板鈦礦

板鈦礦是二氧化鈦的另一種同質異象礦物。化學成分為TiO₂，含鈦59.95%。斜方晶系。與金紅石和銳鈦礦成同質三象。晶體呈板狀、葉片狀。淡黃、褐到黑色，條痕淺黃色、淺灰至褐色，透明或半透明，金剛光澤或半金屬光澤。

板鈦礦主要產於變質岩中的阿爾卑斯型礦脈，也見於熱液蝕變、接觸變質作用及砂礦中。

基本介紹

• 中文名：板鈦礦
• 外文名：Brookite
• 外形：晶體呈板狀，淡黃、褐到黑色
• 晶系：斜方晶系
• 密度：3.9～4.1g/cm3
• 成分：主要是二氧化鈦
• 用途：鈦提取

簡介

提煉鈦的礦物原料。二氧化鈦的另一種同質異像礦物。化學成分為TiO₂。含鈦59.95%。斜方晶系。與金紅石和銳鈦礦成同質三象。晶體呈板狀、葉片狀。淡黃、褐到黑色。條痕淺黃色、淺灰至褐色。透明或半透明。金剛光澤或半金屬光澤。莫氏硬度5.6～6。密度3.9～4.1g/cm³。產於區域變質岩系的石英脈中，或作為火成岩的副礦物，有時產於接觸變質岩石中，也是沉積岩的一種造岩礦物。主要產於變質岩中的阿爾卑斯型礦脈，也見於熱液蝕變、接觸變質作用及砂礦中。著名產地有美國阿肯色州磁鐵礦灣（magnet cove）、瑞士蒂洛爾（tirol）、俄國烏拉爾以及巴西、英國等。透明－半透明晶體，因色散高、出火強，少數鮮紅色者色澤勝過紅寶石；而一些淺黃色者可用作鑽石代用品。

板鈦礦TiO2

晶體化學性質

板鈦礦屬斜方晶系，在板鈦礦晶體結構中，O形成歪曲的四層最緊密堆積，層平行（100）晶面，Ti在八面體空隙中，每個[TiO₆]八面體有三個稜角同周圍三個[TiO₆]八面體共用，這些共用的稜角比其他稜角要短些，Ti微偏離八面體中心，形成歪曲的八面體。[TiO₆]八面體平行c軸組成鋸齒形鏈，鏈與鏈平行（100）聯結成層。

化學性質

板鈦礦的分子式也與金紅石相同，化學式為TiO₂，Ti 59.95%，O 40.05%。成分中含有少量的Fe³⁺，有時Fe₂O₃可達4.5%；含少量Nb₂O₅及Ta₂O₅。僅以板狀晶體與金紅石、銳鈦礦相區別。成分中Ti可被Fe³⁺、Nb⁵⁺、Ta⁵⁺代替。富含Fe者稱鐵板鈦礦，富含Nb者稱鈮板鈦礦。

物理性質

板鈦礦晶體呈板狀、葉片狀。顏色淡黃、褐到黑色。條痕淺黃色、淺灰至褐色。透明或半透明。金剛光澤或半金屬光澤。莫氏硬度5.6～6。密度3.9～4.1g/cm³。

光學性質

薄片中呈淡黃褐色、金黃褐色或淡紅褐色，具異常干涉色，很高的突起。二軸晶（正光性），平行消光。折射率很高：n_p=2.583，n_m=2.584～2.586，n_g=2.700～2.741，n_g一n_p=0.117～0.156，多色性弱，n_g：亮黃色、淺綠褐色，n_m：亮黃色、橙黃褐色，n_p：無色、橄欖色、黃褐色。在反射光下光片中板鈦礦呈灰色，可根據較暗的顏色分出特有的生長錐。

光性特徵

黃褐色、紅褐色或褐黑色；薄片中黃褐色或金褐色。多色性弱n_p一橙色、淺黃褐色，n_m—橙色紫褐色，n_g一檸檬黃色、紫褐色。吸收性：n_g> n_m>n_p 或n_m>n_g>n_p。正極高突起。糙面極顯著。干涉色高級白，有時可見異常干涉色，以至在任何位置都不見真正消光。雙晶沿（120）面。光率體色散極強，為交叉軸面色散。對於紅光、黃光光軸面平行於（001），光軸角色散r< v；對於藍光、綠光，光軸面平行於（010），光軸角色散r>v；而對於黃綠色光，光軸角為0°。

光性方位和2V隨溫度變化。在固定波長的光源照射下，光軸面平行於（001）時，溫度下降，2V減小；光軸面平行於（010）時，溫度下降，2V增大。

成因產狀

板鈦礦是熱液礦物，與石英、鈉長石、榍石、金紅石、銳鈦礦等共生，比金紅石形成晚，比銳鈦礦形成早。板鈦礦在自然條件下穩定，在礦砂中常見。

板鈦礦的XRD圖

X射線衍射圖譜

譜圖說明：

晶系：斜方，空間群：Pcan， Z：8

晶胞參數：a₀=0.5448，b₀=0.9184，c₀=0.5144

輻射條件：CoKα

圖譜來源：武漢工業大學材料研究與測試中心

板鈦礦的轉化

變化：在高溫700℃左右時，板鈦礦可變為金紅石。

鑑定特徵：特殊的光性、極高的折射率和雙折射率、異常強的色散，是板鈦礦極好的鑑定特徵。金紅石有較好的解理和棱狀的外形；鐵板鈦礦（Pseudoarkansite）的折射率較低，光軸角較大，不出現顯著的色散；針鐵礦為紅褐色、負光性，均與板鈦礦不同，可以區別。