銳鈦礦(英語:Anatase)是二氧化鈦自然界中五種礦物形式之一[4],另外四種已知的二氧化鈦礦物有金紅石、板鈦礦、赤荻石及另外一種稱為「TiO2 II」高壓相形式。在常溫常壓下金紅石最為穩定,而銳鈦礦處於亞穩定態。大概在550至1000°C的溫度下,銳鈦礦會轉化為金紅石,其轉變的溫度很大程度取決於雜質、滲入物或樣本的形態[5]。雖然純的銳鈦礦為無色或白色,由於雜質的關係所以天然的銳鈦礦通常是黑色的。另外銳鈦礦形成環境相對比較低溫,因此火成岩和變質岩中含量也相對較少[6]。
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銳鈦礦 | |
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基本資料 | |
類別 | 氧化物礦物 |
化學式 | TiO2 |
IMA記號 | Ant[1] |
施特龍茨分類 | 4.DD.05 |
戴納礦物分類 | 4.4.4.1 |
晶體分類 | 複正方雙錐晶族 (4/mmm) H-M記號: (4/m 2/m 2/m) |
晶體空間群 | I41/amd |
晶胞 | a = 3.7845, c = 9.5143 [Å]; Z = 4 |
性質 | |
分子量 | 79.88 g/mol |
顏色 | 黑色,帶有紅色、黃色的棕色,深藍色,灰色。 |
晶體慣態 | 針狀至金字塔狀 |
晶系 | 正方晶系 |
雙晶 | 罕見於{112} |
解理 | [001]、[011]完全解理 |
斷口 | 亞貝殼狀斷口 |
韌性/脆性 | 脆性 |
莫氏硬度 | 5.5-6 |
光澤 | 金剛光澤至樹脂光澤 |
條痕 | 灰白帶黃 |
透明性 | 透明至接近不透明 |
比重 | 3.79–3.97 |
光學性質 | 單軸(-), e=2.488, w=2.561 |
折射率 | nω = 2.561, nε = 2.488 |
雙折射 | δ = 0.073 |
多色性 | 弱 |
其他特徵 | 無輻射、磁性、螢光 |
參考文獻 | [2][3][4] |
名稱
銳鈦礦的英文名稱源於希臘文「ανάτασις」意思為「延伸」,其原因跟銳鈦礦的晶型常呈現拉長的八面體有關[4],也因此銳鈦礦也稱為「octahedrite[註 1]」該名稱比「anatase」出現得更早。另外銳鈦礦的標準產地為法國多菲內的瓦桑堡,因此也有oisanite(瓦桑堡石)、dauphinite(多菲內石)的別名[7]。
晶體慣態
銳鈦礦晶體的生長習性可以區分為兩種。最常見的為簡單銳角八面體,顏色為靛藍至黑色並帶有鋼鐵的光澤。在法國多菲內(今伊澤爾省)的瓦桑堡的花崗岩和雲母片岩的縫隙中常見這一類晶型的銳鈦礦,並與水晶、長石和斧石共生。類似的微觀尺寸晶體也廣泛分佈在沉積岩(如:砂岩、黏土)中,可以通過洗掉岩石粉末中較輕的成分來將它們分離出來[7]。
第二類晶型則會發育出許多錐面,且通常是扁平狀或稜柱狀的晶體習性,顏色呈蜜黃色到棕色。這類晶型產狀在外觀上與磷釔礦非常相似,歷史上曾經被認為是磷釔礦的特殊形式,並以「wiserine」稱之。 這類晶體常見於阿爾卑斯山片麻岩裂縫的壁面上,知名的產地有瑞士瓦萊州布里格附近的碧茵谷(Binnenthal)[7]。
註釋
參考文獻
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