Turinys
- Kas yra hematitas?
- Fizinės hematito savybės
- Hematito sudėtis
- Geologinis įvykis
- Hematitas Marse?
- Hematito (geležies rūdos) panaudojimas
- Hematito (pigmento) naudojimo būdai
- Hematito (brangakmenių medžiagos) naudojimo būdai
- Hematito (gydomojo akmens) naudojimo būdai
- Kiti hematito naudojimo būdai
Oolitinis hematitas: Oolitinės hematito geležies rūdos pavyzdys. Oolitai yra mažos apvalios chemiškai nusodinto hematito sferos. Nuotraukoje esantis pavyzdys yra maždaug keturių colių (dešimt centimetrų) skersmens, o didžiausi oolitai yra kelių milimetrų skersmens.
Kas yra hematitas?
Hematitas yra vienas gausiausių mineralų žemės paviršiuje ir negilioje plutoje. Tai geležies oksidas, kurio cheminė sudėtis yra Fe2O3. Tai yra paprastas uolienas formuojantis mineralas, randamas nuosėdinėse, metamorfinėse ir dykumose esančiose uolienose visame pasaulyje.
Hematitas yra svarbiausia geležies rūda. Nors kadaise jis buvo išgaunamas tūkstančiuose vietų visame pasaulyje, šiandien beveik visa produkcija gaunama iš kelių dešimčių didelių telkinių, kur nemažos investicijos į įrangą leidžia bendrovėms efektyviai iškasti ir perdirbti rūdą. Daugiausia rūdos dabar gaminama Kinijoje, Australijoje, Brazilijoje, Indijoje, Rusijoje, Ukrainoje, Pietų Afrikoje, Kanadoje, Venesueloje ir JAV.
Hematitas gali būti naudojamas labai įvairiai, tačiau jo ekonominė reikšmė, palyginti su geležies rūdos svarba, yra labai maža. Mineralas naudojamas gaminant pigmentus, preparatus, skirtus atskirti sunkias terpes, apsaugančius nuo radiacijos, balastą ir daugelį kitų produktų.
Hematitai: Visi hematito egzemplioriai sudarys rausvą ruožą. Mineralinės juostelės spalva yra miltelių pavidalo, nuskustant per juostos plokštelę (nedidelis neglazūruoto porceliano gabalas, naudojamas nedideliam mineralinių miltelių kiekiui gaminti). Kai kurie hematito egzemplioriai sudarys ryškiai raudoną ruožą, kiti - rausvai rudą ruožą. Reikia kruopščiai ištirti hematito pavyzdį metaliniu blizgesiu. Šie egzemplioriai dažnai yra trapūs ir palieka šiukšlių pėdsaką kartu su ruožu. Tos šiukšlės nėra milteliai - tai fragmentų pėdsakai. Taigi, norint įvertinti ruožą, palaidos dalelės turi būti švelniai sukratytos, kad jos nepatektų į juostą, arba labai lengvai nuplaunamos. Tai palieka miltelius, kurie yra įterpti į tekstūrinį juostos plokštės paviršių. Aukščiau esančioje nuotraukoje kairėje esantis ruožas buvo išvalytas nuo fragmentų, ir jūs galite pamatyti, kad jis yra rausvai rudas. Strebas dešinėje vis dar turi blizgančių fragmentų pėdsaką, kurį reikia švelniai pašalinti, kad būtų galima tinkamai įvertinti.
Fizinės hematito savybės
Hematito išvaizda yra labai įvairi. Jos blizgesys gali būti nuo žemiškos, submetališkos iki metalinės. Jo spalvų diapazonas yra nuo raudonos iki rudos ir nuo juodos iki pilkos iki sidabro. Jis pasireiškia daugeliu formų, įskaitant žėručio pavidalo, masyviąją, kristalinę, botryoidinę, pluoštinę, oolitinę ir kitas.
Net jei hematito išvaizda yra labai įvairi, jis visada sukuria rausvą ruožą. Įvadinių geologijos kursų studentai paprastai nustebo pamatę sidabrinės spalvos mineralą, kuris išskiria rausvą ruožą. Jie greitai sužino, kad rausvas dryželis yra svarbiausias užuomina nustatant hematitą.
