褐鉄鉱

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褐鉄鉱
LimoniteUSGOV.jpg
全般的
カテゴリーアモルファス、準鉱物
フォーミュラ
(繰り返し単位)
FeO(OH)・n H 2 O
ストルンツ分類未分類
身元
ブラウンとイエローのさまざまな色合い
晶癖細粒骨材、粉末コーティング
卵割不在
骨折不均等
モース 硬度4〜5.5
光沢素朴
ストリーク黄褐色
透視性不透明
比重2.9–4.3
密度2.7〜4.3 g / cm 3
参考文献[1] [2] [3]

褐鉄鉱/ ˈlaɪmənaɪt / は、さまざま組成の水和酸化鉄(III)-水酸化物混合物からなる鉄鉱石です。一般式は、FeO(OH)・n H 2 Oと書かれることがよくありますが、酸化物と水酸化物の比率は非常に大きく異なる可能性があるため、これは完全には正確ではありません。褐鉄鉱は3つの主要な鉄鉱石の1つであり、他は赤鉄鉱磁鉄鉱であり、少なくとも紀元前2500年からの生産のために採掘されてきました。[4] [5]

名前

褐鉄鉱ギリシャ語のλειμών(/leː.mɔ̌ːn/)にちなんで名付けられました。これは「湿性草地」意味ます沼地[6]茶色の形では、茶色のヘマタイト[7]または茶色の鉄鉱石と呼ばれることもあります。[8]

特徴

褐鉄鉱は比較的密度が高く、比重は2.7から4.3まで変化します。[9]通常、中程度から濃い黄褐色です。素焼きの磁器板上の褐鉄鉱のは常に黄褐色であり、赤い縞のある赤鉄鉱や黒い縞のある磁鉄鉱と区別する特徴があります。硬度は1から5の範囲でかなり変化します。薄い部分では、赤、黄、または茶色に見え、屈折率が2.0〜2.4と高くなります。褐鉄鉱鉱物は強い複屈折を示しますが、通常、粒径が小さすぎて検出できません。[10]

当初は単一の鉱物として定義されていましたが、現在、褐鉄鉱は、関連する水和酸化鉄鉱物の混合物のフィールド用語として認識されています[11]。その中には、針鉄鉱鉄鉱、[10]赤金鉱[12]およびジャロサイトがあります。[13]正確な鉱物組成の決定は、 X線回折技術でのみ実用的です。[10]褐鉄鉱中の個々の鉱物は結晶を形成する可能性がありますが、褐鉄鉱は結晶を形成しませんが、標本は繊維状または微結晶構造を示す場合があります。 [14]褐鉄鉱は、しばしば結石の形で、またはコンパクトで土の塊で発生します。時には乳腺、ブドウ状、レニフォームまたは鍾乳石。その無定形の性質のため、そして水和した地域での発生のために、褐鉄鉱はしばしば粘土または泥岩として現れます。ただし、黄鉄鉱などの他の鉱物の後に褐鉄鉱の仮像があります。[9]これは、化学的風化が分子を水和することによって黄鉄鉱の結晶を褐鉄鉱に変換するが、黄鉄鉱の結晶の外形は残っていることを意味します。褐鉄鉱の仮像は、他の酸化鉄、赤鉄鉱、磁鉄鉱からも形成されています。炭酸塩菱鉄鉱およびアルマンディンガーネットなどの鉄に富むケイ酸塩から

フォーメーション

褐鉄鉱は通常、赤鉄鉱とマグネタイトの水和、鉄に富む硫化鉱物の酸化と水和、およびかんらん石輝石角閃石ビオタイトなどの他の鉄に富む鉱物の化学的風化から形成されます。[10]それはしばしばラテライト土壌の主要な鉄成分であり、褐鉄鉱ラテライト鉱石はニッケルの供給源であり、微量元素として存在する可能性のあるコバルトやその他の貴重な金属です。[15] [16]多くの場合、採掘作業からの流出ストリームに堆積します。

褐鉄鉱の使用

ウラン鉱山のスポイルバンクからの褐鉄鉱の結石

最初の用途の1つは顔料としてでした。黄色のフォームはキプロスが有名な黄色の黄土色を生成し[17]、暗いフォームはよりアースカラーを生成しました。褐鉄鉱を焙煎すると、部分的に赤鉄鉱に変わり、赤い黄土色、焦げたアンバーシエナが生成されます。[18] 沼鉄鉱と褐鉄鉱の泥石は鉄の供給源として採掘されていますが、米国ではそれらの商業的採掘は中止されています。

