銳鈦礦

銳鈦礦（anatase；octahedrite）是二氧化鈦（TiO₂）的三種礦物之一。它產於火成岩及變質岩內的礦脈中，一般還出現於砂礦床中，呈堅硬、閃亮的正方晶系晶體，並具有不同的顏色。許多銳鈦礦是由榍石風化形成的，而且它本身可蝕變為金紅石；TiO₂類質同象替代有Fe、Sn、Nb、Ta等。此外，尚發現含Y族為主的稀土元素及U、Th。晶形一般呈錐狀、板狀、柱狀。

基本介紹

• 中文名：銳鈦礦
• 外文名：anatase
• 主要成分：二氧化鈦
• 晶系：立方晶系
• 硬度：5.5～6.5
• 密度：3.82～3.976g/cm3
• 轉化溫度：815℃下轉變為金紅石
• 用途：製備光學材料，提取鈦

概述

銳鈦礦

它產於火成岩及變質岩內的礦脈中，一般還出現於砂礦床中，呈堅硬、閃亮的正方晶系晶體，並具有不同的顏色。著名的脈狀礦床產於阿爾卑斯山的許多地區。許多銳鈦礦是由榍石風化形成的，而且它本身可蝕變為金紅石；由銳鈦礦形成的金紅石的同質假象（即有相同外形的交代產物）在巴西和烏拉山的碎屑礦床中是很普遍的。類質同像替代有Fe、Sn、Nb、Ta等。此外，尚發現含Y族為主的稀土元素及U、Th。

晶體結構

晶系：立方晶系。

銳鈦礦晶相

晶胞參數：a₀=0.379nm，b₀=0.379nm，c₀=0.951nm；Z=4。

晶型轉化溫度：815℃下轉變為金紅石。

空間群：I41/amd。（L⁴4L²5PC）

晶形一般呈錐狀、板狀、柱狀。

銳鈦礦TiO2

晶體化學性質

銳鈦礦與金紅石、板鈦礦為同質多象，即成分與金紅石、板鈦礦相同，而晶體結構不同。銳鈦礦屬立方晶系，晶體結構近似架狀，O離子作立方最密堆積，Ti原子位於八面體空隙。[TiO₆]八面體互相以兩對相向的棱共用而聯結，[TiO₆]八面體圍繞每個四次螺旋軸，形成平行於c軸的螺旋狀鏈。Ti配位數為6，O配位數為3。Ti一O原子間距為0.1937nm和0.1964nm，O一O原子間距為0.2802nm和0.3040nm。

化學性質

銳鈦礦化學成分與金紅石相同，化學式為TiO₂，類質同象替代Fe、Sn、Nb、Ta等。此外，還發現銳鈦礦中含Y族為主的稀土元素及U、Th。

物理性質

晶形一般呈錐狀、板狀、柱狀。顏色褐、黃、淺綠藍、淺紫、灰黑色，偶見近於無色。條痕無色至淡黃色。金剛光澤。解理完全。莫氏硬度5.5—6.5。密度3.82～3.976g/cm³。

光學性質

薄片中呈不同的顏色，主要有褐、黃、淺綠藍、淺紫、灰黑，偶見近於無色。一軸晶（負光性），有時為光軸角小的二軸晶。折射率很高且有明顯變化，如黃色晶體，折射率：n₀=2.501；而灰色晶體，n₀=2.556，多色性弱，深色晶體多色性較強，強酒黃色晶體，n_o：暗酒黃色，n_e：淺紅淡褐色。在反射光下光片中銳鈦礦呈灰色，內反射明顯，灰帶藍色，無雙反射及反射多色性，反射率比閃鋅礦略高。

成因產狀

銳鈦礦較不穩定，在915℃下轉變為金紅石，形成條件與金紅石類似。產於火成岩及變質岩內的礦脈中，一般還出現於砂礦床中，呈堅硬、閃亮的正方晶系晶體，並具有不同的顏色。銳鈦礦也產於變質的熱水沉積岩中，內蒙古正藍旗羊蹄子磨石山一帶的鈦礦床是近幾年國內所發現的新型鈦礦床，羊蹄子山礦帶為熱液改造型富鈦礦床，磨石山礦帶為沉積變質型富鈦礦床。這兩個礦帶的主要有用礦物為銳鈦礦、金紅石及鈦鐵礦。許多銳鈦礦是由榍石風化形成的，而且它本身可蝕變為金紅石。交代銳鈦礦形成的金紅石，具有銳鈦礦的假象，這種金紅石在巴西和烏拉山的碎屑礦床中是很普遍的。在錫石硫化礦中，常見銳鈦礦與錫石共生。

光性特徵

褐、黃、黑色，少數為藍、綠灰色；薄村中無色，或淺黃、淺褐色，也可呈不均勻或環帶狀分布。有弱多色性：n_o一黃、藍、綠；n_e一褐、深藍、天藍。深色的變種多色性可能較強。吸收性通常n_o<n_e，有時n_o>n_e。正極高突起，糙面很顯著。折射率變化明顯。如黃色的銳鈦礦晶體n_o=2.501，n_e=2.431；灰色品體n_o=2.556。干涉色很高，達Ⅳ級或Ⅳ以上，平行消光或對稱消光。雙晶沿（112），少見。負延性。暗色變種可能為光軸角很小的二軸晶。

銳鈦礦的轉變和鑑別

變化：銳鈦礦是TiO₂的低溫同質多象變體。它可以由其他鈦礦物變成，800-900℃時可以轉變金紅石。

鑑定特徵：尖銳的雙錐狀品形，正突起很高，軸負品是其鑑定特徵。同金紅石、板鈦礦的區別是：（1）金紅石為一軸正晶、柱狀、針狀晶形；（2）板鈦礦是軸正晶、晶體呈平行（001）的板狀、柱狀。

銳鈦礦