磁鐵礦與赤鐵礦轉變無需氧化還原作用！

赤鐵礦和磁鐵礦是鐵在自然界最重要的兩種氧化物，兩者之間的相互轉變一直被認為是典型的氧化還原反應過程：

然而，自然界中鐵氧化物的轉變過程都是遵循這個“經(jīng)典定律”的嗎？

近期在中國地質(zhì)學會主辦的學術期刊《地質(zhì)論評》雜志上刊出了翟德高博士等的文章“成礦作用過程中赤鐵礦-磁鐵礦之間非氧化還原轉變”。作者等從闡述自然界鐵氧化物之間的顯微交代結構入手，對近年來國際上提出的“非氧化還原反應”這一全新的理論進行了綜述和論評。文章明確指出這種非氧化還原反應可能存在于很多不同類型的成礦作用過程之中，具有重要的理論和實際意義。

非氧化還原過程就是一種物質(zhì)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)，但反應過程不發(fā)生電子的轉移。赤鐵礦轉變?yōu)榇盆F礦的非氧化還原過程如下：

即只需要溶液中存在一定量的Fe2+或H+便可實現(xiàn)赤鐵礦與磁鐵礦間的轉變，而不需要氧化劑或還原劑的參與，不需要電荷或電子轉移。在礦床學上表現(xiàn)為赤鐵礦與磁鐵礦間的相互交代（即先結晶形成的礦物被較晚形成的礦物改造、替代），與氧化還原作用相比，非氧化還原交代作用可造成體積發(fā)生更大的改變，從而導致礦石具有不同的結構。

將礦石磨成光面后在顯微鏡下（放大幾十倍至幾百倍）觀察可以發(fā)現(xiàn)，磁鐵礦與赤鐵礦有不同的光學特性，磁鐵礦與赤鐵礦的相互交代作用相當廣泛，交代形式頗為復雜。想要從千變?nèi)f化的交代結構中識別出非氧化還原的蹤跡還比較困難，因為我們對于這種新的機制還了解很少。

研究者們對一種二十多億年前形成的條帶狀鐵礦床開展了研究，結果表明鐵礦床中赤鐵礦礦體的形成過程用傳統(tǒng)的觀點解釋難圓其說，而采用新的非氧化還原觀點能給予充分的詮釋。

一些學者為驗證這種非氧化還原理論的存在，開展了實驗學研究。結果表明在實驗條件下這種過程的確能夠發(fā)生。

作為自然界中鐵的主要氧化物，赤鐵礦和磁鐵礦之間的轉變在研究成礦作用和找礦勘探領域有極為重要的指示作用。非氧化還原反應機制的提出，打破了人們的傳統(tǒng)觀念，為人們了解復雜成礦作用另辟了蹊徑。這種赤鐵礦和磁鐵礦之間的非氧化還原反應機制具有重要的理論和實際意義。它告訴我們僅靠地質(zhì)作用過程中出現(xiàn)磁鐵礦或赤鐵礦不一定就能判別熱液的氧化還原狀態(tài)；另一方面，這種新的觀點可以為勘探富含后生赤鐵礦礦床提供新的找礦思路，運用這種方法指導勘探和尋找“后生赤鐵礦礦石”（形成于富磁鐵礦巖石中）的靶區(qū)位置將比傳統(tǒng)的表層礦床深得多。

非氧化還原反應作為一個新的理論，也許能解釋自然過程中鐵氧化物之間相互轉變的機理，但該理論還有待進一步發(fā)展和完善。一些科學問題還需要進一步深入研究。比如非氧化還原反應形成的礦石結構特征、符合條件的自然系統(tǒng)類型及成礦條件等等。