Magneti tass
Linas JuozėnasJaga
Magnetiit: mineraal, mis mäletab põhjasuunda
Magnetiit on tihe must rauaoksiid, mille kristallstruktuur annab sellele ühe tugevaima magnetilise reaktsiooni tavaliste looduslike mineraalide seas. Seda leidub teravaservaliste oktaeedrite, teralise maagi, musta liiva, basaltis leiduvate mikroskoopiliste terade ja looduslikult magnetiseerunud kivide ehk looduslike magnetite kujul. Magnetiit pole pelgalt rauamaak: see säilitab jälgi iidsetest magnetväljadest, osutab fluidide põhjustatud ja moondeprotsessidega seotud reaktsioonidele, koondab kihistunud intrusioonides väärtuslikke elemente ning tekib isegi magnetotaktiliste mikroorganismide sees nanomeetriliste kompassikristallide ahelatena.
Lühiülevaade
Magnetiit on rauaoksiid, milles eri valentsusega rauaioonid paiknevad pöördspinelli struktuuris. Tugeva ferrimagnetismi, suure tiheduse, musta kriipsu ja sageli esineva oktaeedrilise kristallikuju tõttu on see üks hõlpsamini äratuntavaid läbipaistmatuid mineraale. Vaid mõned isendid säilitavad piisava jääkmagnetiseerituse, et neid saaks pidada looduslikeks magnetiteks.
| Omadus | Tüüpiline esinemisvorm | Miks see oluline on |
|---|---|---|
| Pöördspinneli struktuur | Fe3+ asub tetraeedrilistes positsioonides ning Fe2+ ja Fe3+ jagavad oktaeedrilisi positsioone. | Vastassuunaliste magnetiliste alamvõrede magnetiseerumine ei kompenseeru täielikult, mistõttu avaldub ferrimagnetism. |
| Suur magnetiline vastuvõtlikkus | Enamik teri reageerib käsimagnetile kergesti. | Magnetiline eraldamine on kasulik maagi töötlemisel, väliuuringutes ja musta liiva uurimisel. |
| Jääkmagneetumus | Mõned terad säilitavad magnetiseerumise kirje ka pärast välise välja eemaldamist. | See omadus on looduslike magnetite magnetismi, paleomagnetismi ja vulkaaniliste kivimite magnetiliste kirjete alus. |
| Must kriips | Glasuurimata kriipsutusplaadil tõmmates tekkiv pulber on must. | See aitab eristada magnetiiti hematiidist, mis jätab punakaspruuni joone isegi siis, kui on metalliläikeline must. |
| Suur tihedus | Tahke magnetiit tundub oma suuruse kohta ebatavaliselt raske. | Vesi ja lained koondavad vastupidavad terad musta liiva leiukohtadeks. |
| Tundlikkus oksüdeerumise suhtes | Pind võib muutuda ja minna üle maghemiidiks, hematiidiks või raudhüdroksiidideks. | Murenemine muudab värvust, magnetilisi omadusi, teaduslikku tõlgendust ja säilitamisnõudeid. |
Mineraaliidentiteet, muutuvavalentne raud ja pöördspinneli struktuur
Magnetitas nėra metalinė geležis. Tai oksidas, kuriame deguonis sudaro tankiai supakuotą karkasą, o geležis užima dviejų skirtingų tipų struktūrines pozicijas. Jo idealią cheminę sudėtį galima užrašyti kaip Fe3O4 arba tiksliau – Fe2+Fe3+2O4.
Mineralas vadinamas inversiniu špineliu, nes katijonų išsidėstymas skiriasi nuo paprasčiausios špinelio struktūros. Trivalentė geležis užima visas tetraedrines ir dalį oktaedrinių pozicijų, o dvivalentė geležis – likusias oktaedrines pozicijas. Tetraedrinių ir oktaedrinių subgardelių magnetiniai momentai nukreipti priešingomis kryptimis, tačiau jų dydžiai nevienodi. Kadangi jie nevisiškai kompensuoja vienas kitą, išlieka stiprus suminis įmagnetėjimas.
Gamtinis magnetitas retai išlieka idealiai stechiometrinis. Titanas, magnis, manganas, chromas, nikelis, vanadis, aliuminis ir kiti elementai gali pakeisti geležį. Šie pakaitai keičia elementariosios gardelės matmenis, tankį, Kiuri temperatūrą, elektrines savybes, oksidacijos istoriją ir tai, kokius elementus galima išgauti iš rūdos.
Kubinė struktūra palanki oktaedriniams kristalams susidaryti, tačiau pasitaiko ir dodekaedrinių modifikacijų, dvynių, trikampių žymių kristalų sienelėse, netaisyklingų grūdelių bei masyvių agregatų. Vien kristalo formos atpažinimui nepakanka, nes hematito pseudomorfozės, chromitas, jakobsitas ir kai kurie sintetiniai feritai gali išlaikyti panašią geometriją.
Dvivalentė ir trivalentė geležis
Magnetite yra ir Fe2+, ir Fe3+. Šis mišrus valentingumas chemiškai skiria jį nuo hematito, kuriame vyrauja trivalentė geležis.
Tetraedrinės pozicijos
Trivalentė geležis užima mažesnes tetraedrines pozicijas ir sudaro vieną iš dviejų magnetiškai sutvarkytų subgardelių.
Oktaedrinės pozicijos
Dvivalentė ir trivalentė geležis kartu užima oktaedrines pozicijas. Elektronų mainai šioje struktūros dalyje prisideda prie magnetito elektrinių ir magnetinių savybių.
Oksidacijos sukeltos vakansijos
Pašalinus Fe2+ ir susidarius struktūrinėms vakansijoms, magnetitas gali palaipsniui virsti maghemitu, išlaikydamas su špineliu giminingą karkasą.
Kietieji tirpalai
Titano turtingos sudėtys artėja prie ulvošpinelio sudėties, o magnis, manganas ir chromas sieja magnetitą su giminingais špinelio grupės mineralais.
Mineralo ir medžiagos pavadinimų skirtumas
„Magnetito rūda“, „juodasis smėlis“, „gamtinis magnetas“ ir „magnetinis hematitas“ apibūdina skirtingas medžiagas arba prekybines kategorijas. Jų nereikėtų laikyti tiksliais sinonimais.
Magminių, metamorfinių, hidroterminių ir nuosėdinių sistemų formavimasis
Magnetiit tekib ebatavaliselt laias temperatuurivahemikus ja geoloogilistes keskkondades. See võib kristalliseeruda otse magmast, eralduda tihedateks oksiidikihtideks, kasvada kontaktmetamorfismi käigus, asendada varasemaid rauamineraale, settida hüdrotermaalsest fluidist, moodustuda serpentinisatsiooni käigus või koguneda mehaaniliselt vastupidava musta liivana.
Aktsessoorne magnetiit tardkivimites
Peeneteralist magnetiiti leidub basaltis, gabros, dioriidis, graniidis ja paljudes vulkaanilistes kivimites. Selle rohkus sõltub suuresti magma keemilisest koostisest ja hapnikutingimustest.
Kihilised mafilsed intrusioonid
Tihedad Fe–Ti-oksiidid gabro- ja anortosiidisüsteemides võivad settida, eralduda või kristalliseeruda titanomagnetiidi ja ilmeniidi kihtideks.
Skarnid ja kontaktmetamorfism
Rauasisaldusega fluidid võivad lubjakivi või dolomiidiga reageerides moodustada massiivset magnetiiti koos granaadi, pürokseeni, amfibooli, epidoodi ja sulfiididega.
Rauaoiksiidi- ja apatiidimaardlad
Vulkaniliste või subvulkaniliste kivimitega seotud suurtes magnetiidirohketes kehandites võib olla palju apatiiti, amfibooli, hematiiti ning kohati vaske või haruldasi muldmetalle sisaldavaid faase.
Vöödiline rauamoodustis
Eelkambriumi rauarikkad moodustised koosnevad korduvatest raua- ja ränidioksiidirikastest kihtidest, mis võivad sisaldada magnetiiti, hematiiti, tulekivi, karbonaate ja rauasilikaate.
Platsersetete kuhjumine
Murenemisel vabanevad tihedad magnetiiditerad, mida jõed, lained ja tuul koos ilmeniidi, kromiidi, granaadi, tsirkooni ja teiste rasketest mineraalidest teradega koondavad.
Raud koondub
Tardkivimite diferentseerumine, fluidide vahendatud transport, setteline sadestumine, bioloogiline tegevus või moondeprotsessid koondavad rauda keemiliselt soodsas keskkonnas.
Hapnikutingimused määravad rauafaasi
Kahe- ja kolmevalentse raua, hapniku, väävli, titaani ja ränidioksiidi tasakaal määrab, kas stabiilseks muutub magnetiit, hematiit, ilmeniit, pürrotiin, sideriit või mõni muu rauamineraal.
Algab magnetiidikristallide tuumastumine
Kuupsüsteemi oksiidikristallid hakkavad kasvama terade piiridel, sulas, varem tekkinud mineraalide ümber, soontes või asendusreaktsioonide frontidena.
Terad ühinevad agregaatideks või eralduvad
Kristallid võivad jääda mikroskoopiliseks, koonduda massiivseks maagiks, moodustada korduvaid tardkivimikihte, tuua esile serpentiinivõrgustiku või koguneda musta liiva teradena.
Jahtumine fikseerib magnetilise seisundi
Kui magnetiit jahtub alla magnetilise korra tekkimise temperatuuri, võivad sobivad terad omandada jääkmagnetiseerituse, mis on seotud ümbritseva magnetväljaga.
Hilisemad muutused muudavad salvestist
Oksüdeerumine, korduv kuumutamine, deformatsioon, lahustumine, tahke lahuse lagunemine ja uute mineraalide kasv võivad esialgset keemilist koostist ning magnetilist mälu nõrgendada, ümber pöörata või üle kirjutada.
