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。

形态特征

化学组成与结构

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%。

晶体形态

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。

晶体结构

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；粉晶数据显示为2.49(1)2.77(0.9)1.544(0.8)。

光学性质

黑锰矿是一轴晶，No值为2.46，Ne值为2.15。其反射率为20（绿光）、16.6（橙光）、13（红光）。此外，黑锰矿显示出强非均质性。

物理性质

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。

分布与成因

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。

参考资料

史上最全!七大类锰矿石详解.搜狐网.2024-09-18

黑锰矿.cdut.edu.cn.2024-09-18

土壤中锰氧化物的形态及其化学提取方法综述.环境化学.2024-09-18