鋅鐵尖晶石

鋅鐵尖晶石（franklinite）屬於尖晶石族礦物，是尖晶石亞族的典型礦物之一。

基本介紹

• 中文名：鋅鐵尖晶石
• 外文名：franklinite
• 硬度：6
• 相對密度：5.07～5.22
• 晶系：等軸晶系
• 光澤：金屬光澤
• 解理：無解理
• 斷口：貝殼狀
• 條痕：條痕紅棕至黑色
• 顏色：藍灰色
• 形態：呈八面體，也常呈圓粒集合體
• 化學式：(Zn，Mn) Fe2O4
• 共生礦物：與紅鋅礦、矽鋅礦等共生
• 產出：見於某些接觸交代礦床中
• 學科：結晶學及礦物學
• 特性：微具磁性。

特徵

鋅鐵尖晶石的化學式為(Zn，Mn) Fe₂O₄，等軸晶系，a=8.08～8.13Å。 對稱型m3m，晶體呈八面體，其稜線常帶圓形；也常呈圓粒集合體。藍灰色，條痕紅棕至黑色，金屬光澤，無解理，貝殼狀斷口，硬度6，相對密度5.07～ 5.22，微具磁性。系交代成因的礦物。

成因與分布

鋅鐵尖晶石常產於侵入岩與白雲岩或鎂鐵質灰岩的接觸交代帶中，與鎂橄欖石、透輝石共生。在富鋁貧矽的泥質岩的熱變質帶中亦可產生鋅鐵尖晶石。作為副礦物，見於基性、超基性火成岩中。此外，亦可常見於砂岩中。

用途

鋅鐵尖晶石多有賦存於大別山區超基性岩中及皖東基性噴出火山岩中，晶體大而質優者可作晶寶石。也可用於磨料。並且鋅鐵尖晶石具有較高的熔點，經常被用作耐火材料。

影響因素

尖晶石型礦物因其陽離子在氧四面體和氧八面體中所占比例的不同而分為正尖晶石、反尖晶石和過渡的無序結構尖晶石。以微米級鋅鐵正尖晶石(ZnFe₂O₄)為初始研究對象，通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、X射線吸收精細結構譜(XAFS)、差熱-熱重分析(DTA-TGA)、磁性測試(M-H、ZFC-FC)等礦物學、熱學和磁學測試手段綜合分析了溫度對其陽離子配位的影響。結果顯示，隨著溫度的升高，原正尖晶石結構中四面體的ZnⅡ會逐漸與八面體中的FeⅢ發生交換，910℃左右時陽離子的交換速率出現最大值，並在1200℃加熱24 h後達到熱動力學平衡，此時晶胞參數a從8.4407減小到了8.4372；同時尼爾溫度(TN)由13K升到了27K，反映了由反鐵磁性向亞鐵磁性過渡的磁結構變化。通過研究認為，由粒徑不同帶來的體系能量的差異是造成微米級ZnFe₂O₄在高溫下陽離子交換行為與納米級顆粒截然相反的根本原因。