查看“︁方铁矿”︁的源代码


{{Infobox mineral
| name        = '''方铁矿'''
| category    = 氧化物
| boxwidth    = 
| boxbgcolor  = 
| image       = Wüstite-110970.jpg
| imagesize   = 200
| caption     = [[陨石]]表面由于穿过[[大气层]]而形成的方铁矿外壳
| formula     = Fe<sub>1-x</sub>O
| molweight   = 71.85
| color       = 灰白色至棕黄色，薄片时透明
| habit       = 棱柱状或角柱状
| system      = [[立方晶系]]
| twinning    = 
| cleavage    = {001}完全解理
| fracture    = 亚贝壳状至参差状
| mohs        = 5-5.5
| luster      = 金属光泽
| refractive  = 1.735-2.32 （在合成晶体中）
| opticalprop = 
| birefringence = 
| pleochroism = 无
| streak      = 
| gravity     = 5.7-6.0
| density     = 5.7-6.0
| melt        = 
| fusibility  = 
| diagnostic  = 
| solubility  = 溶于稀[[盐酸]]
| diaphaneity = 不透明
| other       = 
}}

'''方铁矿''' （[[铁|Fe]]<sub>1-x</sub>[[氧|O]]）是一种以[[氧化亚铁]]为主的矿物，常见于[[陨石]]和天然[[铁矿]]中。 其色泽灰暗，不透明，常带绿色金属光泽。 方铁矿为[[立方晶体]]，[[莫氏硬度]]为5-5.5，[[比重]]大约为5.7到6.0左右。方铁矿是一种常见的[[非整比化合物]]，其[[化学式]]中x的范围在0.04-0.12之间<ref name="wiley.com">{{cite web|url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/RG022i001p00037/abstract|title=Wüstite (Fe1-x O): A review of its defect structure and physical properties|work=wiley.com|access-date=2015-07-11|archive-date=2017-09-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20170925045418/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/RG022i001p00037/abstract|dead-url=no}}</ref>。 

方铁矿的英文名称（{{lang|en|wüstite}}）是为了纪念德国金属学家，矿物學家，[[基尔大学]]教授，[[马克斯普朗克学会|马克斯·普朗克铁研究所公司]]首任所长{{tsl|de|Fritz Wüst|弗里茨·胡斯特}} <ref name="mindat.org">{{cite web|url=http://www.mindat.org/min-4316.html|title=Wüstite|work=mindat.org|access-date=2015-07-11|archive-date=2020-10-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20201017134843/https://www.mindat.org/min-4316.html|dead-url=no}}</ref>，因其首次合成该矿物<ref>{{cite web|url=http://webmineral.com/data/Wustite.shtml#.VaBngPlVhBc|title=Wustite Mineral Data|author=Dave Barthelmy|work=webmineral.com|access-date=2015-07-11|archive-date=2021-01-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20210105204945/http://webmineral.com/data/Wustite.shtml#.VaBngPlVhBc|dead-url=no}}</ref>。

方铁矿的特征产地位于[[德国]][[巴登-符腾堡州]][[斯图加特]]附近<ref name="mindat.org"/>。除此之外，在[[格陵兰]]的[[迪斯科岛]]和[[印度]]的[[贾里亚]]也有发现。在一些[[金伯利岩]]管的[[钻石]]包体以及深海[[锰结核]]中也可找到方铁矿。方铁矿的通常出现于强[[还原性]]的环境中<ref name="rruff.info">{{Cite web |url=http://rruff.info/doclib/hom/wustite.pdf |title=存档副本 |access-date=2015-07-11 |archive-date=2020-10-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201024154325/https://rruff.info/doclib/hom/wustite.pdf |dead-url=no }}</ref>。

==晶体结构==
[[Image:NaCl polyhedra.svg|thumb|方铁矿的[[晶体结构]]]]

方铁矿为[[立方晶体]]，其[[点群]]为 <math>\frac{4}{m} \overline{3}  \frac{4}{m}</math>，其[[空间群]]为 <math>Fm3m</math>，其[[晶格常數]]<math>a = 4.296\AA</math> <ref name="rruff.info"/>。在{{le|愛德華·索爾茲伯里·戴纳|Edward Salisbury Dana|戴纳}}[[矿物列表|矿物分类]]中编号为04.02.01.06，属于带[[化合价|二价]][[电荷]][[阳离子]]的简单[[氧化物]]矿物，{{tsl|en|periclase|方镁石}}类<ref name="davebarthelmy">{{cite web|url=http://webmineral.com/data/Wustite.shtml#.VaCGfvlVhBc|title=Wustite Mineral Data|author=Dave Barthelmy|work=webmineral.com|access-date=2015-07-11|archive-date=2021-01-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20210105204945/http://webmineral.com/data/Wustite.shtml#.VaCGfvlVhBc|dead-url=no}}</ref>。

