[科普中國(guó)]-板鈦礦

板鈦礦是二氧化鈦的另一種同質(zhì)異象礦物?；瘜W(xué)成分為TiO2，含鈦59.95%。斜方晶系。與金紅石和銳鈦礦成同質(zhì)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(chǎn)于變質(zhì)巖中的阿爾卑斯型礦脈，也見(jiàn)于熱液蝕變、接觸變質(zhì)作用及砂礦中。

簡(jiǎn)介提煉鈦的礦物原料。二氧化鈦的另一種同質(zhì)異像礦物。化學(xué)成分為TiO2。含鈦59.95%。斜方晶系。與金紅石和銳鈦礦成同質(zhì)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(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)巖系的石英脈中，或作為火成巖的副礦物，有時(shí)產(chǎn)于接觸變質(zhì)巖石中，也是沉積巖的一種造巖礦物。主要產(chǎn)于變質(zhì)巖中的阿爾卑斯型礦脈，也見(jiàn)于熱液蝕變、接觸變質(zhì)作用及砂礦中。著名產(chǎn)地有美國(guó)阿肯色州磁鐵礦灣（magnet cove）、瑞士蒂洛爾（tirol）、俄國(guó)烏拉爾以及巴西、英國(guó)等。透明－半透明晶體，因色散高、出火強(qiáng)，少數(shù)鮮紅色者色澤勝過(guò)紅寶石；而一些淺黃色者可用作鉆石代用品。1

板鈦礦TiO2晶體化學(xué)性質(zhì)板鈦礦屬斜方晶系，在板鈦礦晶體結(jié)構(gòu)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(gè)[TiO6]八面體有三個(gè)棱角同周圍三個(gè)[TiO6]八面體共用，這些共用的棱角比其他棱角要短些，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(lián)結(jié)成層。

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

物理性質(zhì)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(xué)性質(zhì)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：np=2.583，nm=2.584～2.586，ng=2.700～2.741，ng一np=0.117～0.156，多色性弱，ng：亮黃色、淺綠褐色，nm：亮黃色、橙黃褐色，np：無(wú)色、橄欖色、黃褐色。在反射光下光片中板鈦礦呈灰色，可根據(jù)較暗的顏色分出特有的生長(zhǎng)錐。

光性特征黃褐色、紅褐色或褐黑色；薄片中黃褐色或金褐色。多色性弱np一橙色、淺黃褐色，nm—橙色紫褐色，ng一檸檬黃色、紫褐色。吸收性：ng> nm>np 或nm>ng>np。正極高突起。糙面極顯著。干涉色高級(jí)白，有時(shí)可見(jiàn)異常干涉色，以至在任何位置都不見(jiàn)真正消光。雙晶沿（120）面。光率體色散極強(qiáng)，為交叉軸面色散。對(duì)于紅光、黃光光軸面平行于（001），光軸角色散rv；而對(duì)于黃綠色光，光軸角為0°。

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

成因產(chǎn)狀板鈦礦是熱液礦物，與石英、鈉長(zhǎng)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(wěn)定，在礦砂中常見(jiàn)。3

板鈦礦的XRD圖

譜圖說(shuō)明：

晶系：斜方，空間群：Pcan， Z：8

晶胞參數(shù)：a0=0.5448，b0=0.9184，c0=0.5144

輻射條件：CoKα

圖譜來(lái)源：武漢工業(yè)大學(xué)材料研究與測(cè)試中心

板鈦礦的轉(zhuǎn)化變化：在高溫700℃左右時(shí)，板鈦礦可變?yōu)榻鸺t石。

鑒定特征：特殊的光性、極高的折射率和雙折射率、異常強(qiáng)的色散，是板鈦礦極好的鑒定特征。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(xiàn)顯著的色散；針鐵礦為紅褐色、負(fù)光性，均與板鈦礦不同，可以區(qū)別。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)