赤铁矿(α－Fe2O3)和针铁矿(α－FeOOH)是最常见的两种稳定的氧化铁。在确定氧化铁－水系统的氧同位素分馏时产生了争议(Yapp，1983，1987，2007Bao ＆ Koch，1999)，不过氧同位素分馏较小且相对不易受温度的影响。这使氧化铁成为记录周围环境水同位素组成的理想载体。自然环境中原始沉淀为富水氧化铁胶体和无序的水铁矿，后来经过缓慢陈化作用成为针铁矿和赤铁矿。Bao ＆ Koch(1999)提出，原始氧化铁胶体和水铁矿的同位素组成在陈化过程中与周围环境水进行交换时逐渐消失。因此，天然氧化铁晶体的δ18O值可用来监测土壤水长期的δ18O平均值。
由于大多数氧仍然保留在固相中，因此针铁矿转化为赤铁矿之前似乎仅出现了很小的分馏效应(Yapp，1987)。因此，原则上，应能够重建来自前寒武纪条带状含铁建造(BIF)中氧化铁的沉积环境。不过，通过分析经过轻微变质的BIF，Hoefs(1992)认为实际情况并非如此简单。成岩作用或低温变质过程中外部流体的渗滤作用似乎已消除了这些古代沉积物中的原始同位素记录。3.8.4部分已讨论过氧化铁中铁的同位素组成。
铁的氧化物有三种，分别是FeO、Fe2O3和Fe3O4。氧化亚铁相对分子质量为72，密度为5.7克/厘米3，是黑色粉末状固体，可以与酸反应生成二价铁和水。
氧化亚铁
氧化亚铁不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。不溶于水，不与水反应。
氧化亚铁反应的离子方程式为：FeO+2H+=Fe2++H2O
氧化铁氧化铁别名三氧化二铁、铁红(铁锈主要成分)、铁丹。氧化铁是红棕色粉末，为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中。氧化铁可做催化剂和玻璃、宝石、金属的抛光剂，氧化铁和CO反应炼制生铁。
四氧化三铁四氧化三铁具磁性又名磁性氧化铁。四氧化三铁难溶于水，溶于酸，不溶于碱，也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。但是天然的Fe3O4不溶于酸。
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