Innhold
- Hva er hematitt?
- Fysiske egenskaper ved hematitt
- Sammensetning av hematitt
- Geologisk forekomst
- Hematitt på Mars?
- Bruk av hematitt (Iron Ore)
- Bruk av hematitt (pigment)
- Bruk av hematitt (perlemateriale)
- Bruk av hematitt (Healing Stone)
- Andre anvendelser av hematitt
Oolitisk hematitt: Et eksemplar av oolitisk hematittjernmalm. Oolitter er bittesmå runde kuler av kjemisk utfelt hematitt. Eksemplet på bildet er omtrent ti centimeter tvers over, og de største oolittene er noen få millimeter i diameter.
Hva er hematitt?
Hematitt er et av de mest tallrike mineralene på jordoverflaten og i den grunne skorpen. Det er et jernoksid med en kjemisk sammensetning av Fe2O3. Det er et vanlig bergdannende mineral som finnes i sedimentære, metamorfe og stollende bergarter på steder over hele verden.
Hematitt er den viktigste malm av jern. Selv om den en gang ble utvunnet på tusenvis av steder rundt om i verden, kommer i dag nesten all produksjonen fra noen få dusin store forekomster hvor betydelige utstyrsinvesteringer tillater selskaper å effektivt gruve og bearbeide malmen. Det meste produseres nå i Kina, Australia, Brasil, India, Russland, Ukraina, Sør-Afrika, Canada, Venezuela og USA.
Hematitt har en rekke andre bruksområder, men deres økonomiske betydning er svært liten sammenlignet med viktigheten av jernmalm. Mineralet brukes til å produsere pigmenter, preparater for separasjon av tunge medier, strålingsskjerming, ballast og mange andre produkter.
Hematitter Streak: Alle prøver av hematitt vil gi en rødlig strek. Strekningen til et mineral er fargen i pulverisert form når den skrapes over en strekplate (et lite stykke uglazed porselen som brukes til å produsere en liten mengde mineralpulver). Noen eksempler på hematitt vil gi en strålende rød strek, andre vil gi en rødbrun strek. Forsiktighet er nødvendig når du tester et eksemplar av hematitt med en metallisk glans. Disse prøvene er ofte sprø og etterlater et spor med rusk sammen med streken. At rusk ikke er et pulver - det er et spor av fragmenter. Så for å vurdere streken, må de løse partiklene ristes forsiktig fritt fra strekplaten eller veldig lett børstes av. Dette etterlater pulveret som er innebygd i den strukturerte overflaten på strekplaten. På bildet over har streken til venstre blitt renset for fragmenter, og du kan se at den er en rødbrun. Strekningen til høyre har fremdeles et spor med glitrende fragmenter som må fjernes forsiktig for riktig evaluering.
Fysiske egenskaper ved hematitt
Hematitt har et ekstremt variabelt utseende. Dens glans kan variere fra jordnær til submetallisk til metallisk. Fargeområdene inkluderer rød til brun og svart til grå til sølv. Det forekommer i mange former som inkluderer mikøse, massive, krystallinske, botryoidale, fibrøse, oolitiske og andre.
Selv om hematitt har et veldig variabelt utseende, gir det alltid en rødlig strek. Studenter på introduksjonsgeologikurs blir vanligvis overrasket over at et sølvfarget mineral gir en rødlig strek. De lærer raskt at den rødlige streken er den viktigste ledetråden for å identifisere hematitt.
Hematitt er ikke magnetisk og skal ikke svare på en vanlig magnet. Imidlertid inneholder mange eksemplarer av hematitt nok magnetitt til at de tiltrekkes av en vanlig magnet. Dette kan føre til en feil antagelse om at prøven er magnetitt eller den svakt magnetiske pyrrhotitten. Etterforskeren må sjekke andre egenskaper for å få en korrekt identifikasjon.
Hvis etterforskeren sjekker streken, vil en rødlig strek utelukke identifikasjon som magnetitt eller pyrrhotitt. I stedet, hvis prøven er magnetisk og har en rødlig strek, er det mest sannsynlig en kombinasjon av hematitt og magnetitt.