Kristallivormid, maagi tekstuurid, must liiv ja oksüdatsioon
Magnetiidi väliskuju varieerub selge geomeetrilise kujuga kristallidest kuni moodustisteni, mis on nähtavad ainult peegeldunud valguse mikroskoobiga. Iga tekstuur peegeldab kasvuruumi, jahtumiskiiruse, deformatsiooni, transpordi ja hilisema oksüdatsiooni erinevat koosmõju.
Oktaeedrilised kristallid
Kaheksa kolmnurkset tahku moodustavad magnetiidikristalli klassikalise kuju. Tahud võivad olla selgepiirilised, astmelised, triibulised, söövitatud või täiendatud dodekaeedri tahkudega.
Dodekaeedriline teisend
Lisatahud võivad oktaeedri kontuuri ümardada või selle servi kärpida, moodustades selgete metalliläigetega keerukaid kuubisüsteemi kristalle.
Massiivne ja teraline maak
Omavahel läbikasvanud magnetiiditerad moodustavad tihedaid musti kogumeid, vööte, sooni, bretsia tsementi ja asendusvööndeid.
Martitisatsioon
Oksüdatsiooni käigus võib hematiit asendada magnetiidi, säilitades algse oktaeedrilise kristalli kontuuri. Tekkinud pseudomorfoosi nimetatakse martiidiks.
Tahke lahuse lagunemisel tekkinud lamellid
Titaani sisaldavate oksiidide terades võib jahtumisel või oksüdatsiooni käigus tahke lahus laguneda ning moodustada magnetiidi- ja ilmeniidirohkeid lamelle, mis paiknevad võre- või võrgumustrina.
Detriitne must liiv
Ümarad või nurgelised terad kuhjuvad randadesse, jõgedesse, liustikusetetesse ja luidetesse. Kontsentraat sisaldab tavaliselt mitut tumedat rasket mineraali, mitte puhast magnetiiti.
| Tekstuur | Tõenäoline protsess | Tõlgenduslik väärtus |
|---|---|---|
| Üksik selgete tahkudega oktaeeder | Kristalli suhteliselt vaba kasv õõnsuses, soones, skarnis või jämedateralises tardkivimilises keskkonnas. | Säilitab kristalli sümmeetria, kasvutsoonilisuse, tahujäljed ja hilisema söövituse jäljed. |
| Tihe omavahel läbikasvanud terade kogum | Masskristalliseerumine, metamorfne ümberkristalliseerumine, asendumine või maagi segregatsioon. | Peegeldab tera suurust, deformatsiooni, mineraalide osakaalu ja maagi omadusi selle töötlemisel. |
| Peeneterad basaldis | Kristalliseerumine vulkaanilise sulami jahtumisel. | Võib säilitada termoremanentse magnetiseerituse, mida kasutatakse paleomagnetilistes rekonstruktsioonides. |
| Tumedad vöödid serpentiniidis | Raua ümberjaotumine oliviini sisaldava ultramafilise kivimi hüdreerumise ja oksüdatsiooni käigus. | Toob esile reaktsioonifrondid, fluidide liikumisteed ja vesinikku tekitavad redoksprotsessid. |
| Magnetiidi ja ilmeniidi võre | Titaani sisaldava spinelli tahke lahuse lagunemine või oksüdatsioon allpool solidus-temperatuuri. | Salvestab jahtumise, hapnikutingimused ja hilisema termilise ajaloo. |
| Punane ääris musta südamiku ümber | Oksüdatsioon, mille käigus tekib maghemiit, hematiit või rauahüdroksiidid. | Näitab pinnamuutusi ja hoiatab, et magnetilised ning keemilised omadused võivad tuumast servani erineda. |
| Kihiline musta liiva läätsekujuline kiht | Hüdrauliline sorteerumine liikuva vee või tuule toimel. | Näitab kontsentreerumist tiheduse erinevuste tõttu, mitte mineraalide kohapealset kasvu. |
Ferrimagnetism, domeenid, looduslik magnet ja temperatuur
Magnetiidi omadusi ei määra ainult see, et magnet teda ligi tõmbab. Selle sisemised magnetmomendid korrastuvad vastassuunalisteks alavõredeks, üksikud kristallid jagunevad domeenideks, terade suurus määrab jääkmagneetumuse ning temperatuur võib magnetilise oleku kaotada või ümber korraldada.
- Ferrimagnetiline korrastatus Tetraeedriliste ja oktaeedriliste alavõrede magnetmomendid on vastassuunalised, kuid nende erineva arvu tõttu jääb alles resultantne magnetmoment.
- Magnetdomeenid Suuremad kristallid jagunevad piirkondadeks, mille magneetumus on eri suundades. Väli võib nihutada domeenide seinu ja muuta üldist magnetilist vastust.
- Ühedomeenilised terad Väikesed terad võivad käituda ühe magnetilise ühikuna ja säilitada eriti stabiilse jääkmagneetumuse suuna.
- Superparamagnetilised osakesed Väga väikeste osakeste magnetmomendid kõiguvad soojusliikumise tõttu, mistõttu võivad osakesed väljale tugevalt reageerida, kuid ei säilita toatemperatuuril stabiilset jääkmagneetumust.
- Curie temperatuur Ligikaudu 580 °C juures kaotab puhas magnetiit ferrimagnetilise korrapära. Alla selle piiri jahtudes võib magnetiline korrastatus taastuda.
- Looduslik magnet Looduslik magnet on magnetiit, millel on ebatavaliselt tugev looduslik jääkmagneetumus. Tugeva magneetumuse võib põhjustada välk, geoloogilised magnetväljad, terade struktuur või nende tegurite koosmõju mineraali ajaloo jooksul.
Indutseeritud magneetumus
Magnetiit magneetub välise välja toimel. Pärast välja eemaldamist kaob suurem osa sellest indutseeritud magnetilisest vastusest.
Jääkmagneetumus
Pärast välja eemaldamist võib osa magnetilisest olekust säilida, eriti sobiva suuruse, kuju ja defektstruktuuriga terades.
Termiline jääkmagneetumus
Magnetiit võib jahtudes alla magnetilise blokeerimistemperatuuri säilitada jahtumise ajal kehtinud väljasuuna.
Keemiline jääkmagnetiseeritus
Muutumise või oksüdatsiooni käigus tekkiv magnetiit võib salvestada magnetvälja, mis valitses mineraali moodustumise ajal, mitte kivimi esmakordsel jahtumisel.
Verwey virsmas
Umbes 120 K juures toimub piisavalt stöhhiomeetrilise koostisega magnetiidis struktuurne ja elektrooniline muutus, mis muudab elektrijuhtivust ja magnetilisi omadusi.
Titaani mõju
Titaani asendumine teiste aatomitega alandab tavaliselt magnetilise korrastatuse temperatuure ja raskendab vulkaaniliste kivimite magnetiliste salvestiste tõlgendamist.
Maa magnetiline mälu ja tõendid mandrite liikumise kohta
Magnetiit on üks olulisemaid geoloogilise teabe salvestajaid mineraalide hulgas. Sobivad terad säilitavad välja suuna, polaarsuse ja mõnikord ka tugevuse, võimaldades teadlastel taastada vulkaanilisi sündmusi, mandrite liikumist, tektoonilist pöördumist, setete kuhjumise ajalugu ja Maa magnetvälja korduvaid polaarsuse pöördumisi.
Jahtuv laava
Basaldi jahtumisel omandavad magnetiiti sisaldavad terad termilise jääkmagnetiseerituse, mis seostub selles paigas ja sel ajal valitsenud geomagnetväljaga.
Merepõhja vööndid
Uus ookeaniline maakoor moodustub keskahelikes. Vahelduv normaalne ja pööratud magnetiline polaarsus loob aheliku mõlemale poole ligikaudu sümmeetrilised magnetilised vööndid.
Orienteerumine setetes
Läbi vee vajuvad detriitsed magnetilised terad võivad statistiliselt orienteeruda ümbritseva välja järgi ja säilitada settekihi alla mattununa settekeskkonna jääkmagnetiseerituse.
Magnetilise salvestise keemiline muutumine
Muutumise käigus tekkinud uus magnetiit või hematiit võib lisada noorema magnetilise komponendi, mis asendab osaliselt või täielikult vanema salvestise.
Tektooniline pöördumine
Võimalike välja suundade võrdlemine säilinud jääkmagnetiseeritusega võib paljastada, kuidas maakoore plokid pärast magnetiseerumise teket pöördusid.
Soojusajalugu
Korduv kuumutamine üle blokeerumistemperatuuride võib osa salvestisest uuesti seada, mistõttu magnetilise blokeeringu avanemise kulg aitab taastada mattumis- ja metamorfismilugu.
| Magnetiline salvestis | Kuidas see tekib | Mida see võib paljastada |
|---|---|---|
| Termiline jääkmagnetiseeritus | Jahtumisel allapoole magnetilise korrastatuse ja blokeerumistemperatuure. | Välja suunda laava jahtumise, intrusiooni, kuumenemise või termilise muutumise ajal. |
| Detriitne jääkmagnetiseeritus | Magnetilised terad orienteeruvad setete settimise ja esialgse tihenemise ajal. | Välja suunda setete kuhjumise ajal, stratigraafilist korrelatsiooni ja setete pöördumist. |
| Keemiline jääkmagnetiseeritus | Magnetilised mineraalid tekivad oksüdatsiooni, redutseerumise, tsementeerumise või fluidide põhjustatud muutumise käigus. | Hilisemate fluidide ja kivimite reaktsioonide toimumise aeg ning magnetvälja suund nende ajal. |
| Viskoosi remanentti magnetoituma | Hidas magnetoituminen ajan mittaan magneettikentän vaikutuksesta Curie-pistettä alhaisemmassa lämpötilassa. | Myöhempi päällekkäinen magnetoituma, joka on erotettava alkuperäisestä signaalista. |
| Iskun aiheuttama remanentti magnetoituma | Äkilliset paineen ja magneettikentän muutokset salamaniskun tai törmäyksen aikana. | Mahdollinen selitys luonnonmagneettien poikkeuksellisen voimakkaalle magnetoitumiselle ja iskuihin liittyville magneettisille anomalioille. |
| Vaihtelevan napaisuuden jakso | Peräkkäiset kivilajit muodostuvat normaalin ja käänteisen geomagneettisen napaisuuden jaksojen aikana. | Iänmääritys, merenpohjan leviäminen, laattojen liike ja kaukana toisistaan sijaitsevien kalliokompleksien korrelointi. |
Magnetiittirae voi olla mikroskooppinen, mutta sen sisäinen magnetoitumissuunta voi säilyttää mantereen suunnan, muinaisen kentän napaisuuden ja lämpötilan, jossa kivi viimeksi muuttui magneettisesti stabiiliksi.