Hematitas nėra magnetinis ir neturėtų reaguoti į bendrą magnetą. Tačiau daugelyje hematito pavyzdžių yra pakankamai magnetito, kad juos traukia bendras magnetas. Tai gali lemti klaidingą prielaidą, kad mėginys yra magnetitas arba silpnai magnetinis pirotitas. Tyrėjas turi patikrinti kitas savybes, kad būtų galima tinkamai identifikuoti.
Jei tyrėjas patikrins ruožą, rausvas ruožas neleis identifikuoti kaip magnito ar pirotito. Vietoj to, jei bandinys yra magnetinis ir turi rausvą ruožą, greičiausiai tai yra hematito ir magnetito derinys.
Spekulinis hematitas: Spekuliacinis hematitas, kartais vadinamas „žėručio hematitu“, turi metalinį blizgesį ir atrodo kaip uola, sudaryta iš blizgančių žėručio dribsnių. Vietoj to, šie dribsniai yra hematitai. Nors šis hematitas turi sidabrinę spalvą, jis vis tiek išskiria rausvą juostelę - tai yra hematitų identifikavimo raktas. Sunkiai ištirti spiralinį hematitą yra sunku, nes bandiniai linkę trupėti. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių skersmens (dešimt centimetrų) ir buvo surinktas netoli Respublikos, Mičigano.
Juostinis geležies formavimas: Suvyniotos geležies formavimo iš arti vaizdas. Šiame pavyzdyje hematito (sidabro) juostos keičiasi jaspio (raudonos) juostomis. Uola, gauta ten, kur iškasamos šios formacijos, dažnai vadinama „takonitu“. Ši nuotrauka apima maždaug vienos pėdos (30 centimetrų) pločio uolienos plotą. Nuotrauka padaryta André Karwath, GNU nemokamos dokumentacijos licencijos.
Hematito sudėtis
Gryno hematito sudėtyje yra apie 70% geležies ir 30% deguonies. Kaip ir dauguma natūralių medžiagų, retai būna tokios grynos kompozicijos. Tai ypač pasakytina apie nuosėdines nuosėdas, kai hematitas susidaro neorganiniais ar biologiniais krituliais vandens telkinyje.
Nedidelis molinis nusėdimas gali pridėti geležies oksido iš molio mineralų. Dėl epizodinio nusėdimo nuosėdose gali būti kintamos geležies oksido ir skalūno juostos. Silpną jaspio, cherto ar chalcedono pavidalu mažais kiekiais arba reikšmingais epizodais galima pridėti cheminiais, moliniais ar biologiniais procesais. Šie sluoksniuoti hematito ir skalūno arba hematito ir silicio dioksido indėliai tapo žinomi kaip „juostinės geležies formacijos“ (žr. Paveikslėlį).
Masinis hematitas: Masyvaus maždaug dešimties centimetrų skersmens hematito pavyzdys, surinktas netoli Antverpeno, Niujorke.
Inkstų rūdos hematitas: Kai kurie hematitai iškrenta ertmėse ir turi galimybę sudaryti neribotą įprotį. Įprotis, žinomas kaip „inkstų rūda“, dažnai išsivysto ertmėse ir yra pavadintas dėl savo panašios vizualios išvaizdos kaip į vidaus organą. Šio tipo chemiškai nusodinamas hematitas dažnai yra santykinai neužterštas nuosėdiniais moliais ar pagrindinės kilmės uolienomis ir yra aukštesnio grynumo. Dėl didelio grynumo tai yra hematitas, iš kurio gaminami pigmentai. Šis pavyzdys yra maždaug keturių colių skersmens (dešimt centimetrų) ir buvo surinktas netoli Kamberlando, Anglijoje.