Spesiell hematitt: Spekulær hematitt, noen ganger kalt "mikasiøs hematitt", har en metallisk glans og ser ut til å være en bergart bestående av blanke glimmerflak. I stedet er disse flakene hematitt. Selv om denne hematitten har en sølvfarge, produserer den fortsatt en rødlig stripe - som er en nøkkel til å identifisere hematittene. Hardhetstesting på spekulær hematitt er vanskelig fordi prøvene har en tendens til å smuldre. Dette eksemplet er omtrent ti centimeter stort og ble samlet i nærheten av Republic, Michigan.
Banded Iron Formation: Nærbilde av en båndjernformasjon. I dette eksemplet veksler hematitt (sølv) bånd med bånd av jaspis (rød). Bergarten som produseres der disse formasjonene er utvunnet, kalles ofte "taconite." Dette bildet spenner over et område med stein på omtrent en fot (30 centimeter) bredt. Foto tatt av André Karwath, GNU Free Documentation License.
Sammensetning av hematitt
Ren hematitt har en sammensetning på omtrent 70 vekt% jern og 30 vekt oksygen. Som de fleste naturlige materialer, blir det sjelden funnet med den rene sammensetningen. Dette gjelder spesielt de sedimentære avsetninger der hematitt dannes ved uorganisk eller biologisk nedbør i en vannmasse.
Mindre klastisk sedimentasjon kan legge leirmineraler til jernoksydet. Episodisk sedimentasjon kan føre til at avsetningen har vekslende bånd av jernoksid og skifer. Silika i form av jaspis, chert eller chalcedony kan tilsettes ved kjemiske, klastiske eller biologiske prosesser i små mengder eller i betydelige episoder. Disse lagdelte avsetningene av hematitt og skifer eller hematitt og silika er blitt kjent som "båndete jernformasjoner" (se bilde).
Massiv hematitt: Et eksemplar av massiv hematitt omtrent ti centimeter tvers samlet i nærheten av Antwerpen, New York.
Nyre malm hematitt: Noen hematitt faller ut i hulrom og har muligheten til å danne en ubegrenset vane. En vane kjent som "nyre malm" utvikler seg ofte i hulrom og er oppkalt etter sitt lignende visuelle utseende som et indre organ. Denne typen kjemisk presipitert hematitt er ofte relativt forurenset med sedimentær leire eller vertsfjellinneslutninger og har en høyere renhet. Den høye renheten gjør dette til hematitt å velge pigmenter. Dette eksemplet er omtrent ti centimeter stort og ble samlet i nærheten av Cumberland, England.
Geologisk forekomst
Hematitt finnes som et primært mineral og som et endringsprodukt i stollede, metamorfe og sedimentære bergarter. Det kan krystallisere under differensieringen av en magma eller utfelle fra hydrotermiske væsker som beveger seg gjennom en bergmasse. Det kan også dannes under kontaktmetamorfisme når varme magmas reagerer med tilstøtende bergarter.
De viktigste hematittavsetningene som dannes i sedimentære miljøer. For rundt 2,4 milliarder år siden var verdens hav rike på oppløst jern, men svært lite fritt oksygen var til stede i vannet. Da ble en gruppe cyanobakterier i stand til fotosyntese. Bakteriene brukte sollys som energikilde for å omdanne karbondioksid og vann til karbohydrater, oksygen og vann. Denne reaksjonen frigjorde det første frie oksygenet i havmiljøet. Det nye oksygenet kombinerte umiddelbart med jernet for å danne hematitt, som sank til bunnen av havbunnen og ble bergartenhetene som vi i dag kjenner som båndjernsformasjoner.
Snart skjedde fotosyntese i mange deler av jordens hav, og omfattende himatittforekomster samlet seg på havbunnen. Denne deponeringen fortsatte i hundrevis av millioner av år - fra omtrent 2,4 til 1,8 millioner år siden. Dette tillot dannelse av jernforekomster som var hundre til flere tusen fot tykke som er sidevis utholdende over hundre til tusenvis av kilometer. De utgjør noen av de største fjellformasjonene i jordas klippeplate.