Luonnonmagneetti, titanomagnetiitti, vanadiinimalmi ja vastaavat rautaoksidit
Magnetiittiin liittyvässä terminologiassa sekoittuvat mineraalilajit, kiinteiden liuosten koostumukset, muuntumistuotteet, luonnollisesti magnetoitunut aine, malmiluokat ja valmistetut magneettituotteet. Täsmällisessä kuvauksessa nämä tasot erotetaan toisistaan.
| Nimi tai aine | Tavallinen merkitys | Tärkeä varaus |
|---|---|---|
| Luonnonmagneetti | Luonnollisesti magnetoitunut magnetiitti, jolla on voimakas remanentti magnetoituma ja tunnistettava napaisuus. | Kaikki magnetiittinäytteet eivät ole luonnonmagneetteja, ja myöhempää keinotekoista magnetoitumista voi olla vaikea erottaa luonnollisesta remanentista magnetoitumasta. |
| Titanomagnetiitti | Titaania sisältävä magnetiitti magnetiitin ja ulvöspineelin kiinteiden liuosten sarjassa. | Jäähtyessään se hajoaa usein erillisiksi faaseiksi tai hapettuu, joten yhdessä rakeessa voi olla useita oksidifaaseja. |
| Vanadiinipitoinen magnetiitti | Magnetiitti tai titanomagnetiitti, joka sisältää taloudellisesti merkittävän määrän vanadiinia. | Tämä termi kuvaa koostumusta ja arvoa luonnonvarana, ei erillistä mineraalilajia. |
| Kromipitoinen magnetiitti | Kromia sisältävä magnetiitti, jota esiintyy usein ultramafisissa kivilajeissa. | Sen koostumus voi vähitellen lähestyä kromiitin koostumusta, joten sen määrittämiseen tarvitaan kemiallinen analyysi. |
| Maghemiit | Kolmiarvoisen raudan oksidi, jonka rakenne muistuttaa spinellin rakennetta ja jossa on vakansseja; muodostuu useimmiten magnetiitin hapettuessa. | Se voi säilyä voimakkaasti magneettisena, ja sen erottaminen magnetiitista voi olla silmämääräisesti vaikeaa. |
| Martiitti | Magnetiitin mukaan muodostunut hematiitin pseudomorfoosi, jossa säilyvät usein oktaedriset ääriviivat. | Muoto muistuttaa magnetiittia, mutta juova on punaruskea ja magneettiset ominaisuudet ovat yleensä heikentyneet. |
| Magnetiittinen musta hiekka | Raskasmineraalirikaste, jossa on runsaasti magnetiittia. | Useimmissa luonnon mustissa hiekoissa on myös ilmeniittiä, kromiittia, hematiittia, granaattia, pyrokseenia ja muita raskaita mineraaleja. |
| Magnetito ja apatito maak | Raudonosios geležies oksidų ir apatito mineralizacija, kurioje vyrauja magnetitas, o hematito ir apatito kiekiai įvairuoja. | Lasundi teke võib olla keerukas ja hõlmata magmaatilisi, hüdrotermilisi, vulkaanilisi ning asendusprotsesse. |
| „Magnetiline hematiit“ | Kaubanduslik nimetus, mida kasutatakse tavaliselt tugevalt magnetiliste mustade helmeste kohta. | Paljud neist on valmistatud ferriitkeraamikast, mitte looduslikust hematiidist või magnetiidist. |
| Sünteetiline magnetiit | Laboris või tööstuslikult valmistatud Fe3O4 kristallid, pulbrid, pigmendid või nanoosakesed. | Keemiliselt on see tõeline magnetiit, kuid mitte looduslik geoloogiline näidis. |
Loodusliku magneti polaarsus
Tõeline looduslik magnet võib ilma välise magnetita väikeseid terasesemeid ligi tõmmata ning sellel on eristatavad poolused, mitte üksnes ühtlane külgetõmme.
Titaanirikaste oksiidide kihid
Kihilistes intrusioonides võib korduvates tardkivimivöötides olla säilinud titanomagnetiiti, ilmeniiti, apatiiti ja vanaadiumi sisaldavaid faase.
Oksüdatsioonijada
Sõltuvalt temperatuurist, fluidide juurdepääsust ja ajast võib magnetiit läbida maghemiidirikkaid staadiume ning muutuda lõpuks hematiidiks või raudhüdroksiidideks.
Looduslik kontsentraat
Must liiv on settesegu, mille mineraalide protsentuaalne koostis varieerub suuresti ühest kihist, tõusuvee piirist või jõe madalikust teiseni.
Füüsikalised, optilised, elektrilised ja magnetilised omadused
Võrdlusväärtused kirjeldavad suhteliselt puhast magnetiiti. Looduslikud terad võivad sisaldada titaani, magneesiumi, mangaani, kroomi ja vanaadiumi, oksüdatsiooni tõttu tekkinud vakantsusi, tahke lahuse lagunemise lamelle, kaasiseid, poore ning muutumisprodukte, mis muudavad vaadeldavaid omadusi.
| Omadus | Iseloomulikud tunnused | Praktiline tähtsus |
|---|---|---|
| Koostis | Fe3O4, sageli esitatakse kujul Fe2+Fe3+2O4. | Segavalentne raud määrab mineraali pööratud spinelli struktuuri ja ferrimagnetilised omadused. |
| Kristallisüsteem | Isomeetriline ehk kuubiline. | Moodustuvad oktaeedrilised ja dodekaeedrilised vormid; ideaalsel kristallil optiline kaksikmurdumine puudub. |
| Kõvadus | Mõõt ligikaudu 5,5–6,5 Mohsi skaala järgi. | Vastupidavam kui kaltsiit ja fluoriit, kuid kvarts, granaat, berüll, korund ja teemant võivad seda siiski kriimustada. |
| Suhteline tihedus | Puhta aine puhul ligikaudu 5,17–5,18. | Määrab tajutava raskuse ja aitab kaasa kuhjumisele plaažiliivades. |
| Lõhestuvus ja eraldumine | Selge lõhestuvus puudub; võib esineda oktaeedrilist eraldumist. | Kristallid jäävad hapraks ja võivad kildudeks puruneda, kuigi ei lõhene kergesti lõhestuvustasandeid mööda. |
| Murd | Ebakorrapärane või osaliselt karbikujuline. | Värsked murrupinnad on tumedad ja tihedad, mitte punased ega mullakarva. |
| Läige | Metallilisest poolmetalliliseni; ilmastikumõjuga kohtades muutub matiks. | Pinna muutumine, poleerimine, pinnakatted ja peeneteralisus võivad muuta nähtavat läiget. |
| Vöödi värvus | Must. | Svarbus skirtumas nuo hematito raudonai rudo ir chromito rudo brėžio. |
| Skaidrumas | Nepermatomas net ir plonuose grūdeliuose, apšviestuose įprasta praeinančiąja šviesa. | Atpažįstamas taikant atspindėtosios šviesos, magnetinius, struktūrinius ir cheminius metodus. |
| Optinės savybės atspindėtojoje šviesoje | Idealus poliruotas grūdelis yra izotropinis, atspindėtojoje šviesoje – pilkas. | Rūdinė mikroskopija atskleidžia oksidaciją, kietojo tirpalo skilimą, intarpus ir suaugimus, nematomus makroskopiniame pavyzdyje. |
| Magnetinis susitvarkymas | Žemiau Kiuri temperatūros – ferimagnetinis. | Lemia didelį magnetinį jautrį, magnetinius domenus, liekamąjį įmagnetėjimą ir magnetines anomalijas. |
| Kiuri temperatūra | Gryno magnetito – maždaug 580 °C. | Titano ir kitų elementų izomorfinės priemaišos paprastai sumažina stebimą magnetinio susitvarkymo temperatūrą. |
| Elektrinės savybės | Nuo puslaidininkio iki oksidui palyginti laidaus junginio; savybės labai priklauso nuo temperatūros ir sudėties. | Aukščiau Verwey virsmo temperatūros prie elektrinio laidumo prisideda elektronų pernaša tarp oktaedrinių geležies pozicijų. |
| Verwey virsmas | Apie 120 K, kai magnetito sudėtis pakankamai artima stechiometrinei. | Žemoje temperatūroje staigiai pakinta savitoji elektrinė varža ir kristalo simetrija. |
| Pokyčiai dūlėjant | Oksiduojasi, virsdamas maghemitu, hematitu, getitu ir giminingomis geležies faazidega. | Keičia spalvą, rėžio spalvą, magnetines savybes, paviršiaus stabilumą ir mokslinę interpretaciją. |
Kietumas nėra magnetinis stiprumas
Stipriai magnetinis grūdelis gali būti trapus, pakitęs arba minkštas pakraščiuose. Magnetinis atsakas mažai ką pasako apie atsparumą smūgiams.
Grūdelių dydis svarbus
Mažėjant grūdelių dydžiui, daugiadomenę struktūrą keičia viendomenė, o vėliau pasireiškia superparamagnetinis elgesys.
Oksidacija svarbi
Grūdelis gali išlaikyti juodą magnetito branduolį po maghemito, hematito ar geležies hidroksidų apvadais, kurių magnetinės savybės skiriasi.