Geologinis įvykis
Hematitas randamas kaip pagrindinis mineralas ir kaip kintamasis produktas dujinėse, metamorfinėse ir nuosėdinėse uolienose. Jis gali kristalizuotis magmos diferenciacijos metu arba nusėsti iš hidroterminių skysčių, judančių per uolienų masę. Jis taip pat gali susidaryti kontaktinio metamorfizmo metu, kai karštos magmos reaguoja su gretimomis uolienomis.
Svarbiausios hematito nuosėdos, susidariusios nuosėdinėje aplinkoje. Maždaug prieš 2,4 milijardo metų Žemės vandenynuose buvo gausu ištirpintos geležies, tačiau vandenyje buvo labai mažai laisvojo deguonies. Tuomet melsvabakterių grupė tapo pajėgi fotosintezuoti. Bakterijos panaudojo saulės spindulius kaip energijos šaltinį anglies dioksidą ir vandenį paversti angliavandeniais, deguonimi ir vandeniu. Ši reakcija išleido pirmąjį laisvą deguonį į vandenyno aplinką. Naujasis deguonis iš karto sujungtas su geležimi, sudarydamas hematitą, kuris nuskendo prie jūros dugno ir tapo uolienų vienetais, kuriuos šiandien žinome kaip surištas geležies formacijas.
Netrukus daugelyje Žemės vandenynų vyko fotosintezė, o jūros dugne kaupėsi gausūs hematito nuosėdos. Šis nusėdimas tęsėsi šimtus milijonų metų - nuo maždaug 2,4 iki 1,8 milijono metų. Tai leido susidaryti šimtų ar kelių tūkstančių pėdų storio geležies sankaupų, kurios šonuose išlieka šimtai ar tūkstančiai kvadratinių mylių. Jie yra vieni didžiausių žemės roko įrašų uolienų.
Daugelyje nuosėdinių geležies telkinių yra hematitas ir magnetitas, taip pat kiti geležies mineralai. Tai dažnai būna glaudžiai susiję, o rūda yra kasama, susmulkinama ir apdorojama, kad būtų galima atgauti abu mineralus. Istoriškai didžioji dalis hematito nebuvo išgauta ir buvo išsiųsta į šiukšlių polius. Veiksmingesnis perdirbimas šiandien leidžia iš rūdos išgauti daugiau hematito. Šiukšles taip pat galima perdirbti, kad būtų galima surinkti papildomą geležį ir sumažinti atliekų kiekį.
Marsietiškos „mėlynės“: 2004 m. NASA „Mars Exploration Rover Opportunity“ atrado, kad šalia jo nusileidimo vietos esančiame dirvožemyje yra milijonai mažyčių sferų, kurias tyrėjai pravardžiavo „mėlynėmis“. Atlikus analizę buvo nustatyta, kad juos sudaro geležies oksidas, daugiausia hematito pavidalu. Marso uolienų ir dirvožemio geležies kiekis lemia raudonos spalvos atsiradimą iš Žemės ir padėjo jai pelnyti pavadinimą „Raudonoji planeta“. NASA vaizdas.
Hematitas Marse?
NASA išsiaiškino, kad hematitas yra vienas gausiausių mineralų, esančių uolienose ir dirvožemyje Marso paviršiuje. Hematito gausa Marso uolienose ir paviršiaus medžiagose peizažui suteikia rausvai rudą spalvą, todėl nakties danguje planeta atrodo raudona. Tai yra Marso „Raudonosios planetos“ pravardės kilmė.
Taconito granulės: Šios takonito granulės susideda iš smulkiai susmulkintų takonito uolienų, kurios buvo perdirbtos siekiant pagerinti geležies kiekį, ir sumaišytos su nedideliu kiekiu molio, siekiant pagerinti granuliaciją. Tai yra vienas iš standartinių geležies rūdos gabenimo iš kasyklos į plieno fabriką būdų. Apvalios dalelės yra maždaug 1/2 colio skersmens (1 1/4 centimetro) ir jas labai lengva valdyti gabenant ir malūne. Vaizdas: Harvey Henkelmann.GNU nemokama dokumentacijos licencija.