Mange av de sedimentære jernforekomstene inneholder både hematitt og magnetitt samt andre jernmineraler. Disse er ofte i nær tilknytning, og malmen blir utvunnet, knust og bearbeidet for å utvinne begge mineraler. Historisk sett ble mye av hematitten ikke gjenfunnet og ble sendt til avhengige hauger. Mer effektiv prosessering i dag gjør at mer hematitt kan utvinnes fra malmen. Avskjæringen kan også bearbeides for å gjenvinne ytterligere jern og redusere avfallsmengden.
Mars "blåbær": I 2004 oppdaget NASAs Mars Exploration Rover Opportunity at jord i nærheten av landingsplassen inneholdt millioner av bittesmå kuler som forskerne kalt "blåbær." Ved analyse ble de bestemt å være sammensatt av jernoksid, mest i form av hematitt. Jerninnholdet i Marsbergarter og jord bidrar til det røde utseendet fra Jorden og hjalp det med å tjene navnet "Den røde planeten." Bilde av NASA.
Hematitt på Mars?
NASA har oppdaget at hematitt er et av de mest tallrike mineralene i bergarter og jordsmonn på overflaten av Mars. En overflod av hematitt i Marsbergarter og overflatematerialer gir landskapet en rødbrun farge og er grunnen til at planeten fremstår som rød på nattehimmelen. Det er opphavet til kallenavnet "Red Planet" på Mars.
Takonittpellets: Disse taconittpelletsene består av fint knust taconittbergart som er blitt behandlet for å forbedre jerninnholdet og blandet med en liten mengde leire for å forbedre pelleteringen. Dette er en av de vanlige måtene å frakte jernmalm fra en gruve til en stålfabrikk. De runde partiklene er cirka 1/2 centimeter i diameter (1 1/4 centimeter) og er veldig enkle å håndtere under frakt og på fabrikken. Bilde av Harvey Henkelmann.GNU Free Documentation License.
Bruk av hematitt (Iron Ore)
Hematitt er verdens viktigste jernmalm. Selv om magnetitt inneholder en høyere prosentandel av jern og er enklere å behandle, er hematitt den ledende malmen fordi den er rikeligere og til stede i avleiringer i mange deler av verden.
Hematitt er utvunnet i noen av de største gruvene i verden. Disse gruvene krever investeringer for milliarder av dollar, og noen vil fjerne over 100 millioner tonn malm per år. Disse åpne gruvene kan være hundre til tusenvis av meter dypt og flere miles over når de har blitt jobbet til ferdigstillelse.
Kina, Australia, Brasil, India, Russland, Ukraina, Sør-Afrika og USA er verdens ledende produsenter av jernmalm (inkluderer hematitt, magnetitt og andre malmer). Jernmalmproduksjon i USA skjer i Michigan og Minnesota.
Hematittpigment: Hematitt var et av de første pigmentmineralene som ble brukt av mennesker. For minst 40 000 år siden fikk folk hematitt, knuste den til et fint pulver og brukte det til å lage maling. Nedenfor vises kommersielle hematittpigmenter som er tilgjengelige i dag. Øverst til venstre og med klokken er de: Blue Ridge Hematite, Blue Ridge Violet Hematite, Venetian Red og Pozzuoli Red. Siden renessansen har pigmenter ofte blitt oppkalt etter stedene der de ble produsert. Fargevariasjonene er et resultat av typen hematitt som brukes og urenheter, for eksempel leire og andre jernoksider, som er blandet med den.
Hematittperler: Hematitt og taconitt er ofte laget i tumlede steiner eller kuttet i cabochons og perler. Disse er populære som billige smykkeartikler. Tommelpolert hematitt er også populært som en "helbredende stein." Noen mennesker tror at å bære det vil bidra til å lindre visse medisinske problemer. Denne bruken har ingen vitenskapelig fortjeneste og kan faktisk være skadelig fordi den avleder mennesker som trenger legehjelp fra å se en lege.
Bruk av hematitt (pigment)
Navnet hematitt er fra det greske ordet "haimatitt" som betyr "blodrødt." Navnet stammer fra fargen på hematitt når den har blitt knust til et fint pulver. Primitive mennesker oppdaget at hematitt kunne knuses og blandes med en væske for bruk som maling eller kosmetikk. Hulemalerier, kjent som "piktogrammer", som dateres tilbake til for 40 000 år siden, ble laget med hematittpigmenter.