Titanas svarbus
Titanomagnetitas gali pasižymėti žemesne Kiuri temperatūra, sudėtingu kietojo tirpalo skilimu ir kitokiu magnetiniu elgesiu nei grynas Fe3O4.
Pagrindiniai telkinių tipai, klasikiniai regionai ir kilmė
Magnetitas gausus visame pasaulyje, tačiau svarbios jo radavietės labai skiriasi kilme. Vienos garsėja aiškių briaunų kristalais, kitos – geležies gavyba, vanadžio turinčiais oksidų sluoksniais, sąsaja su apatitu, metamorfinėmis tekstūromis, juodaisiais smėliais ar paleomagnetine reikšme.
Kirunos rajonas, Švedija
Stambūs geležies oksidų ir apatito kūnai, kuriuose vyrauja magnetitas ir hematitas, aptinkami kartu su apatitu, amfibolu ir pakitusiomis vulkaninėmis ar subvulkaninėmis uolienomis.
Aukštutinio ežero regionas, Šiaurės Amerika
Prekambro juostuotosiose geležies formacijose yra magnetito, hematito, titnago, karbonatų ir geležies silikatų. Magnetito gausus takonitas smulkinamas, sodrinamas magnetiniu būdu ir perdirbamas į granules.
Hamersley ja Pilbara, Austraalia
Muistse mandripiirkonna ulatuslikud rauarikkad kihistud säilitavad korduvaid ränidioksiidi- ja rauarikkaid kihte ning hilisemate muutuste, deformatsiooni ja murenemise jälgi.
Bushveldi kompleks, Lõuna-Aafrika
Kihiline mafikne intrusioon, milles leidub jämedaid titaanomagnetiidirikkaid kihte, mis on seotud vanaadiumi, titaani ja keeruka magmaatilise diferentseerumisega.
Adirondacki mäestik ja New Jersey mägismaa
Metamorfiseerunud rauarikkad kihistud, skarnid ja magnetiidimaardlad säilitavad jämedaid oksiiditeri, apatiiti, pürokseeni, amfibooli ja pika kaevandusajaloo jälgi.
Uus-Meremaa rauarikkad liivad
Lääneranniku maardlates leidub titaanomagnetiidirikkaid musti liivasid, mis on peamiselt tekkinud vulkaanilistest lähtekivimitest ja koondunud rannikuprotsesside toimel.
| Maardla või leiukoht | Iseloomulik mineraalide kooslus | Millised päritoluandmed tuleks talletada |
|---|---|---|
| Vöödiline rauamaardlaformatsioon | Magnetiit, hematiit, tulekivi, jaspis, karbonaadid ja raudsilikaadid. | Formatsiooni nimi, stratigraafiline üksus, kaevandus või paljand, orientatsioon ja kas proov on maak, aheraine või poleeritud eksponeerimismaterjal. |
| Rauaoiksiidide ja apatiidi leiukoht | Magnetiit, hematiit, apatiit, amfibool, kvarts ning mitmesugused sulfiidid või haruldaste muldmetallide mineraalid. | Piirkond, maagikeha, moondetsoon, analüüsiandmed ja kas „Kiruna tüüp” on geoloogiline tõlgendus või lihtsalt välimuse võrdlus. |
| Skarnimagnetiit | Magnetiit koos granaadi, klinopürokseeni, amfibooli, epidoodi, kaltsiidi ja sulfiididega. | Intrusioon, karbonaatne peremeeskivim, kaevanduse tase, reaktsioonivöönd, koguja ja kristalli seos maatriksiga. |
| Kihiline intrusioon | Titaanomagnetiit, ilmeniit, apatiit, plagioklass, pürokseen ja kohati vanaadiumirikkad faasid. | Kihi nimi, stratigraafiline asend, peremeeskivim, oksiidide keemiline koostis ja tahke lahuse lagunemise või oksüdeerumise seisund. |
| Serpentiniit | Magnetiit koos lizardiidi, krüsotiili, antigoriidi, brutsiidi, kromiidi, talgi ja karbonaatidega. | Ofioliit või ultramafiitne keha, lähtekivim, moondetekstuur, nähtavad kiulised sooned ja murenemise seisund. |
| Mustliiva leiukoht | Magnetiit segunenuna ilmeniidi, kromiidi, granaadi, tsirkooni, pürokseeni ja teiste suure tihedusega teradega. | Täpne rand või jõgi, kiht, kuupäev, kogumisviis, terasuuruse fraktsioon ja laboratoorse eraldamise tulemused. |
| Kristallinäidise leiukoht | Üksikud oktaeedrid või dodekaeedrid kaltsiidi, kloriidi, skarni või tardkivimi maatriksil. | Kaevandus, kristalliõõnsus, koguja, kaevandamise kuupäev, parandused, puhastamine ja algse etiketi ajalugu. |
Looduslik magnet, kompass, magnetismi teadus ja laamtektoonika
Magnetiit jõudis inimkonna ajalukku esmalt vahetu kogemuse kaudu: mõned tumedad kivid tõmbasid rauda, andsid edasi magnetismi ja pöördusid kindla suuna poole. Tee loodusliku magneti vaatlustest magnetkompassi, väljateooria, kristallifüüsika ja laamtektoonikani kestis palju sajandeid.
Loodusliku magneti tõmbejõust saab kirjeldatud loodusnähtus
Hiina ja Vahemere piirkonna traditsioonides kirjeldatakse rauda tõmbavaid kive. Varaste magnetismialaste teadmiste täpse päritolu ja levikuteede üle vaieldakse siiani.
Looduslikke magneteid ja magnetiseeritud nõelu hakatakse kasutama suuna määramiseks
Hiina tekstides on magnetnõelte kasutamine selgelt dokumenteeritud juba keskajal, samas kui varasemaid lusikakujulisi suunamääramisseadmeid puudutavaid traditsioone tõlgendatakse erineva kindlusega.
Euroopa kirjalikes allikates kirjeldatakse magnetilist navigatsiooni
Aleksander Neckamiga seotud kirjeldustes räägitakse sellest, kuidas meresõitjad kasutasid magnetiseeritud nõela, kui taevakehad polnud nähtavad ja nende järgi navigeerimine oli võimatu.
Petrus Peregrinus uurib loodusliku magneti pooluseid
Tema teos Epistola de magnete kirjeldab magnetpooluseid, tõmmet, tõukumist ja seadmeid, milles kasutatakse magnetiseeritud materjali.
William Gilbert avaldab teose De Magnete
Gilberti katsed eraldasid magnetismi uurimise rahvapärimustest ja toetasid väidet, et Maa ise toimib suure magnetina.
Magnetiit saab tänapäevase mineraloogilise määratluse
Keemiline analüüs, kristallograafia ja mineraali ametlik nimetus võimaldasid eristada magnetiiti metallilisest rauast, hematiidist, maghemiidist ja teistest tumedatest oksiididest.
Selgitatakse spinellstruktuuri, ferrimagnetismi ja Verwey üleminekut
Difraktsioon, elektroniteooria ja madalal temperatuuril tehtud mõõtmised näitasid, kuidas segavalentne raud ja p-alamvõre korrastatus määravad magnetiidi ebatavalised omadused.
Ookeanipõhja magnetilised vöödid muudavad Maa teadusi
Ookeanilise maakoore vahelduvad magnetilised anomaaliad andsid otsustavaid tõendeid ookeanipõhja laienemise kohta ja aitasid kinnistada tänapäevast laamtektoonika teooriat.
Magnetosoomid, nanoosakesed, vesinikusüsteemid ja planeetide ajaloo jäljed avardavad uurimisvaldkonda
Tänapäeval ühendab magnetiit mikrobioloogiat, keskkonnakeemiat, materjaliteadust, maagigeoloogiat, planeediteadust ja iidsete magnetväljade uurimist.
Algul oli magnetiit kivi, mis tõmbas rauda, kuid aja jooksul sai sellest mineraal, mis aitas inimestel õppida ookeanidel seilama, kaardistada nähtamatuid välju, jälgida mandrite liikumist ja uurida magnetilist korrastatust aatomi mõõtkavas.
Tuvastamine ja sagedamini segiaetavad materjalid
Magnetiiti on sageli lihtne ära tunda, kuid muutunud terad, tehises ferriidid, tööstuslik räbu, eri tüüpi musta liiva segu ja muud rauarikkad mineraalid võivad järelduse tegemise keeruliseks muuta. Usaldusväärne tuvastamine põhineb magnetiliste omaduste, joone, tiheduse, kristallide väliskuju, tekstuuri ja analüüsiandmete koondhindamisel.
Mittepurustava uuringu järjekord
Alustage kogu proovi või eseme vaatlemisest, sealhulgas aluskivimist, kulunud servadest, murenenud pindadest, puuritud aukudest, katetest, parandatud kohtadest, magnetkinnitustest ja originaalsiltidest.
- Jälgige magnetilist reaktsiooni Kontrollige tõmmet ettevaatlikult väikese magnetiga, vältides tugeva magneti kokkupõrget prooviga või selle vastu hõõrumist.
- Eristage tõmbejõudu jääkmagnetismist Looduslik magnet peaks tõmbama väikeseid terasest esemeid ilma välise magnetita ja omama kindlasuunalist polaarsust.
- Uurige kristallide geomeetriat Otsige oktaeedreid, dodekaeedrilisi teisendeid, kolmnurkseid jälgi kristallipindadel, astmelist kasvu ja oktaeedrilist lõhenevust.
- Uurige muutusi Punakaspruunid servad, mullased katteladestused, tuhmuv läige ja ebaühtlased magnetilised omadused võivad viidata hematiidile, maghemiidile või rauahüdroksiididele.
- Võrrelge tihedust Massiivne magnetiit on tuntavalt raske, kuigi poorid, aluskivim, vaik ja teiste mineraalide lisandid muudavad üldmuljet.
- Kontrollige joont ainult materjalil, mille kahjustamine on lubatud Magnetiit jätab musta pulbri, hematiit aga punakaspruuni. Joonetest jätab püsiva jälje nii proovile kui ka prooviplaadile.
