Mis see on

Magnetiit on rauaoksiid valemiga Fe₃O₄, kristallub inversse spinelli struktuuris. Lihtsamalt öeldes asuvad raudaatomid kahes aluskristallis, mille magnetmomendid ei kompenseeri täielikult — seetõttu jääb tugev summaarne magnetisatsioon (ferrimagnetism).

Nimi ja ajalugu

Nimi pärineb vanast "magnetis lithos" (kivi Magnesiast, Kreekast). Loomulikult magnetiseerunud näidiseid nimetatakse lodestoniks ("magnetkiviks") ja need olid inimkonna esimesed kompassid — kaljud, mis sõna otseses mõttes näitavad suunda.

Magmaatiline ja kumulatiivne päritolu

Magnetiit kristalliseerub varakult baasilistest-keskmise koostisega magmadest. Kihtsetes intrusioonides võib see koonduda magnetiidi-ilmeniidi triipudeks (titanomagnetiit), mõnikord moodustades majanduslikult väärtuslikke kihte.

Metamorfsete kivimite ja skarnide

Raudkarbonaatide või liivakivide kontaktmetamorfismi käigus moodustub magnetiit skarnides koos granaadi, pürokseeni, epidoodi ja amfibooliga — sageli tihedates, roostekvaliteediga leiukohtades.

Settekivimite raua formatsioonid

Triibulistes raua formatsioonides (BIF) vaheldub magnetiit hematiidi ja tindiaga, moodustades tuntud punakas-halli triibud, mis toidavad suuremat osa maailma rauatööstusest.

Hüdrotermilised protsessid ja tuhmumine

Hüdrotermilised lahused võivad otse eraldada magnetiiti; pinnal võib magnetiit osaliselt oksüdeeruda maghemiidiks (γ‑Fe₂O₃) ja hiljem hematiidiks.

Biogeensed ja kosmilised „kameed“

Magnetotaktilised bakterid kasvatavad nanomeetrise suurusega magnetiidi ahelaid („magnetosoomid“), et orienteeruda Maa magnetvälja järgi. Magnetiiti leidub ka mõnedes meteorites, eriti süsivesinikega kondriitides.

Ookeanide „salvestajad“

Basaltides olevad titanomagnetiidi graanulid jahenedes „lukustavad“ Maa magnetvälja suuna — samal ajal „salvestavad“ nad merepõhjas sebra triipude mustri magnetvälja pöörangutest.

Tüüpiline välimus

• Värv: raua must kuni terasehall.
• Läige: metalliline kuni submetalliline; tuhmunud pinnad matt.
• Kristallkuju: teravad oktaeedrid, dodekaeedrid; graanulaarne kuni massiivne; placerites — magnetiidi „liiv“.
• Joonise värv: sügav must (väga diagnostiline).

Kristallide detailid

Tasapinnad võivad näidata kolmnurkseid triibusid või erosiooniauke. Ilmeniidi eksliuktsioonid poleeritud lõikudes võivad ilmneda gardeliinsete lamellidena (titanomagnetiit) — tõeline rõõm maakoore mikroskopeerijatele.

Eksponaatide näpunäide: Väike neodüümmagnet, mis on riiuli alla peidetud, paneb magnetiidi liiva „tõusma“ okastele — see loob hetkega vestluse alguse.

Vihjed luubi all

• Metalliliselt must, mõnikord oktaeedriliste pindadega.
• Kriidiplaadil jätab kohe musta joone.
• Suuruse järgi tundub raske (SG ~5,2).

Magneti test

Isegi väikesed tükid hüppavad magneti juurde. Mõned näited (lodestiin) tõstavad magneti tagasi — neil on püsiv magnetiseeritus.

Poleeritud lõige

Peegeldunud valguses on magnetiit ere ja isotroopne; peened ilmeniidi lisandid võivad moodustada peeneid ruudustiku mustreid (titanomagnetiit).

