Ilmenita

La ilmenita es un mineral opaco, de color negro hierro y brillo metálico o submetálico. Con luz reflejada adquiere una coloración gris con un tinte parduzco.​ Es un mineral frágil que tiene una dureza entre 5 y 6 en la escala de Mohs y una densidad comprendida entre 4,68 y 4,76 g/cm³.​ En ácido clorhídrico concentrado y caliente es relativamente soluble, pero en este mismo ácido diluido apenas es soluble;​ es también soluble en ácido sulfúrico.​ Cristaliza en el sistema trigonal, clase romboédrica.​​ Presenta un marcado anisotropismo, con sombras en gris, y muestra una fuerte birreflectancia (O = pardo rosáceo; E = pardo oscuro). Contiene un 47% de FeO y un 53% de TiO2, aunque estas proporciones son variables por la entrada de hierro trivalente, magnesio y manganeso en su estructura. Es un mineral débilmente magnético y el miembro más importante del grupo mineralógico que lleva su nombre, al que también pertenecen ecandrewsita, geikielita y pirofanita, entre otros.​ Con estas dos últimas especies forma series mineralógicas. Es dimorfo de la wangdaodeíta, mineral que también cristaliza en el sistema trigonal pero en otra clase cristalográfica.​

La ilmenita se presenta en forma de cristales tabulares delgados y romboédricos. Por otra parte, en las arenas de las playas se suelen encontrar partículas muy pequeñas de este mineral, con diámetros de entre 0,1 y 0,2 mm. Se encuentra en rocas metamórficas así como en rocas básicas ígneas (gabro, diabasa y piroxenita). Es un mineral ortomagmático presente en casi todas las rocas eruptivas como mineral accesorio, en rocas eruptivas básicas y en pegmatitas asociadas a gabros; también es mineral sedimentario en placeres. Por sus condiciones de génesis, constituye un «termómetro geológico», ya que casi siempre se forma a una temperatura superior a los 500 °C.​ La ilmenita suele estar asociada a magnetita, hematita, rutilo, ulvöespinela, pirrotita y apatito.​

Ilmenite cristaliza en el sistema trigonal. La estructura del cristal de ilmenita consiste en un derivado ordenado de la estructura del corindón; en el corindón todos los cationes son idénticos, pero en la ilmenita los iones Fe y Ti ocupan capas alternas perpendiculares al eje c trigonal. Al contener centros ferrosos de alto espín, la ilmenita es paramagnética. La ilmenita se reconoce comúnmente en rocas ígneas alteradas por la presencia de un producto de alteración blanco, el pseudo-mineral leucoxeno. A menudo, las ilmenitas están bordeadas con leucoxeno, lo que permite distinguir la ilmenita de la magnetita y otros óxidos de hierro y titanio. El ejemplo que se muestra en la imagen de la derecha es típico de la ilmenita con borde de leucoxeno. En luz reflejada, se puede distinguir de la magnetita por un pleocroísmo de reflexión más pronunciado y un tinte marrón-rosa. Las muestras de ilmenita presentan una respuesta débil a un imán de mano.

La ilmenita es la principal fuente para la extracción de titanio. En el pasado se usaba para obtener hierro, antes de descubrir el titanio. Una vez se extrae el titanio, se produce el dióxido de titanio, usado como color blanco de pinturas, papeles, pegamentos y pasta de dientes.

La ilmenita es un mineral muy extendido, especialmente a escala microscópica como componente de diversos tipos de rocas, y también de arenas. Además se han encontrado ejemplares bien cristalizados en numerosos emplazamientos. Entre ellos cabe destacar, en Rusia, los montes Ilmen (Ural) y el macizo de Lovozero (península de Kola); en Noruega, Arendal (Aust-Agder); en Estados Unidos, Chiapas México,Newcomb (Nueva York).​ En España la ilmenita es relativamente abundante en los arenales del noroeste de Galicia, generalmente asociada con rutilo, habiéndose explotado ambos minerales a escala industrial como menas de titanio. Yacimientos de este tipo se encontraban en la Braña Rubia, en Coristanco (La Coruña), y en otras zonas de Tordoia y Valle del Dubra. En la playa de Balerés, en el municipìo de Ponteceso, también se explotó la ilmenita en las décadas de 1940 y 1950.​. En la Loma del Zorro, en Vincios (Pontevedra) se ha encontrado en forma de cantos sueltos de tamaño centimétrico, junto con manganocolumbita. En Ituero de Azaba (Salamanca) estuvo también en explotación un yacimiento con casiterita e ilmenita. En el paraje de El Juanar, en OJén (Málaga), se encuentra la ilmenita como cristales bien formados, de un tamaño de hasta 1 cm. ​ En la mina Amable, en San Rafael (Segovia) se encontró ilmenita ligeramente radiactiva, que se supuso que podía ser una especie nueva a la que se dio el nombre de guadarramita.​

Ilmenite contiene con mayor frecuencia cantidades apreciables de magnesio y manganeso y la fórmula química completa se puede expresar como (Fe, Mg, Mn, Ti) O3. La ilmenita forma una solución sólida con geikielita (MgTiO3) y pirofanita (MnTiO3) que son miembros terminales de magnesio y manganífero de la serie de solución sólida. Aunque parece que hay evidencia de la gama completa de químicas minerales en el sistema (Fe, Mg, Mn, Ti) O3 que ocurren naturalmente en la Tierra, la gran mayoría de las ilmenitas están restringidas a cerca de la composición ideal de FeTiO3, con porcentajes molares menores de Mn y Mg. Una excepción clave son las ilmenitas de kimberlitas, donde el mineral generalmente contiene cantidades importantes de moléculas de geikielita, y en algunas rocas félsicas altamente diferenciadas, las ilmenitas pueden contener cantidades significativas de moléculas de pirofanita. A temperaturas más altas se ha demostrado que existe una solución sólida completa entre ilmenita y hematita. Existe una brecha de miscibilidad a temperaturas más bajas, lo que resulta en una coexistencia de estos dos minerales en las rocas, pero no en una solución sólida. Esta coexistencia puede dar como resultado laminillas de exsolución en ilmenitas enfriadas con más hierro en el sistema del que se puede acomodar de manera homogénea en la red cristalina. La ilmenita alterada forma el mineral leucoxeno, una fuente importante de titanio en los depósitos de arenas minerales pesadas. El leucoxeno es un componente típico de gabro y diorita alterados y generalmente es indicativo de ilmenita en la roca inalterada.