Hematito (geležies rūdos) panaudojimas
Hematitas yra svarbiausia pasaulyje geležies rūda. Nors magnete yra didesnis geležies procentas ir jį lengviau apdoroti, hematitas yra svarbiausia rūda, nes jo gausu ir jo telkiniai yra daugelyje pasaulio vietų.
Hematitas iškasamas vienose didžiausių kasyklų pasaulyje. Šioms kasykloms reikia milijardų dolerių investicijų, o kai kurios per metus sunaikins daugiau kaip 100 milijonų tonų rūdos. Iki to laiko, kai jos bus paruoštos, šios atvirų duobių minos gali būti nuo šimtų iki tūkstančių pėdų gylių ir kelių mylių skersmens.
Kinija, Australija, Brazilija, Indija, Rusija, Ukraina, Pietų Afrika ir JAV yra pagrindinės pasaulyje geležies rūdos (įskaitant hematitą, magnetitą ir kitas rūdas) gamintojos pasaulyje. Geležies rūdos gamyba JAV vykdoma Mičigane ir Minesotoje.
Hematito pigmentas: Hematitas buvo vienas iš pirmųjų pigmento mineralų, kuriuos naudojo žmonės. Mažiausiai prieš 40 000 metų žmonės išgavo hematitą, susmulkino jį į smulkius miltelius ir panaudojo dažams gaminti. Aukščiau parodyti komerciniai hematito pigmentai, kuriuos šiandien galima įsigyti. Iš kairės pusės, einant pagal laikrodžio rodyklę, jie yra: mėlynasis kraigo hematitas, mėlynasis keteros violetinis hematitas, Venecijos raudonoji ir Pozzuoli raudonoji. Nuo Renesanso pigmentai dažnai buvo vadinami vietovėmis, kur jie buvo gaminami. Spalvų pokyčiai priklauso nuo naudojamo hematito rūšies ir jame esančių priemaišų, tokių kaip molis ir kiti geležies oksidai.
Hematito brangakmeniai: Hematitas ir takonitas dažnai gaminami į supintus akmenis arba supjaustomi kabošonais ir rutuliukais. Tai yra populiarūs kaip nebrangūs juvelyriniai dirbiniai. Numalintas poliruotas hematitas taip pat populiarus kaip „gydantis akmuo“. Kai kurie žmonės mano, kad nešiojimasis padės palengvinti tam tikras medicinos problemas. Šis vartojimas neturi jokio mokslinio pranašumo ir iš tikrųjų gali būti kenksmingas, nes jis nukreipia žmones, kuriems reikalinga medicininė pagalba, pamatyti gydytoją.
Hematito (pigmento) naudojimo būdai
Pavadinimas hematitas yra iš graikų kalbos žodžio "haimatitis", kuris reiškia "kraujo raudonumas". Šis pavadinimas kyla iš hematito spalvos, kai jis susmulkinamas iki smulkių miltelių. Pirmykščiai žmonės atrado, kad hematitą galima susmulkinti ir sumaišyti su skysčiu, skirtą naudoti kaip dažus ar kosmetiką. Urvų tapyba, vadinama „piktografais“, datuojama prieš 40 000 metų, buvo sukurta su hematito pigmentais.
Hematitas ir toliau yra vienas iš svarbiausių pigmento mineralų. Jis buvo iškastas daugelyje vietų visame pasaulyje ir buvo plačiai parduodamas kaip raudonasis pigmentas. Renesanso laikais, kai daugelis tapytojų pradėjo naudoti aliejų ir drobę, hematitas buvo vienas iš svarbiausių pigmentų. Hematito spalva buvo nepermatoma ir nuolatinė. Jis gali būti sumaišytas su baltu pigmentu, kad būtų gautos rausvos spalvos, naudojamos dažyti minkštimą.
Geriausias būdas sužinoti apie mineralus yra mokytis iš mažų pavyzdžių, kuriuos galite tvarkyti, ištirti ir stebėti jų savybes. Nebrangios mineralų kolekcijos yra parduotuvėje.