Hematitt fortsetter å være et av de viktigste pigmentmineralene. Det har blitt utvunnet mange steder rundt om i verden og har blitt omhandlet mye som et rødt pigment. Under renessansen da mange malere begynte å bruke oljer og lerret, var hematitt et av de viktigste pigmentene. Hematittfargen var ugjennomsiktig og permanent. Det kan blandes med et hvitt pigment for å produsere en rekke rosa farger som ble brukt til å male kjøtt.
Den beste måten å lære om mineraler på er å studere med en samling små prøver som du kan håndtere, undersøke og observere deres egenskaper. Rimelige mineralkolleksjoner er tilgjengelige i butikken.
Bruk av hematitt (perlemateriale)
Hematitt er et lite perlemateriale som brukes til å produsere cabochons, perler, små skulpturer, tumlede steiner og andre gjenstander. Materialet som brukes til å produsere disse produktene er en sølvfarget hematitt med en solid, ensartet struktur. Den lyse sølvfargen på hematitt og dens "vektige følelse" gjør den til en veldig populær tumlet stein.
Hematitt-nyheter: Produkter som kalles "magnetisk hematitt" og "iriserende hematitt" tilbys ofte til salgs i gave-, turist-, nyhets- og vitenskapsbutikker og deres nettsteder. Oftest er disse materialene ikke hematitt, men er menneskeskapte materialer som ikke en gang har den samme kjemiske sammensetningen som hematitt. Kjøp dem hvis du liker dem, men ikke fordi du tror at du får et unikt mineralprøve.
Bruk av hematitt (Healing Stone)
Noen mennesker tror at det å bære deler av tumlepolert hematitt, kjent som "helbredende steiner", vil gi lettelse fra visse medisinske problemer. Det er ingen vitenskapelige bevis på at denne bruken av hematitt har noen positiv effekt utover å være en placebo. Å bruke hematitt som en "helbredende stein" eller en "helbredende krystall" kan faktisk være skadelig fordi det avleder folk fra å se en lege som kan gi riktig pleie. Når personen med problemet endelig bestemmer seg for å oppsøke lege, er situasjonen deres mer alvorlig.
Jernovn: På 1700- og 1800-tallet produserte små miner i det østlige USA hematitt som fungerte som det primære jernmalm i regionen. Malmen ble behandlet ved å varme den opp ved å brenne kull i enkle steinovner. Jernmalmforekomstene var små og vanskelige å utnytte. Da de store jernmalmforekomstene i Great Lakes-regionen ble oppdaget, ble det ikke lenger utvunnet jernmalm i det østlige USA. Vist er Vesuvius jernovn i Sør-Ohio. USGS-foto.
Andre anvendelser av hematitt
Hematitt brukes til en rekke andre formål. Det er et veldig tett og billig materiale som er effektivt for å stoppe røntgenbilder. Av den grunn brukes den til strålingsskjerming rundt medisinsk og vitenskapelig utstyr. Den lave kostnaden og den høye tettheten av hematitt og andre jernmalm gjør dem også nyttige som ballast for skip.
Hematitt kan også males til et fint pulver som når det blandes med vann vil lage en væske med en meget høy spesifikk tyngdekraft. Disse væskene brukes i "float-sink" -behandlingen av kull og annet mineralmateriale. Det knuste kullet, som har en veldig lav spesifikk tyngdekraft, blir plassert på den tunge væsken og det lette rene kullet flyter, mens urenheter med høy spesifikk tyngdekraft som pyritt synker.
Endelig er hematitt materialet som brukes til å lage poleringsforbindelser kjent som "rød rouge" og "gullsmeder rouge." Red rouge er et hematittpulver som brukes til å polere messing og andre myke metaller. Det kan tilsettes knuste maiskolbermedier eller knuste valnøtteskallmedier for tørrpolering av messingskallhus. Jewelers rouge er en pasta som brukes på en myk klut for å polere gull- og sølvsmykker.