摘要：褐铁矿在地表风化岩石里面，是很好辨认的，它经常与金和金属硫化物矿床有着密切的关系。也因为它的这个特性，对于帮助我们寻找金和金属硫化物等这类的矿床提供了直接或间接的信息和帮助。本文主要论述了褐铁矿的形成过程及与其相关的矿床类型，及褐铁矿化对于找矿过程中的重要作用。希望能引起大家对褐铁矿的充分认识，并对其引起足够的重视，让其在地质找矿工作里面，发挥应有的作用，对找矿工作产生重要的作用。
关键词：褐铁矿；褐铁矿化；找矿工作
在日常的地质找矿工作里面，我们经常会见到褐铁矿化，也就是褐铁矿（Fe2O3· nH2O）。
一、前言
褐铁矿化实际上并不是一种单独矿物，而是由水针铁矿、针铁矿、水纤铁矿、纤铁矿、更富含铝的氢氧化物、水的氢氧化铁胶凝体、以及含水的泥质、氧化硅等常共同产出而形成；含铁量达 30% ～40%，一般情况下，通过肉眼是很难进行区分的，成分变化也比较大。褐铁矿经常呈现出块状、钟乳状、土状或是葡萄状，深褐色或者是黄褐色。因为褐铁矿一般均比较好辨认，所以褐铁矿化也就很容易辨认。
二、褐铁矿简介
1、褐铁矿的定义
褐铁矿以针铁矿FeO（OH）或水针铁矿FeO（OH）·nH2O为主，并含纤铁矿、铝的氢氧化物、含水二氧化硅、黏土矿物等天然多矿物的混合物。更是提取铁，制造生铁、钢、纯铁的矿物原料。
2、关于褐铁矿
褐铁矿作为主要的铁矿物之一，属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O），它以含水氧化铁为主要成分的、褐色的天然多矿物混合物。但它的含铁量并不高，硬度随矿物形态而异，无磁性。
褐铁矿呈多种色调的褐色，一般为钟乳状、葡萄状、致密的或疏松的块状甚至土状，也有像黄铁矿那样的晶体形状（称为假象）。褐铁矿除了能提炼铁外，还可用作颜料。黄土的颜色主要也是由于含有它们而形的。早先认为褐铁矿是成分为 2Fe2O3·3H2O的一种独立矿物，但X射线衍射分析表明，它们大部分是隐晶质的针铁矿，可混有纤铁矿、赤铁矿、石英、粘土等，含吸附水及毛管水，成分可变，但基本上为 FeO（OH）·nH2O。物理性质亦可变，但总是呈各种色调的褐色，条痕黄褐色。褐铁矿是氧化条件下极为普遍的次生物质，在硫化矿床氧化带中常构成红色的“铁帽”，可作为找矿的标志。
3、褐铁矿的分类
褐铁矿可分为高硅型褐铁矿和矽卡岩褐铁矿两大类。
其中，矽卡岩褐铁矿占了66%，而高硅型褐铁矿占34%，高硅型褐铁矿主要由赤铁矿、针铁矿、褐铁矿和石英组成；矽卡岩褐铁矿主要由赤铁矿、石英、褐铁矿组成。而褐铁矿石中的矿物种类有26种之多，但主要是褐铁矿及石英，其他的含量均很微少的。
三、褐铁矿的形成过程
褐铁矿的形成主要是由黄铁矿和黄铜矿在地表氧化的情况下，同时通过有水的参与而发生变化形成的。它们跟氧及水发生化学反应进而产生了褐铁矿。
1、黄铁矿（FeS2）形成褐铁矿，具体公式如下：
2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
这种状态下，由于形成的硫酸亚铁并不稳定，它将继续氧化并变为高价铁的硫酸盐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其公式如下：
12FeSO4+3O2 ＋ 6H2O=4Fe2（SO4）3+4Fe（OH）3
或者是
4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2（SO4）3+3H2SO4
而高价铁的硫酸盐在中性或者是弱酸性的溶液中同样表现出不稳定状态，经常发生水解作用，最终在与水作用下转变为氢氧化铁。具体公式如下：
