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简介:
黄铁矿可能是最受地质讲解员欢迎的标本——它很有故事,讲起来跌宕起伏,如同不断“抖包袱”的相声,令听众瞪大眼睛,啧啧称奇,一个好故事往往会有多次转折,而黄铁矿正是一种最具“反差萌”的矿物,外表和内在上都充满着意外和惊喜。
黄铁矿可能是最受地质讲解员欢迎的标本——它很有故事,讲起来跌宕起伏,如同不断“抖包袱”的相声,令听众瞪大眼睛,啧啧称奇。一个好故事往往会有多次转折,而黄铁矿正是一种最具“反差萌”的矿物,外表和内在上都充满着意外和惊喜。
一、外表“反差萌”:似金非金而美胜真金
黄铁矿和黄金的颜色十分相近,常被误认为是黄金。其绰号“愚人金”仿佛是在教人如何在愚人节捉弄他人,又好像在告诫光顾着拍照打卡的游客:如果不听讲解,可能就会被“愚人金”愚弄。
黄金和黄铁矿
实际上,对于不了解黄铁矿的人来说,错当真金是情有可原的:黄铁矿晶面为强金属光泽,光线在其表面产生镜面反射,金光闪闪,比真金更加璀璨。若是小颗粒的黄铁矿,点缀在岩石表面,在阳光下熠熠生辉,更易被误认作黄金,好多地质队都碰到过群众“愚人金报矿”的笑话。只有真正了解黄铁矿的矿物性质,才能轻松鉴别“愚人金”和“真金”:
1.颜色。黄铁矿呈浅铜黄色,黄中泛白,有时表面还带有黄褐的锖色。真金则呈纯正的金黄色,和黄铁矿摆放在一起,能清楚地看出差别。
2.条痕。条痕色是矿物粉末的颜色,比矿物颗粒的颜色更稳定,更有鉴定意义。真金在无釉的白瓷板擦划会留下金黄色的条痕,而黄铁矿则留下绿黑色的条痕。如无白瓷板,用小刀刮下样品粉末也可以进行对比鉴定。
黄金和黄铁矿的条痕
3.硬度。黄铁矿摩斯硬度为6~6.5,小刀在其上难以刻划;黄金的莫氏硬度为2.5~3,小刀可以轻易刻动。
4.晶体形态。黄铁矿常见完好晶形,呈立方体或五角十二面体,较少为八面体,晶面上有平行排列的晶面条纹,极具辨识度。若是立方体晶形,表面晶面条纹在两个相邻晶面相互垂直,给人以独特的美感。自然金通常呈不规则粒状集合体。
黄铁矿常见的晶体形态
立体黄铁矿的晶面条纹
五角十二面体的黄铁矿
5.黄铁矿性脆,敲击之下会像玻璃一样碎裂,有时还会冒出火星。黄金具强延展性,即便击打成金片也不会破碎。
敲击黄铁矿和黄金
6.密度。黄铁矿的相对密度为4.9~5.2,而纯金的密度高达19.3。
黄铁矿酷似黄金,璀璨靓丽,又常呈完好的晶体形态,常被作为观赏石。尤其是黄铁矿伴生矿物种类极多,不仅常与水晶(石英)、方解石、闪锌矿等多种矿物共生,甚至还能参与化石的形成,以千姿百态展现在世人眼前。
黄铁矿水晶晶簇,犹如一碗“蛋炒饭”(引自《漫游矿物世界》)
产自湖北宜昌上奥陶统庙坡组的黑色页岩的黄铁矿化角石(纵瑞文供图)
二、内在“反差萌”:名不符实却能堪大用
美丽的黄铁矿并不徒有其表,而且非常有用。有趣的是,它的用途和“铁矿”的大名并不相符。原来,黄铁矿的成分是二硫化亚铁(FeS2),虽然含铁,但含硫太高,导致产出的铁含硫高、品质差,因此黄铁矿不宜用来炼铁。
二硫化亚铁的铁元素难以利用,硫元素却是工业上硫元素的重要来源。自然硫在自然界相对少见,而黄铁矿是地壳中分布最广泛的硫化物,可以大量获取,不仅被用来制造二氧化硫,大量用于造纸业,而且是制造硫酸的重要原料。硫酸是重要的工业原料,广泛应用于制造肥料、医药、炸药、洗涤剂、蓄电池等。
黄铁矿制备硫酸基本流程
黄铁矿不仅在工业生产上能堪大用,在科学研究上也勇当先锋。科学家能通过黄铁矿的晶体形态推断其形成时的温度:在热液体系中,随着温度由低变高,黄铁矿的晶形从立方体→立方体与五角十二面体聚形→八面体与五角十二面体聚形→八面体,从而解答重要的地质问题。
读到这里,或许你已经为“愚人金”的魅力折服,而黄铁矿的“隐藏惊喜”并不止于此——它真的可以用来炼金!黄铁矿是各类热液金矿床中最重要的载金矿物之一,在含金元素较高时可以综合利用。
黄铁矿可谓是地质博物馆里最常见的矿物标本,背后却有着如此精彩的故事。一处处“反差萌”不是简单看看就能发现,而是历代地质学家不断探索得出的结果。唯有深入学习、探索地质奥秘,才能发现自然界一处处不易发觉的美丽和乐趣。
(2023年地球科学科普作品大赛优秀作品)