Магнетит - Fe3O4

Кристаллография. Куб. с.; 4'm 32'm. Магнетит часто образует октаэдрические кристаллы (рис. 8.15, а), которые иногда сдвойникованы по {111}. Реже образует додекаэдрические кристаллы (см. рис. 8.15, б). На гранях додекаэдра, усложненных гранями октаэдра, может наблюдаться штриховка, параллельная ребрам между октаэдрическими и додекаэдрическими гранями (см. рис. 8.15, б). Другие формы редки. Обычны зернистые массивные агрегаты, как грубо-, так и мелкозернистые.

Физические свойства. Отдельность но октаэдру наблюдается лишь на некоторых образцах. Tb. 6. Уд. вес 5,18. Блеск металлический. Цвет железо-черный. Черта черная. Сильно магнитен; может использоваться как магнит. Особо сильно магнитная разновидность называется лоудстоун. Непрозрачен.

Состав и структура. Fe — 72,4 %, О — 27,6 %. Состав большинства магнетитов близок к стехиометрическому. Однако некоторые анализы показывают определенный процент Mg и Mn2+, замещающих Fe2+, а также Al, Cr, Mn3+ и Ti4+, замещающих Fe3+. Выше 600 °C возможен непрерывный ряд твердых растворов между магнетитом и ульвёшпинелью Fe2TiO4, состав которой можно записать как Fe4+ (Тi, Fe2+)2О4. Структура магнетита типа обращенной шпинели, что можно отразить, представив его формулу в виде Fe3+ (Fe2+, Fe3+)2О4.

Диагностические признаки. Характеризуются главным образом сильным магнетизмом, черным цветом и высокой твердостью. От магнитных разностей франклинита отличается по цвету черты. Неплавок. Медленно растворяется в HCl, раствор дает реакции как на окисное, так и на закисное железо.

Нахождение. Широко распространенный минерал, находимый в виде акцессорной вкрапленности в большинстве изверженных пород. В некоторых типах пород, благодаря магматической сегрегации, магнетит становится главной составной частью породы, образуя таким образом крупные рудные тела. В них часто обнаруживаются высокие содержания титана. Обычно ассоциирует с кристаллическими метаморфическими породами, где может находиться в виде крупных слоев и линз. Широко распространен как составная часть докембрийских осадочных и метаморфических железистых формаций. В этом случае, возможно, имеет осадочное химическое происхождение. Встречается в черных прибрежно-морских песках. Образует тонкие пластинки и дендриты между пластинками слюды. Часто в тесном прорастании с корундом образует наждак.

Крупнейшие в мире месторождения магнетита — в северной Швеции возле Кируны и Гелливаре, где он находится в ассоциации с апатитом и, по-видимому, образуется путем магматической сегрегации. Другие крупные месторождения находятся в Норвегии, Румынии и России. Наиболее сильные природные магниты найдены в Сибири, в горах Гарца, на острове Эльба и в Бушвелдском изверженном комплексе в Южной Африке. В крупных докембрийских железорудных месторождениях в районе озера Верхнее и Лабрадорского Трога в Канаде магнетиту как рудному минералу принадлежит существенная роль. Докембрийская железорудная формация района озера Верхнее, содержащая около 25 % железа преимущественно в форме магнетита, является в настоящее время главным источником железа в США. Эта низкосортная руда, таконит, интенсивно разрабатывается, а магнетит отделяется от пустой породы с помощью магнитной сепарации. Руды коммерческого качества встречены также в нескольких местах Адирондакского района в штатах Нью-Йорк, Юта, Калифорния, Нью-Джерси и Пенсильвания. В виде лоудстоуна и кристаллов найден вблизи Мэгнит Коув (штат Арканзас).

Применение. Важная железная руда.

Название. Вероятно, происходит от названия местности Магнезия, граничащей с Македонией. Легенда, пересказанная Плинием, приписывает это название имени пастуха Магнеса, который первым открыл минерал на горе Ида, заметив, что гвозди его башмаков и железный наконечник посоха притягиваются к земле.

Родственные виды. Магнезиоферрит Fe3+(Mg, F3+)2О4 (или MgFe2O4) со структурой обращенной шпинели, редкий минерал, находимый преимущественно в фумаролах. Якобсит Fe3+ (Mn, Fe3+)2О4 (или MnFe2O4), обращенная шпинель, редкий минерал, найденный в Лангбане (Швеция). Ульвошпинель Fe3+ (Ti, Fe2+)2О4 (или Fe2TiO4), также со структурой обращенной шпинели, нередко находимый в виде продуктов распада твердого раствора или линзовидных выделений в магнетите.