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铁元素的物理化学性质 铁是一种常见金属,原子序数为26，属于过渡金属元素，位于周期表第四周期。铁的相对原子质量为55.85，纯铁是银白色有光泽的金属，密度7.86g/cm³，熔点1539℃。铁除了有导电性、导热性、延展性外，还能被磁铁吸引，具有铁磁性。
铁的化学性质比较活泼，容易溶解于稀的无机酸中生成二价铁盐与氢气。铁在空气中不能燃烧，但在氧气中可剧烈燃烧生成四氧化三铁（Fe3O4）。
此外，铁是变价元素，0价只有还原性，+6价只有氧化性，+2，+3价既有还原性又有氧化性，能够广泛参与低温和高温地质环境中各类生物或无机氧化还原过程，被看作是地质过程中最重要的氧逸度缓冲剂之一。
 （铁元素物理化学性质） 02
铁元素的主要应用 铁最主要的用途是炼钢，含碳量介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金统称为钢。钢铁材料作为人类文明进步和社会经济发展的物质基础，具有良好的综合力学性能，且价格低廉，资源丰富，回收率高，其应用几乎涉及各个领域，钢材可与其他元素混合制成特殊合金，比如：含有铬的钢材不容易生锈，称为“不锈钢”，用做餐具、医疗器械等；含有钨的钢材具有更高的硬度且耐磨、耐热，适合用于剧烈摩擦的切削和打磨工具；含有硅的钢材可以用作变压器、电器以及电工仪表中的磁性材料。
  钢铁及其合金的用途（图片引自网络） 03
铁矿的主要类型
铁矿物种类繁多，已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
根据铁矿的成因以及形成环境的不同，通常可以分为：沉积变质型铁矿、接触交代型铁矿、晚期岩浆型铁矿、火山岩型铁矿、沉积型铁矿。
 我国铁矿床分布图（引自张招崇等，2021）
国际上，铁资源量总量及富铁矿石特点，主要为沉积变质型铁矿，如著名的澳大利亚哈莫里斯铁矿床、巴西的Minas Cerais。沉积变质型铁矿就是指由沉积作用形成的富铁地层，在之后的地质历史时期经历了一定的变质作用所形成的铁矿，也称BIF型铁矿。BIF是Banded Iron Formation的简称，即条带状铁建造，是由硅质（碧玉、燧石和石英）和铁质（磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿）薄层互层组成的化学沉积岩。
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铁资源现状
省地勘六院勘查的桦南县孟家岗铁矿，是典型的沉积变质型铁矿床，该院从2006—2013年期间进行了资源储量核实工作、补充勘查、深部详查等工作，截止到2023年3月31日，提交-100m标高以下控制+推断的铁资源量2500多万吨，mFe平均品位25.92%，最高达到50.44%。该成果为落实省委省政府关于钢铁产业“双千工程”部署，加快铁矿后备资源勘查，助力“双千工程”目标打下坚实基础。
其中，由省地勘六院找到和探明的逊克县翠宏山铁多金属矿，是典型的矽卡岩型-斑岩型铁多金属矿床。根据该院2005年提供的勘察报告显示，矿区内铁矿石储量7000多万吨，铁矿石原矿平均品位为48%，最高达到63%，该矿是目前黑龙江省唯一被列入国家重点推进的铁矿项目。
近年来，我省在探获铁矿方面不断取得突破，如：伊春市桦阳铁矿、铁力市二股西山段铁多金属矿、汤原县亮子河铁矿、汤原县东风山铁矿、双鸭山市羊鼻山铁矿、逊克县翠宏山铁多金属矿、桦南县孟家岗铁矿。
我国铁矿石储量占世界铁矿石总储量11.1%，位列世界第4。根据自然资源部发布的《中国矿产资源报告2023》，截至2022年底，我国铁矿石储量为162.46亿吨。
近年来，我省在探获铁矿方面不断取得突破，如：伊春市桦阳铁矿、铁力市二股西山段铁多金属矿、汤原县亮子河铁矿、汤原县东风山铁矿、双鸭山市羊鼻山铁矿、逊克县翠宏山铁多金属矿、桦南县孟家岗铁矿。
其中，由省地勘六院找到和探明的逊克县翠宏山铁多金属矿，是典型的矽卡岩型-斑岩型铁多金属矿床。根据该院2005年提供的勘察报告显示，矿区内铁矿石储量7000多万吨，铁矿石原矿平均品位为48%，最高达到63%，该矿是目前黑龙江省唯一被列入国家重点推进的铁矿项目。
省地勘六院勘查的桦南县孟家岗铁矿，是典型的沉积变质型铁矿床，该院从2006—2013年期间进行了资源储量核实工作、补充勘查、深部详查等工作，截止到2023年3月31日，提交-100m标高以下控制+推断的铁资源量2500多万吨，mFe平均品位25.92%，最高达到50.44%。该成果为落实省委省政府关于钢铁产业“双千工程”部署，加快铁矿后备资源勘查，助力“双千工程”目标打下坚实基础。
条带状磁铁石英岩岩芯，黑色铁矿条带和浅色石英条带相间排列
（图片源自省地勘六院桦南县孟家岗铁矿）
参考资料：
[1] 张招崇,李厚民,李建威,宋谢炎,胡浩,李立兴,柴凤梅,侯通,许德如.我国铁矿成矿背景与富铁矿成矿机制[J].中国科学:地球科学,2021,51（06）:827-852.
[2] 历祥， 雷如雄， 吴昌志，科普园地｜国民经济的定海神针——不可或缺的铁（Fe）[J], 中国矿物岩石地球化学学会2023.3.14
科普员：阴雨超 王鼎 图片：部分源于网络
统筹：阳军 审核：于长生 编辑：陈东林 |
