1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Географія
  3. Магнетит – мінерал-магнетик і його унікальні властивості

Магнетит – мінерал-магнетик і його унікальні властивості

Магнетит – мінерал рудного походження, що належить хімічному класу оксидів. Якщо точніше це суміш оксидів заліза (Fe3o4). Нерідко його називають магнітним залізняком. Існує кілька версій походження назви цього мінералу. Одна з найбільш поширених – перше його відкриття грецьким пастухом Магнесом. Згідно з другою поширеною версією, цю породу відкрили на території Магнезії (Македонія).

Крім наведених вище назв магнетит також називають зігельштейном і залізною магнітною рудою. Серед найбільш відомих різновидів можна виділити титаномагнетит, ишкулит, хроммагнетит і мушкетовит. У більшості відомих геологічних утворень найчастіше зустрічається з домішками хрому, титану, магнію, нікелю, марганцю, алюмінію і ванадію.

Основні характеристики магнетитової мінеральної руди

На вигляд магнетит, що є оксидом заліза, являє собою мінерал чорного кольору. Це досить поширений в природі мінерал. Найчастіше зразки цієї породи відрізняються характерним металевим блиском. Існують магнетитові родовища, де руда володіє матовим і смоляним блиском.

Магнетит – мінерал-магнетик і його унікальні властивості

До числа основних властивостей магнітної руди можна віднести:

  • характерний відтінок (найчастіше чорний, іноді з темно-сірим і бурим відтінком);
  • середній показник міцності (за шкалою Мооса ступінь його міцності коливається між відмітками 5-6);
  • середня щільність (до 5,2 одиниць);
  • непрозорість;
  • температурні умови плавлення – 1591 градус;
  • розчинність в соляній кислоті H-Cl.

Ще одна важлива характеристика – присутність магнетичних властивостей. Офіційна назва “магнетит” було присвоєно цьому мінералу в 1845 році. Таким чином, підкреслювалася його здатність притягувати залізо. По суті, це потужний природний магнетик – деякі його різновиди мають полярний магнетизм, тобто аналогічні природним магнітів за своїми властивостями.

В умовах червоного каління при досягненні точки Кюрі (580 о с) магнітні властивості нівелюються, проте при подальшому охолодженні зразка він знову здатний магнітити метали.

Мінерал має досить подібні зовнішні характеристики з хромітом, гаусмнітом, гетитом і гематитом. Але його легко відрізнити від них за характерною чорною рисою і магнітності. Куди складніше відрізнити його від більш рідкісних мінеральних порід, типу якобсита і хроміту, збагачених окисом і закисом заліза.

Утворився мінерал шляхом структурних і мінеральних твердофазних змін в сполуках заліза під впливом високих температур і в присутності флюїду з постійним тиском.

Його утворення можна спостерігати в рудних жилах. У природі зустрічається у вигляді кристалічної щітки, зростків і окремих кристалів, хоча іноді можна зустріти і більш щільну зливну масу, а також вкраплення в полосчатую і сланцеву руду. Ще одна природна форма – зерно, присутнє в деяких осадових породах.

У природі його зустрічають в магматичних породах, включаючи ріоліти, сіентіти, трахіти, граніти, діорити, андезити, піроксеніти, габро, базальти, перидотити, пегматити і олівніти, а також в метаморфічних і термальних, включаючи скрани.

Також мінерал виявляється в метасоматитах, включаючи сланці талько-магнетитового походження, а також серпентити. Рідко можна знайти магнетит у складі осадових порід. Більш докладно про кожну з цих різновидів мова піде далі.

Більш докладно про природу походження і родовищах

Це один з найбільш поширених в гіпогенних умовах окислів. Він утворюється в самих різних генетичних гірських родовищах. Основні джерела видобутку мають контактно-метасоматичну, магматичну та регіональну, метаморфічну природу. Однак його можна нерідко зустріти і в складі гідротермальних порід.

Магматичні породи

Як правило, зазвичай в таких місцях він виявляється в якості вкраплень. Нерідко він видобувається поряд з габро і титаномагнетитом у вигляді прожилків і мінеральних скупчень неправильній формі.

Присутній в складі таких мінеральних порід в порівняно малих кількостях. Спостерігається парагенезис з апатитом, сфеном, біотитом та іншими мінералами схожих категорій.

