金红石（Rutile）
2024-07-18 13:01:15作者：饭克斯
【化学组成】TiO2。Ti含量为60%，O含量为40%。常含Fe2+，Fe3+，Nb5+，Ta5+，Sn4+等类质同象混入物。富含Fe的黑色变种称铁金红石，Fe2++2Nb5+（Ta5+）可与3Ti4+成异价类质同象置换。当Nb大于Ta时，称铌铁金红石；当Ta大于Nb时，称钽铁金红石。一般碱性岩中金红石富含Nb；基性岩和岩浆碳酸盐中金红石含V；伟晶岩和热液脉中金红石含Sn；而月岩中的金红石则富含Nb和Cr。
【晶体结构】四方晶系；金红石型结构（图18-2）；空间群P42/mnm；a0=0.459nm，c0=0.296nm；Z=2。
图18-2金红石晶体结构
a—结构格架形式；b—［TiO6］配位八面体联接形式
氧离子近似成六方紧密堆积，钛离子位于变形八面体空隙中，构成［TiO6］配位八面体；钛离子配位数为6，氧离子配位数为3；［TiO6］配位八面体沿c轴共棱成链状排列，链间由配位八面体共角顶相连
【形态】对称型4/mmm；常见四方双锥状、柱状或针状，与其形成温度递降有关，柱面常有纵纹。依（101）成膝状双晶和三连晶以及环状六连晶（图18-3）。集合体成致密块状。
图18-3金红石单晶（a）及双晶（b）形态
（据潘兆橹等，1993）
四方柱m｛110｝和a｛100｝；四方双锥e｛101｝和s｛111｝；复四方柱r｛320｝和h｛120｝；复四方双锥z｛321｝
【物理性质】常见褐红、暗红色；条痕浅褐色；金刚光泽；微透明。硬度6～6.5。解理平行｛110｝中等。性脆。相对密度为4.2～4.3。铁金红石和铌铁金红石均为黑色，不透明。铁金红石相对密度为4.4，而铌铁金红石可达5.6。
【成因及产状】常与钛铁矿、磁铁矿、透辉石、玩火辉石和石榴子石共生于变质岩中。还见于岩浆岩、伟晶岩、高温热液石英脉及砂矿中。
【鉴定特征】晶形、双晶、颜色及柱面解理。溶于磷酸冷却稀释后加入Na2O2，溶液呈黄褐色（钛的反应）。相似矿物锡石相对密度较大（6.8～7.0），锆石硬度较大（7.5）。
【主要用途】炼钛的矿物原料。
