锐钛矿

锐钛矿（英语：Anatase）是二氧化钛自然界中五种矿物形式之一^[4]，另外四种已知的二氧化钛矿物有金红石、板钛矿、赤荻石（英语：akaogiite）及另外一种称为“TiO₂ II”高压相形式。在常温常压下金红石最为稳定，而锐钛矿处于亚稳定态。大概在550至1000°C的温度下，锐钛矿会转化为金红石，其转变的温度很大程度取决于杂质、渗入物（英语：dopants）或样本的形态^[5]。虽然纯的锐钛矿为无色或白色，由于杂质的关系所以天然的锐钛矿通常是黑色的。另外锐钛矿形成环境相对比较低温，因此火成岩和变质岩中含量也相对较少^[6]。

晶体结构

锐钛矿
基本资料
类别	氧化物矿物
化学式	TiO2
IMA记号	Ant[1]
施特龙茨分类	4.DD.05
戴纳矿物分类	4.4.4.1
晶体分类	复四方双锥体 (4/mmm) H-M记号: (4/m 2/m 2/m)
晶体空间群	I41/amd
晶胞	a = 3.7845, c = 9.5143 [Å]; Z = 4
性质
分子量	79.88 g/mol
颜色	黑色，带有红色、黄色的棕色，深蓝色，灰色。
晶体惯态	针状至金字塔状
晶系	四方晶系
双晶	罕见于{112}
解理	[001]、[011]完全解理
断口	亚贝壳状断口
韧性/脆性	脆性
莫氏硬度	5.5-6
光泽	金刚光泽至树脂光泽
条痕	灰白带黄
透明性	透明至接近不透明
比重	3.79–3.97
光学性质	单轴(-), e=2.488, w=2.561
折射率	nω = 2.561, nε = 2.488
双折射	δ = 0.073
多色性	弱
其他特征	无辐射、磁性、荧光
参考文献	[2][3][4]

名称

锐钛矿的英文名称源于希腊文“ανάτασις”意思为“延伸”，其原因跟锐钛矿的晶型常呈现拉长的八面体有关^[4]，也因此锐钛矿也称为“octahedrite^{[注 1]}”该名称比“anatase”出现得更早。另外锐钛矿的标准产地为法国多菲内的瓦桑堡，因此也有oisanite（瓦桑堡石）、dauphinite（多菲内石）的别名^[7]。

晶体惯态

锐钛矿晶体的生长习性可以区分为两种。最常见的为简单锐角八面体，颜色为靛蓝至黑色并带有钢铁的光泽。在法国多菲内（今伊泽尔省）的瓦桑堡的花岗岩和云母片岩的缝隙中常见这一类晶型的锐钛矿，并与水晶、长石和斧石共生。类似的微观尺寸晶体也广泛分布在沉积岩（如：砂岩、黏土）中，可以通过洗掉岩石粉末中较轻的成分来将它们分离出来^[7]。

第二类晶型则会发育出许多锥面，且通常是扁平状或棱柱状的晶体习性，颜色呈蜜黄色到棕色。这类晶型产状在外观上与磷钇矿非常相似，历史上曾经被认为是磷钇矿的特殊形式，并以“wiserine”称之。 这类晶体常见于阿尔卑斯山片麻岩裂缝的壁面上，知名的产地有瑞士瓦莱州布里格附近的碧茵谷（Binnenthal）^[7]。