黑锰矿

主产于俄罗斯等地的氧化物矿物

黑锰矿是一种不透明且具有半金属光泽的矿物质, 其 化学式 为Mn3O4。这种矿物的硬度为6,比重为4.8,解理完全,断口不平坦,颜色呈现棕黑色,而条痕则为黑色。它不具备发光性和磁性,同时表现出强烈的非均质性。黑锰矿属于 四方晶系 双锥晶类,常见单形包括四方双锥p、s、e、f以及四方柱a。该矿物的主要产地包括 俄罗斯 、 瑞典 的菲里普斯塔得以及美国 阿肯色州 等地。

形态特征

化学组成与结构

黑锰矿的化学组成为Mn3O4,其中Mn2+和Mn3+之间发生有限的类质同象取代。当Zn替代Mn达到8.6%时,被称为锌黑锰矿;而当Fe替代Mn达到4.3%时,则被称为铁黑锰矿。例如,在某个矿床中对黑锰矿的化学分析显示,MnO含量为92.10%,O含量为6.93%,BaO含量为0.11%,H2O含量为0.73%,不溶物含量为0.15%,总含量为100.02%。

晶体形态

黑锰矿属于 四方晶系 双锥晶类,常见的单形包括四方双锥p、s、e、f以及四方柱a。

晶体结构

黑锰矿的 晶系 为四方晶系,空间群为四方晶系;晶胞参数为ao=5.76,co=9.44埃;z=4; 玫瑰晶 数据显示为2.49(1)2.77(0.9)1.544(0.8)。

光学性质

黑锰矿是一轴晶,No值为2.46,Ne值为2.15。其反射率为20(绿光)、16.6(橙光)、13(红光)。此外,黑锰矿显示出强非均质性。

物理性质

黑锰矿的 晶体 通常呈四方双锥形状,有时会呈现出柱面发育的四方双锥形式。然而,晶体并不常见,更多地以粒状集合体的形式出现。它的颜色为棕黑色,条痕为棕色,具有半金属光泽。即使是非常薄的切片也能保持透明状态。黑锰矿的解理非常完全,硬度为6,相对密度为4.8。这种矿物质地脆弱,不具有磁性。在吹管火焰下不会融化,能够溶解于 盐酸 并释放出 氯气 。

分布与成因

黑锰矿主要分布在低温锰矿脉中,同时也出现在接触交代矿床和沉积矿床中。它常常与其他富含Mn2+的矿物如锰 橄榄石 、方 锰矿石 、 菱锰矿 、锰质 石榴石 等共同出现,脉石矿物主要是 重晶石 而非 石英 。石英则更常与 褐锰矿 、 蔷薇辉石 和钙蔷薇辉石等矿物共生。在区域变质的沉积锰矿矿床中,黑锰矿与褐锰矿、 磁铁矿 、黑镁铁锰矿以及其他铁、锰的 碘化钠 氧化物 共存。在低级区域变质条件下,锰的 氢氧化物 经过失水作用, 软锰矿 和褐锰矿经过还原作用都可以转化为黑锰矿。

参考资料

  1. 史上最全!七大类锰矿石详解 搜狐网 2024-09-18
  2. 黑锰矿 cdut.edu.cn 2024-09-18
  3. 土壤中锰氧化物的形态及其化学提取方法综述 环境化学 2024-09-18