- Uurige poleeritud pindu Maakide mikroskoopia võib paljastada ilmeniidi lamelle, magnetiidi asendumise hematiidiga, sulfiide, silikaate ja mitu magnetiidi põlvkonda.
- Vajaduse korral kasutage laborimeetodeid Ramani spektroskoopia, röntgendifraktsioon, peegeldunud valguse mikroskoopia, elektronanalüüs ja magnetilised mõõtmised aitavad raskesti tuvastatavaid faase eristada.
| Materjal | Miks võib see magnetiiti meenutada | Kasulikud eristamistunnused |
|---|---|---|
| Hematiit | Võib paista must, terashall, metalliline ja tihe. | Punakaspruun joonis ja üldiselt tunduvalt nõrgem magnetism; martiit võib säilitada magnetiidi oktaeedrilise kuju. |
| Maghemiit | Must kuni pruunikasmust, spinellidega sarnase struktuuriga ja tugevalt magnetiline. | Kristallvõres vakantsustega raud(III)oksiid, mis tekib sageli magnetiidi oksüdeerumisel; usaldusväärseks eristamiseks võib vaja minna difraktsiooni- või spektroskoopiauuringuid. |
| Ilmeniit | Must metalihelgiga Fe–Ti oksiid, mida leidub sageli koos magnetiidiga. | Tavaliselt nõrgemalt magnetiline ning peegeldunud valguses teistsuguste optiliste omaduste, keemilise koostise ja kristallstruktuuriga. |
| Kromiit | Must, tihe spinellrühma mineraal, sageli oktaeedriline või teraline. | Pruun joon, nõrgem magnetiline reaktsioon, kroomirikas keemiline koostis ja seos ultramafiliste kivimitega. |
| Pürrhotiin | Raudsulfiid, mis võib olla tugevalt magnetiline. | Pronksjaspruun pinnakirme, väiksem kõvadus, väävlit sisaldav koostis ja ebakorrapärane, mitte oktaeedriline kuju. |
| Looduslik raud või teras | Tugev magnetism, metalliline läige, suur tihedus ja must oksüdatsioonikiht. | Seda eristavad haprast magnetiidist plastilisus, metalliline joon, roostetamise laad, valmistuskuju ja elementkoostis. |
| Magnetiline räbu | Tume, tihe, rauarikas ja magnetite külge tõmbuv. | Mullid, klaasjad voolutekstuurid, sulanud lisandid, kunstlik leiukoht ja ebaühtlane keemiline koostis viitavad tööstuslikule päritolule. |
| Ferriitkeraamika | Must, poleeritud, tugevalt magnetiline, sageli müügil helmestena. | Tootmise ühtlus, vormitud kuju, keraamiline murdepind, korduvad mõõtmed ning baariumi või strontsiumi sisaldav keemiline koostis. |
| Musta liiva segu | Magnet võib seda tugevalt tõmmata ja see võib paista ühtlaselt tume. | Mikroskoopia ja eraldamine toovad esile magnetiidiga segunenud ilmeniidi, kromiidi, granaadi, hematiidi, pürokseeni ja teiste mineraalide terad. |
Hindamine, terviklikkus, magnetilised omadused ja geoloogiline kontekst
Magnetiidil puudub universaalne, vääriskivide hindamist meenutav klassifitseerimissüsteem. Teravaservalise oktaeedrilise kristalli, ajaloolise loodusliku magneti, skarni leiuproovi, poleeritud maagiplaadi, musta liiva kontsentraadi, meteoriiditera ja tööstusliku näidise hindamisel tuleb kasutada erinevaid kriteeriume.
Kristalli kuju
Hinnake servade teravust, täielikkust, sümmeetriat, kristallipindade jälgi, läiget, kaksikuid, looduslikke kokkekasvamise kohti ja kristalli seost peremeeskivimiga.
Magnetiline käitumine
Dokumenteerige külgetõmbe tugevus, jääkmagnetism, polaarsus, valdussuund, katsemeetod ja see, kas rakendati välist magnetvälja.
Muutumise seisund
Eristage värsket musta magnetiiti maghemiidist, hematiidist, martiidist, götiidist, murenemiskoorikust ja kunstlikult puhastatud pindadest.
Mineraalide kooslus
Apatit, ilmeniit, granaat, pürokseen, amfibool, sulfiidid, tulekivi, serpentiin ja kromiit aitavad kindlaks teha geoloogilisi seoseid ja hoolduse praktilisi piire.
Ettevalmistamise ajalugu
Tuleks dokumenteerida lõikamine, poleerimine, happega puhastamine, liivapritsiga puhastamine, õlitamine, katmine, magnetiga kinnitamine, parandamine ja laboratoorne ettevalmistamine.
Päritolu
Kaevandus, maagikeha, kiht, rand, jõgi, koguja, asend leiukohas, kaevandamise kuupäev ja originaalsildid võivad anda rohkem väärtust kui pinna täiuslikkus.
| Eseme tüüp | Olulised omadused | Mida kontrollida |
|---|---|---|
| Oktaeedrilise kristalli proov | Kristallpindade servade teravus, sümmeetria, läige, terviklikkus, kontrast aluskivimiga ja leiukoht. | Täkked, taastatud nurgad, liimitud kristallid, kunstlik söövitamine, kate ja ebastabiilne aluskivim. |
| Looduslik püsimagnet | Loodusliku välimusega keha, mõõdetav jääkmagnetism, selge polaarsus, ajaloolised dokumendid ja stabiilne pind. | Kunstlik magnetiseerimine, peidetud magnetid, terasest sisetükid, katted, ebaselge päritolu ja hiljutine valmistamine. |
| Vöödilise rauamaak-kivimi proov | Kihtide pidevus, mineraalide kontrast, deformatsioon, oksüdatsioon, poleeritud ja looduslikud pinnad ning stratigraafiline kontekst. | Kunstlik värvimine, täiteaine, kinnitamata leiukoht, ülemäära intensiivne poleerimine ja murenemismärkide eemaldamine. |
| Skarniproov | Looduslikud kokkupuuted magnetiidi, granaadi, pürokseeni, kaltsiidi ja sulfiidide vahel. | Happega puhastatud aluskivim, parandatud kristallid, lahtised sulfiidid, oksüdatsioon ja peidetud liim. |
| Mustliiva kontsentraat | Dokumenteeritud päritolu, terasuuruse fraktsioon, mineraalide protsentuaalne koostis, magnetiline eraldamine ja anuma terviklikkus. | Erinevatest leiukohtadest pärinev materjal, saastumine, õhus leviv tolm, niiskus, rooste ja põhjendamatud väited puhtuse kohta. |
| Poleeritud kabohhon või helmes | Materjali identiteet, poleerimise kvaliteet, sisemine terviklikkus, puuritud aukude tugevus, töötlus ja konstruktsioon. | Ferriitkeraamika, teras, vaik, kate, kokkuliimitud pooled, rooste, täkked ja peidetud magnetkinnitused. |
| Teaduslikeks magnetuuringuteks mõeldud proov | Orientatsioon, proovi võtmise koordinaadid, termiline ajalugu, ettevalmistus, mass, mõõtmed ja analüüsidokumentatsioon. | Tugevate magnetite mõju, kuumutamine, saastumine, orientatsiooni muutmine ja kadunud suunatähised. |
Puhastamine, katmine, kunstlik magnetiseerimine ja tööstuslikult toodetud magnetmaterjalid
Magnetiidi värvi ei muudeta tavaliselt samamoodi nagu läbipaistvate vääriskivide oma, kuid selle eksemplare ja dekoratiivesemeid võidakse poleerida, õlitada, katta, happega puhastada, fragmentidest taastada, kunstlikult magnetiseerida või asendada täielikult tööstuslikult toodetud ferriidiga.
| Töötlemine või materjal | Otstarve | Võimalikud tunnused | Tähendus väärtuse hindamisel |
|---|---|---|---|
| Poleerimine | Annab maagile, kabohhonidele, helmestele ja õppelõigetele sileda, metalliläikelise pinna. | Ühtlane läige, paljastatud mineraalide piirid, ümarad servad ja suunalised poleerimisjäljed. | Võib tekstuuri esile tuua, kuid eemaldada loodusliku murenemise ja kristallide vöödilisuse tunnused. |
| Õli või vaha | Muudab musta värvi sügavamaks, suurendab läiget ja aeglustab niiskuse imbumist. | Jäägid aukudes, sõrmejäljed, ebaühtlane tumenemine ja välimuse muutumine pärast puhastamist. | Kate saab osaks hooldusajaloost ja võib varjata oksüdatsiooni. |
| Läbipaistev lakk või vaik | Tihendab poorset maaki, seob terad ja annab vastupidava läike. | Plastikulaadne kile, mullid, kogunenud kattematerjal, kriimustused, koorumine ja kontrast ultraviolettvalguses. | Kuumus- ja lahustitundlikkus sõltub kattekihist, mitte töötlemata magnetiidi omadustest. |
| Happega puhastamine | Eemaldab kristallidelt kaltsiitse maatriksi, rauaühendite plekid või külge jäänud karbonaadid. | Söövitatud pinnad, ebaloomulikult puhtad õõnsused, nõrgenenud maatriks ja kadunud mineraalsete muutuste tunnused. | Võib kristallid tõhusalt paljastada, kuid muuta pöördumatult geoloogilist ja säilituskonteksti. |
| Mehaaniline puhastamine abrasiivjoaga | Eemaldab maatriksi või murenemiskihi. | Matid pinnad, ümarad servad, löögiaugud ja ühtlaselt puhastatud süvendid. | Võib muuta kristallide kuju ja varjata looduslikku vöödilisust. |
| Kunstlik magnetiseerimine | Suurendab jääkmagneetumust, et tükk käituks rohkem nagu looduslik magnet. | Tugev polaarsus, mida päritoluandmed ei kinnita, hiljutine kokkupuude magnetitega või müüja tehtud töötlemine. | Materjal on endiselt magnetiit, kuid seda ei tohiks automaatselt nimetada looduslikult magnetiseerunud magnetiidiks. |
| Ferriitkeraamika | Võimaldab toota odavaid, tugevalt ja ühtlaselt magnetiseeritud helmeid ning komponente. | Ühtlane vormimine, keraamikale omane murdepind, korduvad mõõtmed ja tugev magnetiline reaktsioon. | Tööstuslikult toodetud magnetkeraamika, mida märgistatakse sageli ekslikult hematiidi või magnetiidina. |
| Taastatud magnetiit | Pulber või killud seotakse polümeeriga plokkideks, helmesteks või dekoratiivvormideks. | Sideaine, mullid, korduvad terad, vormitud pinnad ja ühtse loodusliku tekstuuri puudumine. | Komposiit, mitte ühtne geoloogiline kristall või kivimimass. |
| Sünteetiline Fe3O4 | Kasutatakse pigmentide, nanoosakeste, ferrovedelike, katalüsaatorite või uurimisproovide tootmiseks. | Kontrollitud terasuurus, suur puhtus, ühtlane morfoloogia ja tööstusliku tootmise dokumentatsioon. | Keemiliselt on see magnetiit, kuid see ei ole tekkinud looduslikult. |
Looduslik kristall
Kasvuvööndid, kokkupuute piirid maatriksiga, oksüdatsioon, inklusioonid ja ebaühtlased magnetilised omadused on osa esmasest geoloogilisest ajaloost.
