黑锰矿是一种不透明且具有半金属光泽的矿物质,其
化学式为Mn3O4。这种矿物的硬度为6,比重为4.8,解理完全,断口不平坦,颜色呈现棕黑色,而条痕则为黑色。它不具备发光性和磁性,同时表现出强烈的非均质性。黑锰矿属于
四方晶系双锥晶类,常见单形包括四方双锥p、s、e、f以及四方柱a。该矿物的主要产地包括
俄罗斯、
瑞典的菲里普斯塔得以及美国
阿肯色州等地。
黑锰矿的化学组成为Mn3O4,其中Mn2+和Mn3+之间发生有限的类质同象取代。当Zn替代Mn达到8.6%时,被称为锌黑锰矿;而当Fe替代Mn达到4.3%时,则被称为铁黑锰矿。例如,在某个矿床中对黑锰矿的化学分析显示,MnO含量为92.10%,O含量为6.93%,BaO含量为0.11%,H2O含量为0.73%,不溶物含量为0.15%,总含量为100.02%。
黑锰矿属于
四方晶系双锥晶类,常见的单形包括四方双锥p、s、e、f以及四方柱a。
黑锰矿的
晶系为四方晶系,空间群为四方晶系;晶胞参数为ao=5.76,co=9.44埃;z=4;
玫瑰晶数据显示为2.49(1)2.77(0.9)1.544(0.8)。
黑锰矿的
晶体通常呈四方双锥形状,有时会呈现出柱面发育的四方双锥形式。然而,晶体并不常见,更多地以粒状集合体的形式出现。它的颜色为棕黑色,条痕为棕色,具有半金属光泽。即使是非常薄的切片也能保持透明状态。黑锰矿的解理非常完全,硬度为6,相对密度为4.8。这种矿物质地脆弱,不具有磁性。在吹管火焰下不会融化,能够溶解于
盐酸并释放出
氯气。
黑锰矿主要分布在低温锰矿脉中,同时也出现在接触交代矿床和沉积矿床中。它常常与其他富含Mn2+的矿物如锰
橄榄石、方
锰矿石、
菱锰矿、锰质
石榴石等共同出现,脉石矿物主要是
重晶石而非
石英。石英则更常与
褐锰矿、
蔷薇辉石和钙蔷薇辉石等矿物共生。在区域变质的沉积锰矿矿床中,黑锰矿与褐锰矿、
磁铁矿、黑镁铁锰矿以及其他铁、锰的
碘化钠氧化物共存。在低级区域变质条件下,锰的
氢氧化物经过失水作用,
软锰矿和褐锰矿经过还原作用都可以转化为黑锰矿。