Hematiit

Võib olla teraselt hall kuni must, kuid kriidivärv punane. Nõrgalt magnetiline, kui üldse. Spetsiaalne hematüüt särab; magnetiit on ühtlasemalt metalliline.

Ilmeniit

Raud-titaanioksiid; nõrgalt magnetiline või mitte magnetiline. Sageli pruunikas varjund ja madalam tihedus. Kriidivärv must, kuid läige nõrgem.

Kromiit

Tume, kõrge SG spinell; nõrk magnetism ja pruun kriidivärv. Iseloomulik ultrabasiitsetele kivimitele — aitab kontekst.

Maghemiit ja martiit

Maghemiit (oksüdeeritud magnetiit) jääb mustaks, kuid võib olla vähem magnetiline; martiit — hematüüdi pseudomorf magnetiidi järel — oktaeedriline kuju, punane kriidijoon.

Tööstuslik tuhk

Tööstuslik tuhk võib olla magnetiline ja klaasjas mullidega. Otsige mullilist tekstuuri ja voolamise keeriseid (mineraalide kristallidele mitteomane).

Kiire kontrollnimekiri

• Tugev magneti tõmme.
• Joonistamise kriidi värv (saatuslik test).
• Oktaeedrilised kristallid või massiivne, graanulaarne rauakogumik.

Maailma rauavarud

Enamik rauamaagi kaevandamisest pärineb vööndatud rauakivimitest (Austraalia Pilbara ja Hamersley, Brasiilia Carajás, Lõuna-Aafrika, Põhja-Ameerika Ülemjärve piirkond), kus magnetiit ja hematüüd vahelduvad ränioksiidiga.

Muud olulised keskkonnad

• Magnetiidi–apatüüdi (IOA) leiukohad (nt Kiruna piirkond, Rootsi).
• Skarnid lubjakivi–graniidi kontaktides.
• Kihtintrusioonid titanomagnetiidi ribadega.
• Platsersetted („mustad liivad“) mööda randu ja jõgesid.

Raud ja tööstus

Peamine rauamaak. Peeneks jahvatatud magnetiiti kasutatakse ka tiheda keskkonnana söe ettevalmistamisel ja mustana pigmendina (Fe₃O₄).

Elektroonika ja materjalid

Fe₃O₄ nanosuuruses osakesed moodustavad feroksiidide ja paljude feriitide, mida kasutatakse tuumades ja raadiosagedusrakendustes (tihti koos teiste metallikatioonidega), aluse.

Maa mälestus

Magnetiiditerakesed jahtuvates laavades ja paljandites „salvestavad“ geomagnetvälja suuna ja tugevuse — see on võti paleomagnetismi ja plaattektoonika rekonstruktsioonide jaoks.

Igaapäevane hoiustamine

• Metallpinnad näitavad sõrmejälgi — pühkige pehme, kuiva lapiga.
• Hoidke eraldi, et mitte kriimustada pehmemaid naabreid (see on tihe ja veidi abrasiivne).
• Hoidke tugevaid magneteid eemal magnetlintidega kaartidest ja kompassidest (kui just ei demonstreeri teadlikult!).

Puhastamine

• Pühkige tolmu pehme pintsliga; võib kasutada veidi niisket lappi – kuivatage kohe.
• Vältige happeid / pleegitajat; lagunenud pinnad võivad agressiivse toime tõttu punetada (oksüdeeruda).

Lihtsad katsed

• Mustliiva tants: Asetage magnet õhukese magnetiidi liivataldriku alla; jälgige, kuidas moodustuvad okkad ja liiguvad koos magnetiga.
• Lodestooni test: Kontrollige, kas teie näidis suudab ise tõsta kirjaklambrit – kui jah, on teil loomulikult magnetiseeritud tükk.
• Joonis võrreldes „kahetiivalisega“: Võrrelge musta magnetiidi joonist hematüüdi punasega – hetkeline tuvastamise abivahend.