Магнетит

Магномагнетит — с повышенным содержанием магния, промежуточный между магнетитом — FeFe2O4 и магнезиоферритом — MgFe2O4. Титаномагнетит — магнетит, содержащий мелкие включения титановых минералов; большей частью эти включения являются продуктами распада твёрдых растворов (FeTiO3 или Fe2TiO4), иногда продуктами замещения магнетита. Ванадомагнетит — содержит до 8 % V2O5. Найден в месторождениях Бихар (Индия) и Бушвелд (ЮАР). Хроммагнетит — Cr изоморфно замещает Fe. Обнаружен на Урале и в Трансваале. Алюмомагнетит — промежуточный между магнетитом и герцинитом.

Излом раковистый. Хрупок. Твёрдость 5,5—6. Микротвёрдость по Бови и Тейлору 535—695 кгс/мм, по Янгу и Миллмэну 490—660 кгс/мм, по Гершойгу 412—689 кгс/мм при нагрузке на 100 г. Удельный вес 4,8—5,3. Цвет железно-чёрный, иногда с синеватой побежалостью на гранях кристаллов. Черта чёрная. Блеск металлический, иногда матовый. Полупроводник. Электропроводность низкая. Истинная удельная электропроводность монокристаллического магнетита максимальна при комнатной температуре (250 Ом·см), она быстро снижается при понижении температуры, достигая значения около 50 Ом·см при температуре перехода Вервея (англ.)русск. (фазового перехода от кубической к низкотемпературной моноклинной структуре, существующей ниже TV = 120—125 К). Электропроводность моноклинного низкотемпературного магнетита на 2 порядка ниже, чем кубического (~1 Ом·см при TV); она, как и у любого типичного полупроводника, очень быстро уменьшается с понижением температуры, достигая нескольких единиц ×10 Ом·см при 50 К. При этом моноклинный магнетит, в отличие от кубического, проявляет существенную анизотропию электропроводности — проводимость вдоль главных осей может отличаться более чем в 10 раз. При 5,3 К электропроводность достигает минимума ~10 Ом·см и растёт при дальнейшем понижении температуры. При температуре выше комнатной электропроводность медленно уменьшается до ≈180 Ом·см при 780—800 К, а затем очень медленно растёт вплоть до температуры разложения. Кажущаяся величина электропроводности поликристаллического магнетита в зависимости от наличия трещин и их ориентировки может отличаться в сотни раз. Сильно магнитен; некоторые магнетиты полярно магнитны (естественные магниты). Точка Кюри для магнетита из различных месторождений колеблется от 550 до 600 K, среднее значение около 575 K (ниже её минерал ферромагнитен, выше — парамагнитен). С уменьшением величины зёрен магнитность возрастает, также возрастает остаточная намагниченность. Может изменять показания компаса. По данному признаку его можно найти: стрелка компаса показывает на магнетит и его залежи. В ориентированном магнитном поле при охлаждении до 78 K кубическая ячейка магнетита переходит в ромбическую или в ячейку более низкой сингонии. Может истираться в песок, который не теряет магнитных свойств. При поднесении магнита магнитный песок притягивается к полюсам магнита. Из-за большой плотности, инертности и нетоксичности используется как наполнитель в спортивных утяжелителях.

Биомагнетизм обычно связан с присутствием биогенных кристаллов магнетита, которые широко встречаются в организмах. Эти организмы варьируются от бактерий (например, Magnetospirillum magnetotacticum) до животных, включая людей, где кристаллы магнетита (и другие магниточувствительные соединения) обнаруживаются в различных органах в зависимости от вида. Биомагнетиты объясняют влияние слабых магнитных полей на биологические системы. Существует также химическая основа чувствительности клеток к электрическим и магнитным полям (гальванотаксис). Частицы чистого магнетита биоминерализованы в магнитосомах, которые производятся несколькими видами магнитотактических бактерий. Магнитосомы состоят из длинных цепочек ориентированных частиц магнетита, которые используются бактериями для навигации. После гибели этих бактерий частицы магнетита в магнитосомах могут сохраняться в отложениях в виде магнитных ископаемых. Некоторые типы анаэробных бактерий, которые не являются магнитотактическими, также могут создавать магнетит в бескислородных отложениях, восстанавливая аморфный оксид железа до магнетита. Известно, что несколько видов птиц имеют кристаллы магнетита в верхнем клюве для магниторецепции, что (в сочетании с криптохромами сетчатки) дает им возможность определять направление, полярность и величину окружающего магнитного поля. Хитоны, разновидность моллюсков, имеют язычковую структуру, известную как радула, покрытые зубами, покрытыми магнетитом, или зубчиками. Твердость магнетита помогает расщеплять пищу, а его магнитные свойства могут дополнительно способствовать навигации. Биологический магнетит может хранить информацию о магнитных полях, которым подвергался организм, что потенциально позволяет ученым узнавать о миграции организма или об изменениях магнитного поля Земли с течением времени.

