudzuma minerālu pulvera ražošanai). Daži hematīta paraugi radīs spoži sarkanu svītru, citi - sarkanbrūnu svītru. Pārbaudot hematīta paraugu ar metāla spīdumu, nepieciešama piesardzība. Šie paraugi bieži ir trausli un atstāj gružu pēdas kopā ar švīku. Šīs atlūzas nav pulveris - tā ir fragmentu taka. Tātad, lai novērtētu svītru, irdenās daļiņas viegli jāsakrata, atbrīvojot no svītru plāksnes, vai ļoti viegli notīrītas. Tas atstāj aiz sevis pulveri, kas iestrādāts svītras plāksnes teksturētajā virsmā. Iepriekš redzamajā fotoattēlā kreisajā pusē esošā švīka ir iztīrīta no fragmentiem, un jūs varat redzēt, ka tā ir sarkanbrūna. Labajā pusē labajā pusē joprojām ir mirdzošu fragmentu pēda, kas, lai pareizi novērtētu, ir viegli jānoņem.

Hematīta fizikālās īpašības

Ķīmiskā klasifikācijaOksīds
KrāsaMelns līdz tērauda pelēks līdz sudrabs; no sarkanas līdz sarkanbrūnai līdz melnai
SvītruSarkanā līdz sarkanbrūnā krāsā
SpīdumsMetālisks, submetālisks, zemes
DiafānitāteNecaurspīdīgs
SagraušanaNav
Mosa cietība5 līdz 6,5
Īpaša gravitāte5,0 līdz 5,3
Diagnostiskās īpašībasSarkanā josla, īpatnējais smagums
Ķīmiskais sastāvsFe2O3
Kristāla sistēmaTrigonāls
LietojumiVissvarīgākā dzelzs rūda. Pigments, smago materiālu atdalīšana, ekranēšana no starojuma, balasts, pulēšanas savienojumi, mazsvarīgs dārgakmens

Hematīta fizikālās īpašības

Hematīta izskats ir ārkārtīgi mainīgs. Tā spīdums var būt no zemes, no zemmetāla līdz metālam. Tās krāsu diapazons ietver sarkanu līdz brūnu un melnu no pelēka līdz sudraba. Tas notiek daudzās formās, kas ietver vizāžas, masīvas, kristāliskas, botryoidālas, šķiedras, oolītiskas un citas.

Kaut arī hematīta izskats ir ļoti mainīgs, tas vienmēr rada sarkanīgu svītru. Ģeoloģijas ievadkursu studenti parasti ir pārsteigti, redzot sudraba krāsas minerālu, kas rada sarkanīgu svītru. Viņi ātri iemācās, ka sarkanīgā josla ir vissvarīgākais pavediens hematīta identificēšanai.

Hematīts nav magnētisks un tam nevajadzētu reaģēt uz kopēju magnētu. Tomēr daudzi hematīta paraugi satur pietiekami daudz magnetīta, ka tos piesaista parasts magnēts. Tas var novest pie nepareiza pieņēmuma, ka paraugs ir magnets vai vāji magnētisks pirofotīts. Izmeklētājam jāpārbauda citas īpašības, lai pareizi identificētu.

Ja izmeklētājs pārbauda švīku, sarkanīga svītriņa izslēdz identifikāciju par magnetītu vai pirofotītu. Tā vietā, ja paraugs ir magnētisks un ar sarkanīgu svītru, tas, visticamāk, ir hematīta un magnetīta kombinācija.

Specular hematīts: Specuālajam hematītam, ko dažreiz sauc par “miskainu hematītu”, ir metāla spīdums, un tas, šķiet, ir iezis, kas sastāv no spīdīgām vizlas pārslām. Tā vietā šīs pārslas ir hematīts. Kaut arī šim hematītam ir sudraba krāsa, tas joprojām rada sarkanīgu svītru - kas ir atslēga hematīta identificēšanai. Speciālā hematīta cietības pārbaude ir sarežģīta, jo paraugi mēdz sagrūt. Šis paraugs ir apmēram četras collas garas (desmit centimetru) un tika savākts netālu no Mičiganas Republikas.

Svītru dzelzs veidojums: Sliedes dzelzs veidojuma tuvplāns. Šajā paraugā hematīta (sudraba) joslas mijas ar jašma (sarkanā) joslām. Akmeņus, kas iegūti šajos veidojumos, bieži sauc par "takonītu". Šis fotoattēls atrodas aptuveni vienas pēdas (30 centimetru) platumā klinšu apgabalā. Foto: André Karwath, GNU bezmaksas dokumentācijas licence.

Hematīta sastāvs

Tīrā hematīta sastāvā ir aptuveni 70% dzelzs un 30% skābekļa. Tāpat kā vairums dabisko materiālu, reti sastopams ar šo tīro sastāvu. Tas jo īpaši attiecas uz nogulšņu nogulumiem, kur hematīts veidojas neorganiskos vai bioloģiskos nokrišņos ūdenstilpē.