== 方铁矿[[氧化还原]][[缓冲物质|缓冲对]] ==
在[[地球化学]]中，方铁矿的存在常被用于指出[[岩石]]处于还原性环境<ref name="rruff.info"/>。在这种还原性环境中，[[赤铁矿]]无法形成。当还原性环境继续发展时，[[磁铁矿]]也会被还原成方铁矿。这是因为[[赤铁矿]]和[[磁铁矿]]中的[[三价铁离子]]被还原成[[亚铁离子]]<ref name="wiley.com"/>。一个典型的反应如下：

:FeO.Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + C --> 3FeO + CO
:[[磁铁矿]] + [[石墨]]/[[金刚石]] --> '''方铁矿 '''+ [[一氧化碳]]

在[[氧化还原反应|厌氧环境]]中，当[[三价铁离子]]被彻底还原，方铁矿将被进一步还原成[[铁|金属铁]]。在这些反应中，方铁矿和[[磁铁矿]]充当了[[氧化还原反应]]的[[缓冲物质]]，其作用类似于[[酸碱反应]]中的[[缓冲物质]]<ref name="wiley.com"/>。

在自然界中，还原性强到足以维持方铁矿-[[磁铁矿]]存在的环境比较罕见。常见的含有方铁矿的岩石包括[[矽卡岩]]，[[陨石]]及一些含有单质[[碳]]（如[[金刚石]]和[[石墨]]）的[[地幔]]岩石<ref name="wiley.com"/>。

==[[下地幔]]矿物成分==
方铁矿和{{tsl|en|periclase|方镁石}}的[[固溶体]]被认为是下地幔的主要成分之一，对其[[弹性 (物理学)|弹性]]性质（如[[温度|高温]][[压力|高压]]下其[[地震波|地震波速]]）的测量有助于限定[[下地幔]]的真实矿物学组分<ref>{{cite web|url=http://www.cqvip.com/QK/96553X/200604/23438170.html|title=大块钙钛矿MgSiO3和镁方铁矿（Mg，Fe）O的高压合成|work=cqvip.com|access-date=2015-07-11|archive-date=2019-09-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20190915085556/http://www.cqvip.com/QK/96553X/200604/23438170.html|dead-url=no}}</ref>。在[[西藏]]罗布莎地区采集的[[蛇绿岩]]地幔岩标本中曾发现被包裹于方铁矿中的自然铁，该样品被认为来自于[[下地幔]]，且可能是[[核幔边界]]化学反应的产物<ref>{{cite web|url=http://www.geojournals.cn/georev/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040233|title=A Discovery of Ultrahigh Pressure Minerals-Wustite and Native Ironfrom the Mantle Ophiolite, at Luobusa, Xizang|work=geojournals.cn|access-date=2015-07-11|archive-date=2019-10-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20191013005906/http://www.geojournals.cn/georev/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040233|dead-url=no}}</ref>，通过地幔柱作用被携带到[[上地幔]]。这一发现证明[[地核|外地核]]液态铁中溶有氧元素<ref>{{cite web|url=http://www.sklctd.org/upd/%E8%AE%B0%E5%BD%95%E5%9C%B0%E5%B9%94%E4%B8%AD%E5%AD%98%E5%9C%A8%E6%B0%A7%E5%85%83%E7%B4%A0%E7%9A%84%E8%87%AA%E7%84%B6%E9%93%81_%E6%96%B9%E9%93%81%E7%9F%BF%E7%BB%84%E5%90%88.pdf|title=记录地幔中存在氧元素的自然铁-方铁矿组合|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150712034352/http://www.sklctd.org/upd/%E8%AE%B0%E5%BD%95%E5%9C%B0%E5%B9%94%E4%B8%AD%E5%AD%98%E5%9C%A8%E6%B0%A7%E5%85%83%E7%B4%A0%E7%9A%84%E8%87%AA%E7%84%B6%E9%93%81_%E6%96%B9%E9%93%81%E7%9F%BF%E7%BB%84%E5%90%88.pdf|archivedate=2015-07-12}}</ref>。

==相关矿物==
方铁矿常与{{tsl|en|periclase|方镁石}}构成[[固溶体]]<ref name="davebarthelmy"/>。在此固溶体中，[[亚铁离子]]取代了[[镁|镁离子]]的位置。[[锌]]，[[铝]]或其它[[过渡金属]]的[[离子]]也常取代方铁矿中[[亚铁离子]]的位置。[[白云石]][[矽卡岩]]中的方铁矿常与[[菱铁矿]]，[[辉石|顽火辉石]]，[[辉石|透辉石]]和[[菱镁矿]]有关<ref name="davebarthelmy"/>。

==参见==
*[[氧化还原反应]]
*[[金伯利岩]]
*[[矽卡岩]]
*[[矿物列表]]
* [[以人名命名的矿物列表]]

==参考文献==
{{reflist}}

[[Category:氧化物礦物]]
[[Category:地质学]]
[[Category:礦物學]]