سنگ آهن

توضیحات

سنگ آهن به هر سنگی گفته می‌شود که حاوی مقادیر کافی از کانی‌های آهن‌دار باشد تا استخراج آهن از آن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. کانی‌های اصلی سنگ آهن شامل هماتیت (Fe2O3)، مگنتیت (Fe3O4)، گوتیت (FeO(OH))، لیمونیت (مخلوطی از هیدروکسیدهای آهن) و سیدریت (FeCO3) هستند. هماتیت و گوتیت از رایج‌ترین و مهم‌ترین کانی‌های سنگ آهن هستند. هماتیت به دلیل محتوای بالای آهن (تا 70%) و فراوانی، مهم‌ترین کانی سنگ آهن در جهان است. گوتیت نیز به عنوان یک کانی مهم در ذخایر سنگ آهن لاتریتی و بوکسیتی یافت می‌شود.

نحوه شناسایی

رنگ

هماتیت: قرمز خونی، قهوه‌ای مایل به قرمز، خاکستری فولادی تا سیاه. گوتیت: قهوه‌ای مایل به زرد، قهوه‌ای تیره تا سیاه.

جلا

هماتیت: فلزی تا مات (در انواع خاکی). گوتیت: مات تا ابریشمی (در انواع فیبری).

بافت

هماتیت: توده‌ای، دانه‌ای، کلیوی (بوتریوئیدال)، ورقه‌ای (میکایی). گوتیت: توده‌ای، استالاکتیتی، شعاعی، خاکی.

شکل بلور

هماتیت: سیستم بلوری هگزاگونال (تریگونال)، بلورهای رومبوهدرال یا ورقه‌ای. گوتیت: سیستم بلوری اورتورومبیک، بلورهای سوزنی یا منشوری نادر، معمولاً به صورت توده‌ای یا فیبری.

رخ

هماتیت: ندارد (شکستگی صدفی تا نامنظم). گوتیت: یک جهت ضعیف (شکستگی نامنظم).

محیط زمین‌شناسی

هماتیت: در سازندهای آهن نواری (BIFs)، ذخایر اسکارن، رگه‌های گرمابی، و به عنوان محصول هوازدگی. گوتیت: در مناطق هوازده، خاک‌های لاتریتی، و به عنوان محصول اکسیداسیون سایر کانی‌های آهن‌دار.

حقایق کلیدی

• سختی: هماتیت: 5-6 (موس). گوتیت: 5-5.5 (موس).
• وزن مخصوص: هماتیت: 5.26. گوتیت: 3.3-4.3.
• سیستم بلوری: هماتیت: هگزاگونال (تریگونال). گوتیت: اورتورومبیک.
• رنگ: هماتیت: قرمز خونی، قهوه‌ای مایل به قرمز، خاکستری فولادی تا سیاه. گوتیت: قهوه‌ای مایل به زرد، قهوه‌ای تیره تا سیاه.
• جلا: هماتیت: فلزی تا مات. گوتیت: مات تا ابریشمی.
• شفافیت: مات
• شکستگی: هماتیت: صدفی تا نامنظم. گوتیت: نامنظم تا ناصاف.
• رخ: هماتیت: ندارد. گوتیت: یک جهت ضعیف.
• ترکیب: هماتیت: اکسید آهن (Fe2O3). گوتیت: هیدروکسید آهن (FeO(OH)).

بررسی سریع

• رنگ: هماتیت: قرمز خونی، خاکستری فولادی تا سیاه. گوتیت: قهوه‌ای مایل به زرد تا قهوه‌ای تیره.
• جلا: هماتیت: فلزی تا مات. گوتیت: مات تا ابریشمی.
• رنگ خاکه: هماتیت: قرمز گیلاسی تا قهوه‌ای مایل به قرمز. گوتیت: قهوه‌ای مایل به زرد.

ویژگی‌های فیزیکی

• عادت بلوری: هماتیت: توده‌ای، دانه‌ای، کلیوی (بوتریوئیدال)، ورقه‌ای، رومبوهدرال. گوتیت: توده‌ای، استالاکتیتی، شعاعی، فیبری، خاکی.
• نوع رخ: هماتیت: عدم وجود کلیواژ مشخص. گوتیت: یک جهت کلیواژ ضعیف.
• نوع شکستگی: هماتیت: صدفی تا نامنظم. گوتیت: نامنظم تا ناصاف.
• چقرمگی: شکننده
• نوع جلا: هماتیت: فلزی، نیمه‌فلزی، مات. گوتیت: مات، ابریشمی، خاکی.

نحوه تشکیل

سنگ‌های آهن عمدتاً از طریق فرآیندهای رسوبی (مانند سازندهای آهن نواری)، دگرگونی (مانند اسکارن‌ها)، و آذرین (مانند توده‌های نفوذی و آتشفشانی) تشکیل می‌شوند. هماتیت (Fe2O3) یک اکسید آهن رایج است که در محیط‌های اکسیدکننده تشکیل می‌شود و می‌تواند منشأ رسوبی، دگرگونی یا آذرین داشته باشد. گوتیت (FeO(OH)) یک هیدروکسید آهن است که معمولاً در محیط‌های سطحی و فرسایش‌یافته، به عنوان محصول هوازدگی سایر کانی‌های آهن‌دار، تشکیل می‌شود. لیمونیت یک اصطلاح عمومی برای مخلوطی از هیدروکسیدهای آهن، عمدتاً گوتیت و لپیدوکروسیت است.

کاربرد

سنگ آهن منبع اصلی تولید آهن و فولاد است که در صنایع ساختمانی، خودروسازی، ماشین‌سازی، و بسیاری دیگر از صنایع کاربرد دارد. همچنین در تولید رنگدانه‌ها، کاتالیزورها، و به عنوان ماده سنگین‌کننده در سیالات حفاری استفاده می‌شود.

توزیع سنی

از پرکامبرین تا سنین جوان‌تر، با تمرکز بر سازندهای آهن نواری (BIFs) در پرکامبرین

کجا پیدا کنیم

نکات پیدا کردن

سنگ‌های مشابه

طبقه‌بندی علمی

رده کانی

اکسیدها (هماتیت)، هیدروکسیدها (گوتیت)

گروه

اکسیدهای آهن (هماتیت)، هیدروکسیدهای آهن (گوتیت)

سیستم بلوری

هماتیت: هگزاگونال (تریگونال). گوتیت: اورتورومبیک.

فرمول شیمیایی

هماتیت: Fe2O3. گوتیت: FeO(OH).

ترکیب

هماتیت: 69.9% آهن، 30.1% اکسیژن. گوتیت: 62.9% آهن، 27.0% اکسیژن، 10.1% هیدروژن.

کشف بیشتر درباره سنگ آهن