硫化物鉱床の集中的な酸化結果として、通常、珪質酸化鉄の鉄キャップまたはゴッサンが形成されます。[19]これらのゴッサンは、埋蔵鉱石へのガイドとして探鉱者によって使用されました。さらに、金を含む硫化物鉱床の酸化により、ゴッサンの酸化鉄と石英に金が集中することがよくありました。金を含む褐鉄鉱のゴッサンは、カリフォルニア州の鉱区であるシャスタ郡で生産的に採掘されました。[19]同様の鉱床がスペインのリオティントオーストラリアのマウントモーガンの近くで採掘されました。ランプキン郡ダロネガ金帯では、ジョージア州の金は褐鉄鉱に富むラテライトまたはサプロライトの土壌から採掘されました。一次鉱脈の金は、風化の進んだ岩石の褐鉄鉱に集中していました。別の例では、ブラジルの深く風化した鉄鉱層が、得られた土壌の褐鉄鉱とともに金を濃縮するのに役立ちました。

歴史

最初の鉄鉱石はおそらく隕石鉄であり、ヘマタイトははるかに精錬が容易でしたが、鉄冶金の最初の証拠が発生するアフリカでは、リモナイトが最も一般的な鉄鉱石です。製錬前に、鉱石が加熱されて水が追い出されるにつれて、ますます多くの褐鉄鉱が赤鉄鉱に変換されました。次に、鉱石を1250°C以上に加熱しながら叩きました[20]。この温度で金属鉄がくっつき始め、非金属不純物が火花として放出されます。特にタンザニアでは、褐鉄鉱を処理するために複雑なシステムが開発されました。[21]それにもかかわらず、製錬が塊鉄炉によって行われたとき、赤鉄鉱と磁鉄鉱は依然として選択された鉱石であり、それは中国では紀元前1世紀[22]、ヨーロッパでは西暦1150年頃の高炉[23]で、褐鉄鉱の褐色鉄鉱石を最大限に活用することができました。

顔料への褐鉄鉱の使用に関しては、それは最も初期の人が使用した材料の1つであり、新石器時代の洞窟壁画絵文字で見ることができます。[24]

