锐钛矿(英语:Anatase)是二氧化钛自然界中五种矿物形式之一[4],另外四種已知的二氧化钛礦物有金紅石板鈦礦赤荻石英语akaogiite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、滲入物英语dopants或樣本的形態[5]。雖然純的锐钛矿為無色或白色,由於雜質的關係所以天然的锐钛矿通常是黑色的。另外銳鈦礦形成環境相對比較低溫,因此火成岩變質岩中含量也相對較少[6]

锐钛矿
基本資料
類別氧化物礦物
化学式TiO2
IMA記號Ant[1]
施特龙茨分类4.DD.05
戴納礦物分類4.4.4.1
晶体分类复四方双锥体 (4/mmm)
H-M記號: (4/m 2/m 2/m)
晶体空间群I41/amd
晶胞a = 3.7845, c = 9.5143 [Å]; Z = 4
性質
分子量79.88 g/mol
顏色黑色,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
雙晶罕見於{112}
解理[001]、[011]完全解理
断口亞貝殼狀斷口
韌性/脆性脆性
莫氏硬度5.5-6
光澤金剛光澤至樹脂光澤
條痕灰白带黄
透明性透明至接近不透明
比重3.79–3.97
光學性質单轴(-), e=2.488, w=2.561
折射率nω = 2.561, nε = 2.488
双折射δ = 0.073
多色性
其他特徵无辐射、磁性、荧光
參考文獻[2][3][4]
晶体结构

名稱

锐钛矿的英文名稱源于希腊文「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],也因此锐钛矿也稱為「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)的瓦桑堡花崗岩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

  1. ^ 八面體隕鐵的英文名稱也是使用同個單字

参考文献

  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 [2023-10-14]. Bibcode:2011JMatS..46..855H. S2CID 97190202. doi:10.1007/s10853-010-5113-0. (原始内容存档 (PDF)于2022-04-01). 
  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.