Kunstlikult magnetiseeritud looduslik magnetiit
Mineralas on ehtne, kuid selle praegune jääkmagneetumus võib peegeldada hiljutist kokkupuudet tugeva väljaga, mitte looduslikku ajalugu.
Looduslik kaetud materjal
Ehtne magnetiit püsib alles ka vaha-, laki-, õli- või vaigukihi all, mis muudab läiget, oksüdeerumise kiirust ja lubatud puhastusviise.
Kunstlikult valmistatud magnetiline toode
Ferriitkeraamika, teras või polümeeriga seotud pulbrid võivad jäljendada magnetiidi värvi ja magnetilist tõmmet, kuid neil puudub looduslik kristallstruktuur.
Raua tootmine, raske keskkond, pigmendid, geofüüsika ja magnetilised materjalid
Magnetiit on tehnoloogiliselt oluline eri mõõtkavades: miljarditest tonnidest rauda sisaldavatest kivimitest, magnetitega eraldatavatest millimeetrise suurusega teradest, mikromeetrilistest pigmendiosakestest ja ferrovoolikutes olevatest nanomeetrilistest kristallidest kuni kondenseeritud aine füüsikas uuritava aatomitasandi magnetilise korrastumiseni.
Rauamaak
Magnetiidirohke maak purustatakse ja jahvatatakse, et rauasisaldusega terakesed saaks enne granuleerimist ja sulatamist magnetilise eraldamise teel kontsentreerida.
Eraldamine raskes keskkonnas
Peeneks jahvatatud magnetiidist valmistatakse reguleeritava tihedusega suspensioone, mida kasutatakse materjalide eraldamiseks mineraalsete toorainete ja söe töötlemisel.
Must raudoksiidpigment
Looduslikku ja sünteetilist magnetiiti kasutatakse vastupidava musta pigmendina pinnakatetes, ehitusmaterjalides, keraamikas, tintides ja sarnastes toodetes.
Ferrovoolikud
Vedelikus hõljuvad stabiliseeritud magnetilised nanoosakesed reageerivad magnetväljadele tugevalt ning neid kasutatakse tihendamiseks, summutamiseks, andurites, demonstratsioonides ja teadusuuringutes.
Raske täitematerjal
Tihedat magnetiiti sisaldavat materjali võib kasutada raskebetoonis, spetsiaalses kiirguskaitses või vastukaaludes.
Keskkonnakaitse ja katalüüsi materjalid
Magnetiidi pindu ja nanoosakesi kasutatakse või uuritakse adsorptsiooniks, vee puhastamiseks, oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonideks, katalüüsiks ning peenosakeste magnetiliseks kogumiseks.
Geofüüsikaline uuring
Magnetilised uuringud tuvastavad magnetiiti sisaldavate kivimite tekitatud kontraste ning aitavad koostada geoloogilisi kaarte, otsida maake ja tõlgendada geoloogilisi struktuure.
Kivimite ja planeetide magnetism
Magnetiiti sisaldavate proovide laboratoorsed mõõtmised paljastavad magnetvälja suuna pöördumisi, termilist ajalugu, löökide mõju, muutusi ja planeetide koore magnetiseerumist.
Magnetosoomide uuringud
Magnetotaktilised mikroorganismid moodustavad biomineralisatsiooni teel magnetiidi või greigiidi kristallidest membraaniga ümbritsetud ahelaid; nende kristallide suurus ja kuju on bioloogiliselt reguleeritud.
| Kasutusala | Kasutatav omadus | Oluline eristus |
|---|---|---|
| Maagi magnetiline rikastamine | Suur magnetiline vastuvõtlikkus ja tihedus. | Kontsentraat võib sisaldada titanomagnetiiti, maghemiiti ja kokkukasvanud silikaaditerasid, mitte üksnes puhast Fe3O4. |
| Raua- ja terasetootmine | Suur teoreetiline rauasisaldus. | Maagi väärtus sõltub ka ränidioksiidi, fosfori, väävli, titaani ja vanaadiumi sisaldusest, terasuurusest ning töötlemiskuludest. |
| Pigment | Stabiilne must värvus ja peened osakesed. | Kaubanduslik must raudoksiid võib olla sünteetiline, teiste materjalidega segatud või pinnatöötlusega. |
| Ferromagnetiline vedelik | Nanoosakeste magnetiline reaktsioon. | Osakesed vajavad katteid või pindaktiivseid aineid, et püsida dispergeerituna ega kleepuks pöördumatult kokku. |
| Ferriidielektroonika | Magnetiline korrastatus koos suure elektritakistusega. | Paljud tehnilised ferriidid sisaldavad mangaani, tsinki, niklit, koobaltit, baariumi või strontsiumi, seega pole need lihtsalt looduslik magnetiit. |
| Paleomagnetism | Stabiilne jääkmagnetiseeritus sobiva terasuuruse korral. | Oksüdatsioon, korduv kuumutamine, välk ja keemiline kristallikasv võivad algse kirje varjutada. |
| Magnetilised biosüsteemid | Magnetosoomikristallide suuruse, kuju ja ahelates paiknemise kontroll. | Biogeenne magnetiit on mineraloogiliselt Fe3O4 , kuid tekib rakulise kontrolli all, mitte geoloogilise kristalliseerumise käigus. |
Ehted, õppevahendid, näidised ja magnetiliste omaduste demonstratsioonid
Magnetiit köidab eelkõige oma metalliliselt musta värvuse, tiheduse, kristallide geomeetria ja füüsilise vastasmõjuga magnetväljadega. Kuna see on läbipaistmatu ja keskmise haprusega, poleeritakse sagedamini sellest valmistatud helmeid, kabošoneid, plaate või maagilõike, mitte ei lihvita tahke.
Kristallinäidised
Oktaeedrid ja dodekaeedrid toovad kõige selgemini esile magnetiidi kuupsümmeetria, eriti kui need vastanduvad heledale kaltsiidile, rohelisele kloriidile või roosakale skarnimaatriksile.
Loodusliku magnetkivi demonstratsioon
Dokumenteeritud omadustega looduslik magnetkivi võib illustreerida polaarsust, jääkmagnetiseeritust, indutseeritud magnetiseeritust, kompassi reaktsiooni ning tõmbe ja püsiva magnetismi erinevust.
Poleeritud kivimiplaadid
Vöödilised rauamaagi kihid, skarnid, titanomagnetiitmaak ning magnetiidi- ja apatiidirikkad kivimid toovad esile tekstuure, mida lahtistes mustades terakestes näha pole.
Musta liiva eksponaadid
Tihedalt suletud läbipaistvates anumates saab näidata magnetilist rikastamist ja välja toimel tekkivat liikumist, piirates samal ajal tolmu levikut ja terakeste kadu.
Kabošonid ja helmed
Õhukese musta materjali saab poleerida metallilise läikeni, kuid selle identiteeti, pinnakatet, roostet ja võimalikku asendamist tehisferriidiga tuleks kontrollida.
Ajaloolised instrumendid
Kompassimudelid, suunanäitajad, magnetnõelad ja eksperimentaalsed koopiad muutuvad tähenduslikumaks, kui nende konstruktsioon, orientatsioon ja ajalooline tõlgendus dokumenteerida.
| Otstarve | Soovitatav kasutusviis | Peamine piirang |
|---|---|---|
| Ripats | Kasutage kompaktset materjali laias raamis, kaitske servi ja valige korrosioonikindlad ehitedetailid. | Löögid, higi, pinnakatte kulumine, oksüdeerumine ja tõmme terasdetailide poole. |
| Kaelakee | Kasutage stabiilseid poleeritud helmeid, mille augud on puhtad, jätke nende vahele ruumi, valige tugev nöör ja kontrollige materjali päritolu. | Helmeste üksteise vastu põrkumine, puuritud aukudesse tekkiv rooste, asendumine ferriidiga ja magnetkinnituste järsk kokkutõmme. |
| Sõrmus | Kandke vaid aeg-ajalt, kasutades madalat kivi kaitsvat kinnitust. | Löögid vastu töölauda, kvartsitolmust põhjustatud kriimustused, kokkupuude kemikaalidega ja haprate servade murenemine. |
| Kristallide eksponeerimine | Toestage maatriksit suurelt pinnalt ja valgustage küljelt, et kristallide metalne läige esile tuleks. | Lahtised kristallid, rasked proovid, järsk tõmme lähedalasuvate magnetite poole ja ebastabiilsed sulfiidid. |
| Loodusliku magneti demonstratsioon | Kasutage kergeid terasest indikaatoreid ja registreerige proovi poolused, puudutamata seda tugeva magnetiga. | Tehislik taasmanetiseerimine, mõranenud servad, muljutud sõrmed ning häired lähedalasuvatele kompassidele või magnetandmekandjatele. |
| Katse musta liivaga | Hoidke teri läbipaistva katte all ja liigutage magnetit väljaspool anumat. | Õhus leviv tolm, laialipudenenud kontsentraat, kriimustatud pinnad ja segunenud raskete mineraalide koostis. |
| Orienteeritud teaduslik proov | Säilitage suunanäidud, proovi koordinaadid, ülasuuna tähis ja magnetilise mõju ajalugu. | Tugevate magnetite, kuumuse ja löökide mõju, orientatsiooni muutmine ning välitööde metaandmete kadu. |
Hooldus, puhastamine, hoiustamine, magnetite käsitsemine ja töökoja ohutus
Värske magnetiit on kuivades ruumides tavaliselt stabiilne, kuid niiskus, sool, happed, pinnakatted, maatriksmineraalid, sulfiidid, peen pulber ja tugevad välised magnetid võivad põhjustada lisaohtusid. Hooldus tuleks kohandada kogu objektile, mitte ainult mustale mineraalile.