Neliela klastīga sedimentācija dzelzs oksīdam var pievienot māla minerālus. Epizodiskā sedimentācija var izraisīt nogulsnes mainīgas dzelzs oksīda un slānekļa joslas. Silīcija jašma, korta vai halcedona formā var pievienot ķīmiski, klastiski vai bioloģiski, nelielos daudzumos vai nozīmīgās epizodēs. Šīs hematīta un slānekļa vai hematīta un silīcija slāņainas nogulsnes ir kļuvušas pazīstamas kā "dzelzs savienojumi" (skatīt attēlu).

Masīvs hematīts: Masīva hematīta paraugs apmēram desmit collu (desmit centimetru) garumā, kas savākts netālu no Antverpenes, Ņujorkā.

Nieru rūdas hematīts: Daži hematīti izgulsnējas dobumos, un viņiem ir iespēja veidot neierobežotu ieradumu. Pieradums, kas pazīstams kā “nieru rūda”, bieži attīstās dobumos un tiek nosaukts par tā vizuālo izskatu, kas līdzīgs iekšējam orgānam. Šāda veida ķīmiski izgulsnēts hematīts bieži ir relatīvi nepiesārņots ar nogulumiežu māla vai pamatiežu ieslēgumiem, un tam ir augstāka tīrība. Augstā tīrība padara to par hematītu, no kura izvēlēties pigmentus. Šis paraugs ir apmēram četras collas garas (desmit centimetru) un tika savākts netālu no Kamberlendas, Anglijā.

Ģeoloģiska parādība

Hematīts ir atrodams kā primārais minerāls un kā izmainošs produkts muļķīgajos, metamorfiskajos un nogulumiežu klintīs. Tas var kristalizēties magmas diferenciācijas laikā vai izgulsnēties no hidrotermiskiem šķidrumiem, kas pārvietojas pa akmeņu masu. Tas var veidoties arī kontaktmetamorfisma laikā, kad karstās magmas reaģē ar blakus esošajiem iežiem.

Svarīgākās hematīta nogulsnes, kas veidojas nogulumiežu vidē. Apmēram pirms 2,4 miljardiem gadu Zemes okeāni bija bagāti ar izšķīdušo dzelzi, bet ūdenī bija ļoti maz brīvā skābekļa. Tad zilaļģu grupa kļuva spējīga fotosintēzei. Baktērijas izmantoja saules gaismu kā enerģijas avotu, lai oglekļa dioksīdu un ūdeni pārvērstu ogļhidrātos, skābeklī un ūdenī. Šī reakcija atbrīvoja pirmo brīvo skābekli okeāna vidē. Jaunais skābeklis nekavējoties apvienojās ar dzelzi, veidojot hematītu, kas nogrima jūras dibena apakšā un kļuva par klinšu vienībām, kuras mēs šodien pazīstam kā dzelzs savienojumus.

Drīz daudzās Zemes okeānu daļās notika fotosintēze, un jūras dibenā uzkrājās plašas hematīta nogulsnes. Šī nogulsnēšanās turpinājās simtiem miljonu gadu - no aptuveni 2,4 līdz 1,8 miljoniem gadu atpakaļ. Tas ļāva veidot simtiem līdz vairākus tūkstošus pēdu biezas dzelzs nogulsnes, kas sāniski noturīgas simtiem līdz tūkstošiem kvadrātjūdzes. Tie veido dažus no lielākajiem klinšu veidojumiem Zemes ierakstu ierakstos.

Daudzās nogulšņu dzelzs atradnēs ir gan hematīts, gan magnetīts, kā arī citi dzelzs minerāli. Tie bieži ir savstarpēji saistīti, un rūdu iegūst, sasmalcina un apstrādā, lai atgūtu abus minerālus. Vēsturiski liela daļa hematīta netika atgūta un tika nosūtīta uz sārņu pāļiem. Efektīvāka pārstrāde šodien ļauj no rūdas atgūt vairāk hematīta. Sārņus var arī pārstrādāt, lai iegūtu papildu dzelzi un samazinātu sārņu daudzumu.

Marsa "mellenes": 2004. gadā NASA Mars Mars Exploration Rover Opportunity atklāja, ka augsne netālu no tās izkraušanas vietas satur miljoniem niecīgu sfēru, kuras pētnieki dēvē par "mellenēm". Pēc analīzes tika noteikts, ka tie sastāv no dzelzs oksīda, galvenokārt hematīta formā. Marsa iežu un augsnes dzelzs saturs veicina tā sarkanās krāsas parādīšanos no Zemes un palīdzēja tai nopelnīt vārdu "Sarkanā planēta". NASA attēls.