も参照してください

メモ

  1. ^ 「褐鉄鉱の鉱物情報とデータ」2011年10月16日取得
  2. ^ 「ミネラル1.0:褐鉄鉱」2011年10月16日取得
  3. ^ 「褐鉄鉱(水和酸化鉄)」2011年10月16日取得
  4. ^ MacEachern、スコット(1996)「マンダラ山地、カメルーン、ナイジェリアの北で始まる鉄の時代」 pp。489–496プウィティ、ギルバート、ソーパー、ロバート(編集者)(1996)アフリカ考古学の側面:第10パンの議事録-African Congress University of Zimbabwe Press、Harare、Zimbabwe、 ISBN 978-0-908307-55-5 ; 2012年3月11日にインターネットアーカイブによってここにアーカイブされ 
  5. ^ Diop-Maes、Louise Marie(1996) "La question de l'Âgeduferen Afrique"( "アフリカの鉄器時代の質問") Ankh 4/5:pp。278–303、フランス語; 2008年1月25日にインターネットアーカイブによってここにアーカイブされ
  6. ^ 褐鉄鉱Mindat.org
  7. ^ ジャクソン、ジュリアA.、編 (1997)。「茶色のヘマタイト」。地質学の用語集(第4版)。アレクサンドリア、ビリギニア:アメリカ地質学研究所。ISBN 0922152349
  8. ^ ジャクソン1997、「茶色の鉄鉱石」。
  9. ^ a b Northrop、Stuart A.(1959) "Limonite" Minerals of New Mexico(改訂版)University of New Mexico Press、アルバカーキ、ニューメキシコ、pp。329–333、OCLC 2753195 
  10. ^ a b c d Nesse、William D.(2000)。鉱物学入門ニューヨーク:オックスフォード大学出版局。pp。371–372。ISBN 9780195106916
  11. ^ クライン、コーネリス; Hurlbut、Cornelius S.、Jr。(1993)。鉱物学のマニュアル:(ジェームズD.ダナの後)(第21版)。ニューヨーク:ワイリー。ISBN 047157452X
  12. ^ マッカイ、AL(1962年12月)。「β-第二鉄オキシ水酸化物-赤金鉱」。鉱物学雑誌および鉱物学会誌33(259):270–280。土井10.1180 /minmag.1962.033.259.02
  13. ^ Zuo、Pengfei; Sun、Jiangtao; 劉、Xuefei; ハオ、金華; 鄭、デシュン; Li、Yu(2021年11月)。「カンブリア紀初期の堆積岩中の2種類のジャロサイト:火星でのジャロサイトの生成と変換に関する洞察」。イカロス369:114651。doi 10.1016 /j.icarus.2021.114651
  14. ^ Boswell、PFおよびBlanchard、Roland(1929)「褐鉄鉱の細胞構造」 Economic Geology 24(8):pp。791–796
  15. ^ ルビソフ、DH; Krowinkel、JM; パパンジェラキス、VG(2000年11月)。「ラテライトの硫酸圧力浸出—褐鉄鉱および褐鉄鉱/サプロライト混合物のニッケル溶解の普遍的な速度論」。湿式製錬58(1):1–11。土井10.1016 / S0304-386X(00)00094-3
  16. ^ Gao、Jian-ming; チェン、ファンキン(2018年8月)。「褐鉄鉱ラテライト鉱石を原料として磁気特性を高めたスピネルフェライトの製造に関する研究」。磁性と磁性材料のジャーナル460:213–222。土井10.1016 /j.jmmm.2018.04.010
  17. ^ Constantinou、G。およびGovett、GJS(1972)。「硫化物鉱床、黄土色、キプロスのアンバーの生成」。鉱業および冶金学研究所の取引81:pp。34–46
  18. ^ Heckel、George B.(1910)「酸化鉄塗料」。塗料、油、薬物のレビュー50(4):pp。14–21、14 ページ
  19. ^ a b ブラウン、G。チェスター(1915)シャスタ郡、シスキュー郡、トリニティ郡カリフォルニア州鉱業局、カリフォルニア州印刷局、カリフォルニア州サクラメントの鉱山および鉱物資源、15〜16ページOCLC 5458708 
  20. ^ 酸化鉄は、約1250°Cで金属鉄になります。これは、鉄の融点である1538°Cよりも約300度低くなります。
  21. ^ Schmidt、Peter and Avery、Donald H.(1978年9月22日)「タンザニアの複雑な鉄の製錬と先史時代の文化」 Science 201(4361):pp。1085-1089
  22. ^ Wagner、Donald B.(1999)「中国での鉄の最も初期の使用」 2006 年7月18日にウェイバックマシンでアーカイブされpp。1–9ヤングでは、Suzanne MM etal。(編集者)(1999)古代Archaeopressの金属、オックスフォード、イギリス、 ISBN 978-1-84171-008-2 
  23. ^ Jockenhövel、Albrecht etal。(1997)「高炉の始まりに関する考古学的調査-中央ヨーロッパの技術」 AbteilungfürUr-undFrühgeschichtlicheArchäologie、WestfälischeWilhelms-UniversitätMünster; アブストラクトは次のように公開されています:Jockenhövel、A。(1997)「高炉の始まりに関する考古学的調査-中央ヨーロッパの技術」。In Crew、Peter and Crew、Susan(editors)(1997) Early Ironworking in Europe:Archeology and Experiment:Abstracts of the International Conference at Plas Tan y Bwlch 1997年9月19〜25日(Plas Tan y Bwlch Occasional Papers No 3)スノードニア国立公園研究センター、グウィネズ、ウェールズ、56〜58ページ。OCLC470699473 _ ここにアーカイブ 2012年3月11日にWebCiteによって
  24. ^ ウィルフォード、ジョン・ノーブル(2011年10月13日)「アフリカの洞窟で、古代の塗装工場の兆候」 ニューヨークタイムズ; ハードコピーは2011年10月14日に「アフリカの洞窟、古代の塗装工場が人間の象徴的な思考を「遠い」」というタイトルで公開しました。ニューヨーク版のページA-14。2012年3月11日にWebCite のページ1ページ2によってアーカイブされました

外部リンク

0.052260160446167