【科普】菱铁矿的沉积成因

菱铁矿是一种由碳酸铁 (FeCO3 )组成的矿物。名字来源于希腊语σίδηρος sideros， “铁”。它是一种有价值的铁矿物，因为它含有 48% 的铁并且不含硫或磷。锌、镁和锰通常替代铁，形成菱铁矿-菱镁矿、菱铁矿-菱镁矿和菱铁矿-菱锰矿固溶体系列。

菱铁矿的莫氏硬度为3.75-4.25，比重为3.96，有白色条纹，有玻璃光泽或珍珠光泽。菱铁矿在其 37 K 的Néel 温度以下具有反铁磁性，这有助于对其进行识别。

菱铁矿在三角晶系中结晶，呈菱面体形状，通常具有弯曲和条纹面。它也发生在群众中。颜色范围从黄色到深棕色或黑色，后者是由于锰的存在。

菱铁矿常见于热液脉中，并与重晶石、萤石、方铅矿等伴生。它也是页岩和砂岩中常见的成岩矿物，有时会形成结核，可以包裹在三维保存的化石中。在沉积岩中，菱铁矿通常在浅埋深处形成，其元素组成通常与周围沉积物的沉积环境有关。此外，最近的一些研究已经使用球铁陨石（一种与土壤相关的类型）的氧同位素组成作为沉积后不久的大气水同位素组成的代表。

菱铁矿具有热液和沉积两种成因。沉积成因的菱铁矿，常产于黏土或煤层和页岩层里。具有结核状、胶状和鲕状，常与鲕状赤铁矿、鲕状绿泥石或针铁矿等矿物等共生。热液成因的菱铁矿，呈单独菱铁矿脉或与方铅矿、铁白云石、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铜矿等硫化物共生。

菱铁矿在氧化带通常不稳定，容易分解成为褐铁矿、水赤铁矿从而形成铁帽。陕西大西沟铁矿属于沉积变质性菱矿床，以菱铁矿为主，条带状构造，可选性较好；武钢大冶铁矿属于中温热液接触交代类型矿床，含铜矽卡岩型混合矿，残余交代结构，可选性较好；酒钢镜铁山铁矿属于沉积变质矿床，矿石性质为含菱铁矿铁质碧玉型，条带状、浸染构造，可选性较差；昆钢王家滩铁矿属于中低温热液裂隙充填型矿床，石英菱铁矿类型，块状和致密块状，可选性中等。

尽管像菱铁矿这样的菱铁矿（碳酸盐）铁矿石在经济上对钢铁生产很重要，但它们远非理想的矿石。

菱铁矿的热液矿化倾向于将它们形成为小的矿石透镜体，通常沿着陡峭倾斜的层理平面。这使得它们不适合露天开采，并增加了通过水平采场开采的成本。

由于单个矿体较小，可能还需要在这些矿体之间复制或重新安置坑头机械、绕线机和泵送机，因为每个矿体都已完成。与典型的铁矿石或赤铁矿露天矿相比，这使得开采矿石的成本非常高。