Hematīts uz Marsa?

NASA ir atklājusi, ka hematīts ir viens no visbagātākajiem minerāliem klintīs un augsnē uz Marsa virsmas. Hematīta pārpilnība Marsa klintīs un virsmas materiālos ainavai piešķir sarkanbrūnu krāsu, un tāpēc planēta nakts debesīs parādās sarkanā krāsā. Tā ir Marsa segvārda "Sarkanā planēta" izcelsme.

Takonīta granulas: Šīs takonīta granulas sastāv no smalki sasmalcinātām takonīta iežiem, kas apstrādāti, lai uzlabotu dzelzs saturu, un sajaukti ar nelielu daudzumu māla, lai uzlabotu granulāciju. Šis ir viens no standarta veidiem, kā dzelzsrūdu nogādāt no raktuves uz tērauda rūpnīcu. Apaļās daļiņas ir apmēram 1/2 collu diametrā (1 1/4 centimetri) un ir ļoti viegli apstrādājamas pārvadāšanas laikā un dzirnavās. Attēls: Harvey Henkelmann. GNU bezmaksas dokumentācijas licence.

Hematīta (dzelzs rūdas) lietojumi

Hematīts ir vissvarīgākā dzelzs rūda pasaulē. Lai arī magnetīts satur lielāku dzelzs procentuālo daudzumu un to ir vieglāk apstrādāt, hematīts ir vadošā rūda, jo tas ir daudz bagātīgāks un atrodas atradnēs daudzās pasaules daļās.

Hematītu iegūst dažās no lielākajām raktuvēm pasaulē. Šajās raktuvēs nepieciešami ieguldījumi miljardu dolāru apjomā, un dažās no tām gadā tiks iznīcināti vairāk nekā 100 miljoni tonnu rūdas. Šīs atvērtās bedres mīnas var būt simtiem līdz tūkstošiem pēdu dziļas un vairāku jūdžu šķērsām, līdz tās ir izstrādātas līdz to pabeigšanai.

Ķīna, Austrālija, Brazīlija, Indija, Krievija, Ukraina, Dienvidāfrika un ASV ir pasaules vadošie dzelzsrūdas ražotāji (ietver hematītu, magnetītu un citas rūdas). Dzelzsrūdas ieguve Amerikas Savienotajās Valstīs notiek Mičiganā un Minesotā.

Hematīta pigments: Hematīts bija viens no pirmajiem pigmenta minerāliem, ko cilvēki izmantoja. Vismaz pirms 40 000 gadiem cilvēki ieguva hematītu, sasmalcināja to smalkā pulverī un izmantoja to krāsu izgatavošanai. Iepriekš parādīti komerciāli hematīta pigmenti, kas šodien ir pieejami. No augšas pa kreisi, virzoties pulksteņrādītāja virzienā, tie ir: Blue Ridge Hematite, Blue Ridge Violet Hematite, Venetian Red un Pozzuoli Red. Kopš renesanses laikiem pigmenti bieži tiek nosaukti pēc to ražošanas vietām. Krāsu izmaiņas ir atkarīgas no izmantotā hematīta veida un piemaisījumiem, piemēram, māliem un citiem dzelzs oksīdiem, kas ar to sajaucas.

Hematīta dārgakmeņi: Hematītu un takonītu bieži gatavo akmeņos vai sagriež kabošonos un pērlītēs. Tie ir populāri kā lēti rotaslietas. Veļas slīpēts hematīts ir arī populārs kā "dziedinošais akmens". Daži cilvēki uzskata, ka tā nēsāšana palīdzēs mazināt noteiktas medicīniskas problēmas. Šim lietojumam nav zinātnisku nopelnu, un tas faktiski var būt kaitīgs, jo tas novirza cilvēkus no ārsta apmeklējuma, kuriem nepieciešama medicīniska palīdzība.

Hematīta (pigmenta) lietojumi

Nosaukums hematīts ir cēlies no grieķu vārda "haimatitis", kas nozīmē "asiņu sarkans". Šis nosaukums cēlies no hematīta krāsas, kad tas ir sasmalcināts līdz smalkam pulverim. Primitīvie cilvēki atklāja, ka hematītu var sasmalcināt un sajaukt ar šķidrumu lietošanai kā krāsu vai kosmētiku. Alu gleznojumi, kas pazīstami kā "piktogrāfi", kas datēti pirms 40 000 gadu, tika izveidoti ar hematīta pigmentiem.

Hematīts joprojām ir viens no vissvarīgākajiem pigmenta minerāliem. Tas ir iegūts daudzās vietās visā pasaulē, un to plaši tirgo kā sarkano pigmentu. Renesanses laikā, kad daudzi gleznotāji sāka izmantot eļļas un audeklus, hematīts bija viens no vissvarīgākajiem pigmentiem. Hematīta krāsa bija necaurspīdīga un pastāvīga. To varēja sajaukt ar baltu pigmentu, lai iegūtu dažādas rozā krāsas, kuras tika izmantotas mīkstuma krāsošanai.