Fe2（SO4）3+6H2O = 2Fe（OH）3+3H2SO4
氢氧化铁是一种容易凝结的水溶胶，而这些沉淀的凝胶能够形成各种各样的表生铁矿物，其中分布最为广泛的便是水赤铁矿、针铁矿及褐铁矿。
2、黄铜矿（CuFeS2）形成褐铁矿
黄铜矿（CuFeS2）形成褐铁矿，首先是CuFeS2分解成为CuSO4和FeSO4的溶液，当CuSO4跟富含碳酸的水溶液发生反应之时，或跟碳酸盐岩石（如石灰）发生交代作用的情况下，则会产成表生矿物孔雀石Cu2[CO3]（OH）2；而由于FeSO4是极易氧化为Fe2（SO4）3的，而Fe2（SO4）3在形成之后又容易水解成为氢氧化铁Fe（OH）3，最后氢氧化铁成胶体凝聚在地表上，最终便形成了表生褐铁矿Fe2O3·nH2O。
硫化铁在氧化带中化学改造的各个环节大致的公式可归纳如下：
FeS2→ FeSO4→ Fe2（SO4）3→ Fe（OH）3 → 2Fe2O3·3H2O
上面所说的黄铁矿及黄铜矿经过氧化而形成的褐铁矿的过程，同时也是硫化物矿体上部 的“铁帽” 的形成过程。
四、与褐铁矿化有关的矿床
1、褐铁矿化矿床的形成原因
褐铁矿床是由酸性残余火成岩跟石灰岩吉行接触并发生交换的硫化作用，同时还经过了后期长时间的氧化作用，形成了黄铁矿矽卡岩型的铁帽状的褐铁矿床，而在整个矿床平均含铁地质品位是37%以上，石英、褐铁矿石占总量的90%以上，而里面的石英占10%~40%，与褐铁矿形成了此消彼长的关系。
2、褐铁矿的主要产地分布
褐铁矿的含铁量虽然是低于磁铁矿及赤铁矿，但由于它具有较疏松的特点，冶炼比较容易，所以也是一种相当重要的铁矿石。世界的著名矿产地有法国的洛林、德国的巴伐利亚及瑞典等这些地方。
五、与褐铁矿化有关的矿床
其实有许多的矿床里的矿石矿物在其地表均可氧化形成褐铁矿，而与褐铁矿化有关的矿床。如金矿床及金属硫化物矿床里面，我们可以看到与褐铁矿化有关的矿床全部均现黄铁矿及黄铜矿有关，其主要矿石矿物里面均含有黄铁矿或黄铜矿，由此可见，黄铁矿跟黄铜矿是褐铁矿化形成的重要前提。
在金属硫化物矿床里面闪锌矿、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿等矿物呈现出经常性的密切共生或者是伴生在一起，在金矿床及金属硫化物的矿床里面，经常可以见到黄铁矿化、黄铁绢英岩化，而不管是这种主要矿物也好，蚀变矿化也罢，它们位于近地表并经过次生氧化的作用最终也必然性地形成褐铁矿化，这些数据和结论，便为我们在找矿过程中，有针对性地，更快地寻找上述的各种各类矿床提供了直接或间接的重要信息。
六、结语
在日常的找矿工作里面，理所当然地，我们绝对不能仅仅单通过依靠褐铁矿化的方法来完成，实现找矿的目的。经常情况下会遇到不少是跟褐铁矿化及其相关的形成矿产没有一点关系的，但是不可否认褐铁矿化由于其具有近地表、好辨认这种特性，并且与多种矿床紧密地结合在一起，因而褐铁矿化便在找矿工作中扮演着不可忽视的重要作用。正因为，它与金、铁、铜、铅、锌等多种的金属矿产有着密切的关系，易于相对应地能更迅速更方便地找寻到相对应的矿床，我们应该充分的重视起来，将这种化学组成和特质的知识进行广泛和科学的普及，使其在地质找矿工作里面，能够发辉更大的作用。
论文作者:佟志利
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/6
标签：褐铁矿论文; 矿床论文; 黄铁矿论文; 矿物论文; 黄铜矿论文; 铁矿论文; 硫化物论文; 《基层建设》2015年第35期论文;