Tavapärane puhastamine
Eemaldage tolm pehme harja või kuiva lapiga. Stabiilse materjali võib puhastada vaevu niiske lapiga ja seejärel kohe kuivatada.
Oksüdeerumise kontroll
Hoidke näidiseid pikaajalise niiskuse, soolase vee, happeaurude ja niiskete säilitusmaterjalide eest. Jälgige punakaspruune muutusi, selle asemel et neid pidevalt poleerimisega eemaldada.
Magnetiline eraldamine
Kasutage terade sortimisel magneti ümber eemaldatavat kaitsekihti, et kontsentraati saaks eraldada seda magnetilt maha kraapimata.
Lahtised terad ja pulbrid
Hoidke musta liiva ja peent magnetiiti tihedalt suletud anumates. Lihvimisel, lõikamisel või sõelumisel kasutage märgmeetodeid või tõhusat tolmuärastussüsteemi.
Tundlikud esemed
Hoidke tugevalt magnetiseeritud looduslikke magneteid ja demonstratsioonimagneteid kompassidest, magnetribaga andmekandjatest, täppisinstrumentidest ja esemetest, mida need võivad äkitselt enda poole tõmmata, eemal.
Maatriksi omaduste hindamine
Kaltsiit, sulfiidid, kloriit, apatiit, serpentiin ja murenemisega mõjutatud maak võivad olla magnetiidist hapramad või keemiliselt tundlikumad.
| Risk | Võimalik mõju | Ennetusmeetmed |
|---|---|---|
| Tugev löök | Murdunud oktaeedrid, pragunenud lähtekivim, eraldunud kristallid ja kahjustatud paranduskohad. | Käsitsege polsterdatud pindade kohal ja toestage raskeid näidiseid laia tugipinnaga. |
| Tugev väline magnet | Järsk liikumine, kokkupõrge, muljumine, ümbermagnetiseerumine või teadusliku magnetinfo kadu. | Lähendage magnetit aeglaselt, kasutage katseteks nõrku magneteid ning kaitske orienteeritud näidiseid tarbetute magnetväljade eest. |
| Suur õhuniiskus ja sool | Kiirenenud oksüdeerumine, plekkide teke, sulfiidide lagunemine ja metallist hoidikute korrosioon. | Hoidke kuivas ja inertsetes materjalides; ärge kasutage soolast vett eksponeerimiseks ega puhastamiseks. |
| Happeline puhastusvahend | Söövitatud lähtekivim, lahustunud karbonaadid, muutunud raudoksiidid ja nõrgenenud pinnakatted. | Ärge kasutage äädikat, katlakivieemaldajaid, happelisi ehtepuhastusvanne ega mineraalhappeid. |
| Ultrahelipuhastus | Lahtised terad, avanenud paranduskohad, kahjustatud lähtekivim, eraldunud kristallid ja kahjustatud pinnakate. | Puhastage ainult õrnalt käsitsi, välja arvatud juhul, kui näidise kogu koostis on teada. |
| Aur ja kõrge temperatuur | Termilised pinged, pinnakatte kahjustumine, jääkmagnetismi muutumine ja oksüdeerumine. | Vältige auru, leeki, kuumi tööriistu, keevat vett ja järske temperatuurimuutusi. |
| Kuiv lihvimine või harjamine | Õhus leviv raudoksiide, ränidioksiidi sisaldava lähtekivimi, pigmentide, abrasiivide ja pinnakatete tolm. | Töödelge niiskelt või kasutage tõhusat kohtäratõmmet ning sobivaid silma- ja hingamisteede kaitsevahendeid. |
| Lahtine must liiv | Mahapudenemine, kriimustatud pinnad, saastunud seadmed ja sissehingatavad peenosakesed. | Kasutage tihedalt suletavaid aluseid või pudeleid, puhastage niiskelt, mitte suruõhuga. |
| Kokkupuude toidu või joogiveega | Mineraalse tolmu, lähtekivimi lisandite, pinnakatete ja töökoja jääkide sattumine. | Hoidke näidised, pulbrid, ferrofluidid ja poleerimisjäägid toidust, jookidest ja kosmeetikast eemal. |
Dokumenteerimine, päritolu, orientatsioon ja magnetiline ajalugu
Magnetiidi dokumenteerimisel tuleks kirja panna rohkem kui mineraali nimi ja leiukoht. Magnetilised omadused sõltuvad orientatsioonist, terasuurusest, temperatuurist, oksüdatsioonist, töötlemisest ja kokkupuutest magnetväljadega, geoloogiline tõlgendus aga aluskivimist, tekstuurist, keemilisest koostisest ja proovi täpsest võtmiskohast.
Mineraali määrang
Märkige, kas tegemist on magnetiidi, titanomagnetiidi, vanaadiumi sisaldava magnetiidi, kroomi sisaldava magnetiidi, maghemiiti sisaldava materjali, martiidi või määratlemata magnetilise oksiidiga.
Kivimi ja leiukoha tüüp
Märkige, kas tegemist on vöödilise rauamaagiformatsiooni, skarni, kihilise intrusiooni, rauaoksiidi ja apatiidi leiukoha, serpentiniidi, basaldi, settemaardla, soone või tööstustootega.
Magnetilised mõõtmised
Võimaluse korral säilitage teave katse magnetvälja, külgetõmbe, jääkmagnetismi, polaarsuse, magnetilise vastuvõtlikkuse, koertsitiivsuse, kuumtöötluse ja laborimeetodi kohta.
Proovi orientatsioon
Teaduslike proovide puhul võib olla vaja märkida ülespoole suund, põhjasuund, asimuut, kalle, puursüdamiku suund ja täpne asukoht geoloogilises üksuses, kust proov võeti.
Ettevalmistamine ja töötlemine
Dokumenteerige happega puhastamine, poleerimine, katmine, õlitamine, parandamine, kunstlik magnetiseerimine, lõikamine, kuumutamine ja hoidmine tugevate magnetite läheduses.
Kogumise ja säilitamise ajalugu
Säilitage andmed koguja, kuupäeva, kaevandushorisondi, maagikeha, rannakihi, jõe madaliku, välitööde numbri, vanade siltide, fotode ja proovi üleandmise järjekorra kohta.
| Kanneh | Miks see oluline on | Kasulikud andmed |
|---|---|---|
| Mineraloogiline analüüs | Võimaldab eristada magnetiiti maghemiidist, hematiidist, ilmeniidist, kromiidist, ferriitsest keraamikast ja segatud oksiiditeradest. | Meetod, analüüsitud punkt, keemiline koostis, raporti number ja fotod. |
| Magnetiliste katsete ajalugu | Aitab kindlaks teha, kas jääkmagnetism võis pärast proovi kogumist muutuda. | Magneti tugevus, suund, kokkupuute kestus, kuumutamine, vahelduva magnetväljaga töötlemine ja kuupäev. |
| Asend leiukohas | Võimaldab paleomagnetilist ja struktuurset tõlgendamist. | Põhjasuund, ülespoole suund, asimuut, kalle, puursüdamiku märgised, koordinaatsüsteem ja proovivõtukoha eskiis. |
| Geoloogiline kontekst | Seostab keemilise koostise ja tekstuuri tekkimisprotsessiga. | Peremeeskivim, kiht, soon, muutused, kaasnevad mineraalid, lõikumissuhted ja murenemisläbilõige. |
| Töötlemisraport | Selgitab läiget, stabiilsust, jääkmagnetismi ja puhastuspiiranguid. | Katte, õli, vaha, hape, abrasiivpuhastus, parandamine, kunstlik magnetiseerimine ja mitmest osast kokkupanek. |
| Kilmės dokumentai | Tõendab leiukohta, ajaloolist tähtsust, eetilist kogumist ja teadusuuringute korratavust. | Kaevandus, paljand, koguja, kuupäev, arve, vanad etiketid, asutuse antud number ja päritolulugu. |
Tänapäevane sümboolika ja mõtisklusteemad
Just magnetiidile omistatud sümboolika seob iidse loodusliku magneti kujutelmad tänapäevaste teadmistega magnetväljadest, polaarsusest, jääkmagneetumusest ja geoloogilisest ajast. Selle füüsikalised omadused annavad konkreetse aluse rääkida orientatsioonist, külgetõmbest, piiridest, tõenditest ning ajutise mõju ja säilitatud suuna erinevusest.
Orientatsioon
Kompass ei kõrvalda ebakindlust; see annab orientiiri, mille suhtes saab liikumist mõõta.
Valikuline külgetõmme
Magnetiit reageerib tugevalt mõnele ainele, kuid teistele mitte, mistõttu võib see sümboliseerida valikulist, mitte universaalset külgetõmmet.
Jääkmagneetumus
Mineraal võib säilitada osa varasema magnetvälja mõjust ka siis, kui otsene mõju on juba kadunud; see tuletab meelde korduvate kogemuste pikaajalist mõju.