Labākais veids, kā uzzināt par minerāliem, ir mācīties ar mazu paraugu kolekciju, ar kuru jūs varat rīkoties, pārbaudīt un novērot to īpašības. Lēti minerālu kolekcijas ir pieejamas veikalā Geology.com.

Hematīta (dārgakmeņu materiāla) lietojumi

Hematīts ir neliels dārgakmeņu materiāls, ko izmanto kabošonu, krelles, mazu skulptūru, nokaltušu akmeņu un citu priekšmetu ražošanai. Šo izstrādājumu ražošanā izmanto sudraba krāsas hematītu ar cietu, vienveidīgu tekstūru. Hematīta spilgtā sudraba krāsa un tā "svarīgums" padara to par ļoti iecienītu akmeni.

Hematīta jaunumi: Produktus, ko sauc par “magnētisko hematītu” un “zaigojošu hematītu”, bieži piedāvā pārdošanai dāvanu, tūrisma, jaunumu veikalos un zinātnes veikalos un to vietnēs. Lielākoties šie materiāli nav hematīti, bet ir cilvēku radīti materiāli, kuriem pat nav tāds pats ķīmiskais sastāvs kā hematītam. Pērciet tos, ja jums tie patīk, bet ne tāpēc, ka domājat, ka iegūstat unikālu minerālu paraugu.

Hematīta (dziedinošā akmens) lietojumi

Daži cilvēki uzskata, ka veļas pulēta hematīta, kas pazīstams kā “dziedinošie akmeņi”, gabalu nēsāšana atvieglos noteiktas medicīniskas problēmas. Nav zinātnisku pierādījumu tam, ka šādai hematīta lietošanai ir pozitīva ietekme, kas pārsniedz placebo. Hematīta izmantošana par “dziedinošo akmeni” vai “dziedinošo kristālu” faktiski var būt kaitīga, jo tas traucē cilvēkiem redzēt ārstu, kurš var nodrošināt pienācīgu aprūpi. Tad, kad persona ar problēmu beidzot nolemj redzēt ārstu, viņu situācija ir smagāka.

Dzelzs krāsns: 1700. un 1800. gados mazās raktuvēs Amerikas Savienoto Valstu austrumos tika iegūts hematīts, kas kalpoja par primāro dzelzs rūdu reģionā. Rūda tika apstrādāta, karsējot to, sadedzinot kokogles vienkāršās akmens krāsnīs. Dzelzsrūdas atradnes bija mazas un grūti izmantojamas. Kad tika atklātas Lielo ezeru reģiona lielās dzelzsrūdas atradnes, Amerikas Savienoto Valstu austrumos dzelzsrūda vairs netika iegūta. Parādīta Vezuva dzelzs krāsns Ohaio dienvidos. USGS foto.

Citi hematīta lietojumi

Hematītu izmanto vairākiem citiem mērķiem. Tas ir ļoti blīvs un lēts materiāls, kas efektīvi aptur rentgena starus. Šī iemesla dēļ to izmanto radiācijas ekranēšanai ap medicīnisko un zinātnisko aprīkojumu. Hematīta un citu dzelzsrūdu zemās izmaksas un augstais blīvums padara tos arī noderīgus kā balastu kuģiem.

Hematītu var arī sasmalcināt līdz smalkam pulverim, kas, sajaucoties ar ūdeni, veidos šķidrumu ar ļoti augstu īpatnējo svaru. Šos šķidrumus izmanto ogļu un citu minerālu materiālu "pludiņizturīgā" apstrādē. Sasmalcinātas ogles, kurām ir ļoti mazs īpatnējais svars, tiek novietotas uz smago šķidrumu un viegli tīras ogles peld, bet augstas īpatnējā svara piemaisījumi, piemēram, pirīta izlietne.

Visbeidzot, hematīts ir materiāls, ko izmanto pulēšanas savienojumu pagatavošanai, kas pazīstami kā "sarkanais rouge" un "juveliera rouge". Sarkanais rouge ir hematīta pulveris, ko izmanto misiņa un citu mīksto metālu pulēšanai. To var pievienot sasmalcinātiem kukurūzas vālīšu materiāliem vai sasmalcinātiem valriekstu čaumalu materiāliem misiņa apvalku apvalku slīpēšanai ar veļas žāvēšanu. Juveliera rouge ir pasta, ko izmanto uz mīksta auduma, lai pulētu zelta un sudraba rotaslietas.


Skatīties video: Speed Dating 11 Women Through Their Music (Oktobris 2021).