Hematito (brangakmenių medžiagos) naudojimo būdai
Hematitas yra nedidelė brangakmenių medžiaga, naudojama kabošonų, karoliukų, mažų skulptūrų, nukrautų akmenų ir kitų daiktų gamybai. Šiems gaminiams gaminti naudojama sidabro spalvos hematitas, turintis tvirtą, vienodą tekstūrą. Ryški sidabrinė hematito spalva ir „svarus pojūtis“ daro jį labai populiariu nukritusiu akmeniu.
Hematito naujovės: Produktai, vadinami „magnetiniu hematitu“ ir „šviečiančiu hematitu“, dažnai siūlomi parduoti dovanų, turizmo, naujovių ir mokslo parduotuvėse bei jų interneto svetainėse. Dažniausiai šios medžiagos nėra hematitas, bet yra žmogaus sukurtos medžiagos, kurių cheminė sudėtis net nėra tokia pati kaip hematito. Pirkite juos, jei jums jie patinka, bet ne todėl, kad manote, jog gaunate unikalų mineralų pavyzdį.
Hematito (gydomojo akmens) naudojimo būdai
Kai kurie žmonės mano, kad nešiojant šlifuoto hematito gabaliukus, žinomus kaip „gydomieji akmenys“, bus palengvintos tam tikros medicininės problemos. Nėra jokio mokslinio įrodymo, kad toks hematito vartojimas turėtų teigiamą poveikį ne tik vartojant placebą. Hematito panaudojimas kaip „gydomąjį akmenį“ arba „gydomąjį kristalą“ iš tikrųjų gali būti žalingas, nes jis atitraukia žmones nuo kreipimosi į gydytoją, kuris gali suteikti tinkamą priežiūrą. Tuomet, kai asmuo, turintis problemų, pagaliau nusprendžia kreiptis į gydytoją, jo padėtis yra sunkesnė.
Geležinė krosnis: 1700–1800 m. Nedidelėse kasyklose rytinėse JAV valstijose susidarė hematitas, kuris buvo pagrindinė regiono geležies rūda. Rūda buvo apdorota kaitinant ją, deginant anglis paprastose akmens krosnyse. Geležies rūdos telkiniai buvo maži ir sunkiai panaudojami. Kai buvo aptiktos didžiulės Didžiųjų ežerų regiono geležies rūdos nuosėdos, rytinėse JAV geležies rūda nebebuvo kasama. Parodyta Vezuvijaus geležinė krosnis iš pietų Ohajo. USGS nuotrauka.
Kiti hematito naudojimo būdai
Hematitas naudojamas daugeliui kitų tikslų. Tai labai tanki ir nebrangi medžiaga, kuri veiksmingai sustabdo rentgeno spindulius. Dėl šios priežasties jis yra naudojamas spinduliuotei apsaugoti nuo medicininės ir mokslinės įrangos. Dėl žemų hematito ir kitų geležies rūdų sąnaudų ir didelio tankio jie taip pat naudojami kaip balastas laivams.
Hematitą taip pat galima sumalti iki smulkių miltelių, kurie, sumaišant su vandeniu, sudarys labai didelio savitojo skysčio skystį. Šie skysčiai yra naudojami anglių ir kitų mineralinių medžiagų perdirbimui. Susmulkinta anglis, kurios savitasis sunkis yra labai mažas, dedama ant sunkiojo skysčio, o švelnios švarios akmens anglys plūduriuoja, o didelės savitojo svorio priemaišos, tokios kaip pirito kriauklė.
Galiausiai, hematitas yra medžiaga, naudojama poliravimo junginiams, vadinamiems „raudona rouge“ ir „juvelyrai, rouge“ gaminti. Raudonasis miltelis yra hematito milteliai, naudojami žalvariui ir kitiems minkštiems metalams poliruoti. Jį galima dėti į susmulkintą kukurūzų burbuolių terpę arba susmulkintą graikinių riešutų lukštų terpę, kad būtų galima šlifuoti žalvario apvalkalo korpusus. Juvelyrų rouge yra pasta, naudojama ant minkšto audinio šlifuoti aukso ir sidabro papuošalus.