Магнетит (магнитное железо, магнитный камень, оксид железа (II, III)) является наиболее стабильным оксидом с высокой стойкостью к действию кислот и щелочей.
Химическая формула — Fe3O4. Один из ионов железа является двухвалентным, два других — трехвалентным, поэтому магнетит также называют оксидом железа (II, III). Твердость по Моосу составляет от 5,5 до 6,5.
Магнетит является одним из природных магнитных минералов. Если температура Кюри падает ниже 578 C, намагниченность выравнивается в направлении магнитного поля Земли, так что получается постоянная магнитная поляризация порядка 500 нТл. Таким образом, кристаллы магнетита могут сохранять направление магнитного поля Земли. Исследование направления намагничивания лавовых пород (базальтов) привело геологов к наблюдению, что в далеком прошлом магнитная полярность Земли время от времени менялась.
Нахождение в природе
Магнетит встречается в твердой или гранулированной форме, а также в виде кристаллов, последние часто имеют восьмигранную форму, поэтому каждый из них имеет восемь треугольных граничных поверхностей.
Это очень распространенный минерал, но он редко является основным компонентом породы. Магнетит может быть найден в многочисленных магматических породах, таких как базальт, диабаз и габбро, в метаморфических породах и, благодаря своей твердости, практически не повреждается из-за процессов выветривания, как магнетитовый песок в речных отложениях.
Магнетит можно найти в больших количествах на песчаных пляжах, где он приводит к типичной черной окраске песка. Например, в Калифорнии, на западном побережье Новой Зеландии, побережьях Фуэртевентуры и Исландии.
Очень большие залежи магнетита можно найти в Кируне (Швеция), в регионе Пилбара (Западная Австралия) и в регионе Адирондак штата Нью-Йорк (США). Большие залежи магнетита были обнаружены в США, Норвегии, Германии, Италии, Швейцарии, Южной Африке, Индии, Мексике, а также в Орегоне, Нью-Джерси, Пенсильвании, Северной Каролине, Вирджинии, Нью-Мексико, Юте и Колорадо.
Магнетит естественным образом образуется в результате вулканизма. При высоких температурах (около 600 C) жидкая лава проникает в соседние породы. Если в породе имеется сброс давления, который приводит к вулканическому извержению, образуется большое количество газов. В частности, следует упомянуть водяной пар, который химически воздействует на окружающие породы. Если это известняк или доломит мелового периода, их углекислый газ удаляется и образуются основные гидроксиды. Если лава также содержит соединения железа, они реагируют с образованием различных гидроксидов железа. Из них магнетит Fe3O4 или связанный с ним (но не магнитный) гематит Fe2O3 кристаллизуется при охлаждении. Это называется пневмолитическим минеральным образованием.
Применение
В качестве сырья
Помимо гематита, магнетит является одной из наиболее важных руд, т.к. имеет самое высокое содержание металла — около 72% железа. Термин черный оксид железа означает тонко измельченный магнетит.
Строительный материал
Магнетит используется в строительной промышленности как природный гранулированный заполнитель с высокой насыпной плотностью (от 4,65 до 4,80 кг / куб. дм) для тяжелого бетона, а также для защиты от радиации.
Животный мир
Различные виды животных полагаются на магнетит для ориентации в магнитном поле Земли. К ним относятся пчелы и моллюски. Особо следует упомянуть голубей, которые определяют магнитный полюс Земли, внедряя небольшие зерна магнетита в свои клювы, что помогает им ориентироваться в пространстве.
