Ilmenit

Ilmenite kristallisiert im trigonalen System. Die Ilmenitkristallstruktur besteht aus einem geordneten Derivat der Korundstruktur; im Korund sind alle Kationen identisch, aber im Ilmenit Fe ²⁺

und Ti ⁴⁺

Ionen besetzen alternierende Schichten senkrecht zur trigonalen c-Achse. Ilmenit enthält Eisen-Zentren mit hohem Spin und ist paramagnetisch.

Ilmenit wird üblicherweise in veränderten magmatischen Gesteinen durch das Vorhandensein eines weißen Alterationsprodukts, des Pseudominerals Leukoxen, erkannt. Oft sind Ilmenite mit Leukoxen eingefasst, wodurch Ilmenit von Magnetit und anderen Eisen-Titan-Oxiden unterschieden werden kann.

Im reflektierten Licht kann es von Magnetit durch einen stärkeren Reflexionspleochroismus und einen braun-rosa Schimmer unterschieden werden.

Ilmenitproben zeigen eine schwache Reaktion auf einen Handmagneten.

Ilmenite kristallisiert im trigonalen System. Die Ilmenitkristallstruktur besteht aus einem geordneten Derivat der Korundstruktur; im Korund sind alle Kationen identisch, aber im Ilmenit besetzen Fe- und Ti-Ionen abwechselnd Schichten senkrecht zur trigonalen c-Achse. Ilmenit enthält Eisen-Zentren mit hohem Spin und ist paramagnetisch. Ilmenit wird üblicherweise in veränderten magmatischen Gesteinen durch das Vorhandensein eines weißen Alterationsprodukts, des Pseudominerals Leukoxen, erkannt. Oft sind Ilmenite mit Leukoxen eingefasst, wodurch Ilmenit von Magnetit und anderen Eisen-Titan-Oxiden unterschieden werden kann. Das im Bild rechts gezeigte Beispiel ist typisch für mit Leukoxen umrandeten Ilmenit. Im reflektierten Licht kann es von Magnetit durch einen stärkeren Reflexionspleochroismus und einen braun-rosa Schimmer unterschieden werden. Ilmenitproben zeigen eine schwache Reaktion auf einen Handmagneten.

Ilmenit ist aus industrieller Sicht das wichtigste Erz für die Gewinnung von Titanium und gehört zu den Hauptquellen von Titandioxid, welches in vielen Farben, Druckerfarben, Plastik, Papier, Sonnencreme und Kosmetik genutzt wird. Ilmenit wurde auch in großen Mengen auf dem Mond gefunden - Forscher möchten zukünftig diese Menge zur Sauerstoffherstellung nutzen, die nützlich bei einer Mondbasis sein könnte.

Ilmenite enthält meistens nennenswerte Mengen an Magnesium und Mangan und die vollständige chemische Formel kann als (Fe, Mg, Mn, Ti) O3 ausgedrückt werden. Ilmenit bildet eine feste Lösung mit Geikielit (MgTiO3) und Pyrophanit (MnTiO3), die magnesische und manganhaltige Endglieder der Festlösungsreihe sind. Obwohl es Hinweise auf die gesamte Bandbreite der Mineralchemien im natürlich auf der Erde vorkommenden (Fe, Mg, Mn, Ti) O3-System gibt, beschränkt sich der Großteil der Ilmenite auf nahezu die ideale FeTiO3-Zusammensetzung mit geringen Molanteilen an Mn und Mg. Eine wichtige Ausnahme bilden die Ilmenite von Kimberliten, bei denen das Mineral normalerweise große Mengen an Geikielitmolekülen enthält, und in einigen hoch differenzierten felsischen Gesteinen können Ilmenite erhebliche Mengen an Pyrophanitmolekülen enthalten. Bei höheren Temperaturen wurde gezeigt, dass zwischen Ilmenit und Hämatit eine vollständige feste Lösung besteht. Bei niedrigeren Temperaturen besteht eine Mischungslücke, was zu einer Koexistenz dieser beiden Mineralien in Gesteinen führt, jedoch zu keiner festen Lösung. Diese Koexistenz kann zu Exsolutionslamellen in gekühlten Ilmeniten mit mehr Eisen im System führen, als homogen im Kristallgitter untergebracht werden können. Veränderter Ilmenit bildet das Mineral Leukoxen, eine wichtige Titanquelle in schweren mineralischen Sanderzvorkommen. Leukoxen ist ein typischer Bestandteil von verändertem Gabbro und Diorit und weist im Allgemeinen auf Ilmenit im unveränderten Gestein hin.