Domeenid ja joondumine
Paljud sisemised piirkonnad võivad olla eri suundades, kuigi tervik näib siiski neutraalne; kooskõlastatud liikumine muudab üldist tulemust.
Tõendite kihid
Vahelduvad magnetilised vöödid säilitavad polaarsuse muutused, mitte ühe muutumatu suuna, tuletades meelde, et põhjalikus loos võib esineda tegelikke muutusi.
Kontsentratsioon
Voolav vesi eraldab tihedad terakesed kergemast materjalist, pakkudes praktilist näidet selle kohta, kuidas eristada tähenduslikku signaali üldisest teaberohkusest.
| Vaadeldav omadus | Mõtisklusteema | Praktiline küsimus |
|---|---|---|
| Looduslik magnet selgelt määratletud poolustega | Valitud orientatsioon | Milline suund tuleb selgelt määratleda, et edusamme saaks hinnata? |
| Tugev külgetõmme ilma jääkmagneetumuseta | Ajutine mõju | Milline reaktsioon püsib ainult seni, kuni väline surve kestab? |
| Stabiilne jääkmagneetumus | Säilitatud õppetunnid | Millist õppetundi tuleks edasi rakendada ka siis, kui sündmus ise on möödas? |
| Eri suundades orienteeritud domeenid | Sisemine kooskõla | Millised projekti väikesed osad toimivad eraldi hästi, kuid pole veel omavahel kooskõlas? |
| Curie temperatuuri põhjustatud korra muutus | Lävendiline muutus | Millist tegurit tuleb vähendada, et stabiilset suunda saaks taas hoida? |
| Vee toimel kontsentreerunud must liiv | Tagajärgede järgi sortimine | Milline teave jääb oluliseks, kui häirivad tegurid ja kordused kõrvale jätta? |
| Magnetilise polaarsuse inversioonide vöödid | Kirjapandud muutus | Milline suunamuutus tuleks ausalt kirja panna, selle asemel et pidada seda ebajärjekindluseks? |
| Oksüdeerunud serv stabiilse tuuma ümber | Pind ja järjepidevus | Milline väline reaktsioon muutus, kuigi põhieesmärk jäi samaks? |
Apmąstymų praktikos
Šiuose pratimuose tikrieji magnetito magnetiniai domenai, poliškumas, liekamasis įmagnetėjimas, tankis, reakcija į lauką ir geologinis įrašas pasitelkiami kaip paskatos nuosekliai mąstyti. Vaizdiniu orientyru gali būti bandinys, nuotrauka, piešinys ar rašytinis aprašymas.
Šiaurės sergėtojo trauka
- Įvardykite vieną sprendimą, kuriam šiuo metu trūksta aiškios atskaitos krypties.
- Užrašykite principą, kuris priimant šį sprendimą turėtų atstoti šiaurę.
- Išvardykite tris galimus veiksmus ir kiekvieną palyginkite su tuo principu.
- Atmeskite veiksmą, dėl kurio tektų atsisakyti atskaitos taško.
- Pradėkite nuo mažiausio likusio veiksmo, kuris vis dar veda pasirinkta kryptimi.
Domenų suderinimas
- Pasirinkite vieną projektą, kurio dalys paskirstytos keliems žmonėms, įprastoms veikloms ar atsakomybės sritims.
- Atskirai užrašykite dabartinę kiekvienos dalies kryptį.
- Pažymėkite nesutarimus, kylančius dėl krypties, o ne dėl pastangų.
- Sukurkite vieną bendrą vertinimo kriterijų, kurį būtų galima taikyti kiekvienai daliai.
- Prieš pridėdami daugiau darbo, įvertinkite, ar suderinamumas gerėja.
Traukos išbandymas
- Įvardykite vieną tikslą, pasiūlymą ar įsipareigojimą, kuris stipriai patraukia jūsų dėmesį.
- Atskirkite tiesioginę trauką nuo ilgalaikių pasekmių.
- Užrašykite, kas išlieka vertinga pašalinus išorinį spaudimą.
- Pasirinkite vieną atsaką, remdamiesi išliekančia verte, o ne vien traukos stiprumu.
- Užfiksuokite rezultatą, kai trauka susilpnės.
Liekamojo įmagnetėjimo užrašai
- Pasirinkite vieną patirtį, kuri pakeitė jūsų kryptį.
- Užrašykite, koks buvo pradinis spaudimas ar įvykis.
- Nustatykite, kas tebėra tiesa dabar, kai įvykis jau praeityje.
- Išlikusią pamoką paverskite vienu pakartojamu elgesio būdu.
- Atsisakykite reakcijų, kurios buvo reikalingos tik per pirminę kritinę situaciją.
Juodojo smėlio rūšiavimas
- Viename lape surašykite visas užduotis ar rūpesčius iš vienos perkrautos srities.
- Pažymėkite punktus, turinčius realių pasekmių, nustatytus galutinius terminus arba susijusius su tiesiogine atsakomybe.
- Atidėkite pasikartojančius teiginius, kurie nesuteikia naujos informacijos.
- Pasirinkite tankiausią likusį punktą – tą, kuris turi didžiausią praktinę svarbą.
- Atlikite vieną su tuo punktu susijusį veiksmą ir tik tada vėl peržiūrėkite visą sąrašą.
Krypties pasikeitimų žemėlapis
- Nubraižykite vieno ilgalaikio projekto, vaidmens ar santykio laiko juostą.
- Pažymėkite kiekvieną tašką, kuriame pasikeitė kryptis.
- Užrašykite, kokių duomenų turėjote kiekviename posūkio taške.
- Atskirkite apgalvotus krypties pakeitimus nuo reaktyvaus svyravimo.
- Remdamiesi išryškėjusiu dėsningumu, apibrėžkite, kas pateisintų kitą pokytį.
Lugege edasi magnetiidi põhjalikke teemajuhendeid
Magnetiiti saab tundma õppida pöördspinnelli struktuuri, ferrimagnetismi, geoloogilise tekke, maagitekstuuride, loodusliku magneti ajaloo, leiukohtade, laamtektoonika, kultuuriliste tõlgenduste, jutustuste ja elutruust vaatenurgast lähtuva mõtiskluspraktika kaudu.
Korduma kippuvad küsimused
Kas iga magnetiiditükk on looduslik magnet?
Kogu magnetiit reageerib magnetväljale tugevalt, kuid ainult mõned eksemplarid säilitavad piisavalt tugeva püsiva magnetiseerituse, et toimida looduslike magnetitena. Seetõttu on väline magneti külgetõmme tavaline, kuid tugev looduslik jääkmagnetiseeritus mitte.
Kuidas eristada magnetiiti hematiidist?
Magnetiit reageerib magnetile tavaliselt palju tugevamalt ja jätab musta joone. Hematiit jätab punakaspruuni joone isegi siis, kui näidis näib must või metalliläikeline. Martiit võib säilitada magnetiidi oktaeedrilise kuju, kuigi koosneb peamiselt hematiidist.
Miks on mõne magnetiidinäidise pinnal punakaspruun kile?
Pinna oksüdeerumisel võivad tekkida maghemiit, hematiit, götiit ja muud sarnased rauafaasid. Pinnakoorik võib viidata looduslikule murenemisele, hoiustamisaegsele niiskusele, soolade mõjule või varasemale puhastamisele, seega tuleks see enne eemaldamist dokumenteerida.
Mis on titaanmagneiit?
Titaanmagneiit on titaani sisaldav magnetiit, mis kuulub magnetiidi-ulvöspinnelli koostisesüsteemi. Jahtumisel ja oksüdeerumisel võivad tekkida õhukesed magnetiidi- ja ilmeniidirohked lamellid, titaan aga alandab tavaliselt Curie temperatuuri võrreldes puhta magnetiidiga.
Kas tugevalt magnetilised mustad helmed on alati magnetiit?
Ei. Paljud tooted, mida müüakse „magnetilise hematiidi” või magnetiidina, on kunstlikult valmistatud ferriitkeraamika, teras, kaetud komposiidid või vaiguga seotud magnetpulbrid. Mineraloogiline analüüs, murdepinna tekstuur, tihedus, struktuur ja dokumentatsioon on usaldusväärsemad näitajad kui üksnes magnetilised omadused.
Lõppmõtisklused
Magnetiit muudab nähtamatu korra mõõdetavateks tõenditeks. Erineva valentsusega rauaioonid paiknevad pöördspinneli struktuuri karkassis, kus vastassuunaliste magnetiliste alavõrede panused ei tasakaalusta teineteist täielikult. Sellest aatomitasandi tasakaalutusest tulenevad magnetdomeenid, jääkmagnetiseeritus, loodusliku magneti polaarsus, magnetanomaaliad ja mikroskoopilise tera võime säilitada kadunud välja suunda.
See mineraal on kõnekas ka kivimites. See kristalliseerub magmast, settib oksiidikihtidesse, asendab karbonaate skarnis, märgib serpentinisatsiooni, moodustab iidsetes rauarikastes moodustistes ribasid, mis vahelduvad tulekiviga, ning koguneb musta liivana paikadesse, kus voolav vesi sorteerib terakesi tiheduse järgi. Hilisem oksüdatsioon võib muuta pinda, tekitades maghemiiti, hematiiti ja punakaspruune raudhüdroksiide, kuigi algne oktaeedriline kuju säilib.
Seetõttu ühendab magnetiidi igakülgne mõistmine kristallikeemia, magnetdomeenid, temperatuuripiirid, maagigeoloogia, paleomagnetismi, kompassi ajaloo, tööstusliku töötlemise, bioloogilise mineralisatsiooni, päritolu ja hoolduse. See pole lihtsalt must kivi, mis tõmbab rauda ligi. See on üks kõige tõhusamaid Maa suuna kroonikuid, kes suudab siduda aatomite paigutuse ookeanide, mandrite ja organismide liikumise ning inimeste navigeerimisega.