Химический состав магнетита - FeFe2O4. Основные детали его структуры были установлены в 1915 году. Это была одна из первых кристаллических структур, полученных с помощью дифракции рентгеновских лучей. Структура представляет собой обратную шпинель, где ионы O образуют гранецентрированную кубическую решетку, а катионы железа занимают позиции внедрения. Половина катионов Fe занимает тетраэдрические позиции, а другая половина вместе с катионами Fe занимает октаэдрические позиции. Элементарная ячейка состоит из 32 ионов O, а длина элементарной ячейки a = 0,839 нм. Магнетит содержит как двухвалентное, так и трехвалентное железо, поэтому для его образования требуются среды с промежуточным содержанием кислорода. Магнетит отличается от большинства других оксидов железа тем, что он содержит как двухвалентное, так и трехвалентное железо. Как член группы шпинелей, магнетит может образовывать твердые растворы с минералами аналогичной структуры, включая ульвошпинель (Fe2TiO4), герцинит (FeAl2O4) и хромит (FeCr2O4). Титаномагнетит, также известный как титаносодержащий магнетит, представляет собой твердый раствор между магнетитом и ульвошпинелью, который кристаллизуется во многих основных магматических породах. Титаномагнетит может подвергаться кислородному растворению во время охлаждения, что приводит к врастанию магнетита и ильменита.

Важная железная руда (72,4 % железа). Магнетитовые руды — главный тип железных руд, попутно извлекаются также Ti, V. Основной метод обогащения — мокрая магнитная сепарация в слабом поле. Комбинированные схемы обогащения (магнитно-гравитационные, обжигмагнитные, магнитофлотационные и др.) применяются для комплексных, в том числе титаномагнетитовых, а также бедных руд. Изделия из плавленого магнетита используют в качестве электродов для некоторых электрохимических процессов. Частично используется в качестве утяжелителей глинистых растворов при бурении.

Магнетит является частью древнегреческого мифа, рассказывающего историю об одном греческом пастухе в современном южном Турции, который наткнулся на загадочные черные камни. Железный наконечник его посоха странно притягивался к этим камням. Они были сделаны из магнетит и обладали магнитным притяжением к железу.

К числу магматических месторождений относится Кусинское месторождение (Челябинская обл.) титаномагнетита, содержащего также повышенное количество ванадия. Это месторождение представлено жилами сплошных руд, залегающими среди материнских изменённых изверженных пород габбровой формации. Магнетит тесно ассоциирует здесь с ильменитом и хлоритом. На Кольском полуострове крупное месторождения магнетита приурочено к массиву карбонатитов (Ковдор), где он добывается попутно с апатитом и бадделеитом (руда на цирконий). На Южном Урале разрабатывается Копанское месторождение титаномагнетита. В рудах Садбери (Канада) магнетит обнаружен среди сульфидов и силикатов вмещающих пород. Адирондак в шт. Нью Йорк, Айрон-Маунтин в шт. Вайоминг, Бушвелд (ЮАР). Существуют месторождения пегматита с содержанием магнетита в Норвегии (Фредриксвен, Лангезундфиорд) и США (Довер в шт. Делавэр, Майнвил в шт. Нью-Йорк). Примером контактово-метасоматических месторождений является известная гора Магнитная (Южный Урал). Мощные магнетитовые залежи располагаются среди гранатовых, пироксено-гранатовых и гранат-эпидотовых скарнов, образовавшихся при воздействии гранитной магмы на известняки. В некоторых участках рудных залежей магнетит ассоциирует с первичным гематитом. Руды, залегающие ниже зоны окисления, содержат вкрапленные сульфиды (пирит, изредка халькопирит, галенит). К числу таких же месторождений относятся на Урале: гора Высокая (у Нижнего Тагила), гора Благодать (в Кушвинском районе Свердловской области), Коршуновское (в Забайкалье), группа месторождений в Кoстанайской области Казахстана (Соколовское, Сарбайское, Куржункуль), а также Дашкесан (Азербайджан). Крупнейшее месторождение Кривой Рог (Украина) относится к числу регионально-метаморфизованных осадочных месторождений. В толще слоистых железистых кварцитов, кроме типичных пластовых залежей, сплошные железные руды представлены также столбообразными залежами с линзовидной формой в поперечном сечении, уходящими на значительную глубину. К числу аналогичных по генезису месторождений относится Курская магнитная аномалия (к юго-востоку от Курска). Глубоко метаморфизованные железистые кварциты известны также в месторождениях на Кольском полуострове (Оленегорское) и в Западной Карелии (Костомукша). Из иностранных отметим крупнейшие месторождения Кирунаваара и Люоссаваара в Швеции, залегающие в виде мощных жилообразных залежей в метаморфизованных толщах вулканитов; магнетит ассоциирует здесь с апатитом. Огромные месторождения магнетито-гематитовых руд США располагаются в районе Верхнего озера среди древнейших метаморфизованных сланцев, в Лабрадоре (Ньюфаундленд).

Магнетит - могущественный камень, который верующие используют, чтобы помочь человеку привлечь вещи, людей и ситуации, которые они больше всего желают в своей жизни. Его часто называют магнитом, он обладает естественными магнитными свойствами. При размещении на коронной и корневой чакрах он выравнивает все чакры и приносит чувство равновесия по всему телу. Носите его ежедневно для психической защиты и повышения ясности ума.