锐钛矿(英语:Anatase)是二氧化钛自然界中五种矿物形式之一[4],另外四种已知的二氧化钛矿物有金红石板钛矿赤荻石英语akaogiite及另外一种称为“TiO2 II”高压相形式。在常温常压下金红石最为稳定,而锐钛矿处于亚稳定态。大概在550至1000°C的温度下,锐钛矿会转化为金红石,其转变的温度很大程度取决于杂质、渗入物英语dopants或样本的形态[5]。虽然纯的锐钛矿为无色或白色,由于杂质的关系所以天然的锐钛矿通常是黑色的。另外锐钛矿形成环境相对比较低温,因此火成岩变质岩中含量也相对较少[6]

锐钛矿
基本资料
类别氧化物矿物
化学式TiO2
IMA记号Ant[1]
施特龙茨分类4.DD.05
戴纳矿物分类4.4.4.1
晶体分类复四方双锥体 (4/mmm)
H-M记号: (4/m 2/m 2/m)
晶体空间群I41/amd
晶胞a = 3.7845, c = 9.5143 [Å]; Z = 4
性质
分子量79.88 g/mol
颜色黑色,带有红色、黄色的棕色,深蓝色,灰色。
晶体惯态针状至金字塔状
晶系四方晶系
双晶罕见于{112}
解理[001]、[011]完全解理
断口亚贝壳状断口
韧性/脆性脆性
莫氏硬度5.5-6
光泽金刚光泽至树脂光泽
条痕灰白带黄
透明性透明至接近不透明
比重3.79–3.97
光学性质单轴(-), e=2.488, w=2.561
折射率nω = 2.561, nε = 2.488
双折射δ = 0.073
多色性
其他特征无辐射、磁性、荧光
参考文献[2][3][4]
晶体结构

名称 编辑

锐钛矿的英文名称源于希腊文“ανάτασις”意思为“延伸”,其原因跟锐钛矿的晶型常呈现拉长的八面体有关[4],也因此锐钛矿也称为“octahedrite[注 1]”该名称比“anatase”出现得更早。另外锐钛矿的标准产地为法国多菲内瓦桑堡,因此也有oisanite(瓦桑堡石)、dauphinite(多菲内石)的别名[7]

晶体惯态 编辑

锐钛矿晶体的生长习性可以区分为两种。最常见的为简单锐角八面体,颜色为靛蓝至黑色并带有钢铁的光泽。在法国多菲内(今伊泽尔省)的瓦桑堡花岗岩云母片岩的缝隙中常见这一类晶型的锐钛矿,并与水晶长石斧石共生。类似的微观尺寸晶体也广泛分布在沉积岩(如:砂岩、黏土)中,可以通过洗掉岩石粉末中较轻的成分来将它们分离出来[7]

第二类晶型则会发育出许多锥面,且通常是扁平状或棱柱状的晶体习性,颜色呈蜜黄色到棕色。这类晶型产状在外观上与磷钇矿非常相似,历史上曾经被认为是磷钇矿的特殊形式,并以“wiserine”称之。 这类晶体常见于阿尔卑斯山片麻岩裂缝的壁面上,知名的产地有瑞士瓦莱州布里格附近的碧茵谷(Binnenthal)[7]

注释 编辑

  1. ^ 八面体陨铁的英文名称也是使用同个单字

参考文献 编辑

  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43 . 
  2. ^ Anatase (PDF). Handbook of Mineralogy. [2023-10-13]. (原始内容存档 (PDF)于2012-05-16) –通过geo.arizona.edu. 
  3. ^ Anatase. Mindat.org. [2010-12-23]. (原始内容存档于2018-01-12). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Anatase. Webmineral.com. [2009-06-06]. (原始内容存档于2018-01-01). 
  5. ^ Hanaor, Dorian A. H.; Sorrell, Charles C. Review of the anatase to rutile phase transformation (PDF). Journal of Materials Science. February 2011, 46 (4): 855–874. Bibcode:2011JMatS..46..855H. S2CID 97190202. doi:10.1007/s10853-010-5113-0. 
  6. ^ Deer, Howie and Zussman. An Introduction to the Rock Forming Minerals. 1966: 419. ISBN 0582442109. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2   此句或之前多句包含来自公有领域出版物的文本: Spencer, Leonard James. Anatase. Chisholm, Hugh (编). Encyclopædia Britannica 1 (第11版). London: Cambridge University Press: 919–920. 1911.