Тут магнетит часто досить суттєвий і переважає над іншими вкрапленнями порід, включаючи гранати, хлорити, піроксени, кальцити і сульфіди. Крім таких рудних утворень знайдені родовища досить великої природи, які утворилися при контакті сієнітів і гранітів з вапняками.

Зустрічається у їх складі в якості супутніх мінеральних зразків, переважно у поєднанні з сульфідними мінеральними породами (халькопірит, пірит, піротин тощо). Нечасто він може утворюватися у формі самостійних родовищ в поєднанні з апатитом і деякими іншими сульфідами. До числа найбільших родовищ магнетиту гідротермальної природи на території нашої країни можна відзначити Ангаро-Ілімський район Сибіру.

В таких умовах магнетит формується тільки в окремих, конкретних випадках. Магнетитові зернятка присутні у складі морського мулу, що імовірно може бути результатом знесення таких з суші, як дрібних уламків. Також це можуть бути місцеві новоутворення, що сформувалися на основі залізистих гидроокислов при відновлювальних реакціях і на тлі розкладання органічних речовин.

Регіональний метаморфізм

У цьому випадку магнетит, подібно гематиту, формується в умовах дегідратації залізистих гидроокислов, які утворюються в осадових породах у ході екзогенних перетворень. Однак на відміну від гематиту йому потрібні відновлювальні, компенсуючі умови у вигляді мінімального вмісту кисню. До числа таких утворень можна віднести більшу частину великих пластових покладів магнетитово-гематитової руди, які зустрічаються у складі метаморфізованних осадових шарів.

Також в областях окислення цей мінерал проявляє порівняльну стійкість. В умовах вивітрювання його перетворення в гідроокисел заліза або гідратація утруднена. Саме тому подібні процеси можна спостерігати в невеликих масштабах і досить рідко.

Відомо явище мартизації, тобто утворення гематитового псевдоморфозу по поверхні магнетиту. Як правило, його можна спостерігати в регіонах з жарким кліматом. Магнетитові мартизации локальної природи встановлені у складі метаморфозних і гідротермальних рудних родовищ у відсутності будь-якого зв’язку з экзогенизирующими процесами.

Читайте також: природні ресурси та корисні копалини Бразилії

У разі руйнування гірської породи мінерал вивільняється і накопичується в самостійні розсипи. З цієї причини можна виявити їх концентрацію в морському і річковому піску (магнетитові пляжі). Чорні шліхі, які виходять при промивки золотоносного піску, магнетит вважається основною складовою.

Застосування в практичних цілях

Подібно гематитовим покладам, природно руда вважається одним з найбагатших джерел видобутку заліза. У їх складі часто міститься до 60 відсотків залізних домішок. По суті, це найважливіша сировина, що дозволяє виплавляти сталь і чавун.

Найшкідливіша домішка в складі магнетитових руд-фосфор. Його зміст при бессемеровском способі плавлення не повинно бути більше 0,05 відсотків. Щоб отримати високоякісний метал, цей вміст слід знизити до 0,03 відсотків. Ще одна шкідлива речовина в складі – сірка, допустима кількість якої не повинна перевищувати півтора відсотків.

В ході плавлення руд методом Томаса з виведенням фосфорних утворень в шлак, зміст цього елемент повинен обмежуватися межами 0,6-1,5 відсотка. Томасшлаки застосовуються в якості добрив.

В ході плавлення руди титаномагнетита з шлаків можна отримати ванадієві домішки, які вкрай важливі при виготовленні якісних зразків сталі. Ванадій в пятіокісном еквіваленті застосовують в хімпромі і в якості барвника виробів з кераміки.

Географічні родовища магнетитових руд

Серед численних родовищ на території нашої країни варто приділити особливу увагу окремим, особливо великих і важливих об’єктів. У їх числі Кусинское титаномагнетитовое родовище, де міститься велика кількість ванадієвих домішок. Це місце розташовується приблизно в двадцяти кілометрах на північ від Златоуста.

Тут виявлені суцільні жилаві руди, які залягають серед габбрових формацій, змінених з часом після виверження із земних надр. У цих краях магнетит асоціюється з хлоритом, а також ільменітом.

У південній частині Уралу йде активна розробка Копанського родовища (наприклад, гора Магнітна). Гранатові, гранатово-епідотові і піроксено-гранатові крани приховують в собі досить щільні магнетитові поклади. Деякі ділянки руди нагадують первинний гематит. Руда, що залягає нижче окислюється зони, містить сульфіди, типу галеніту, халькопирита і піриту у вигляді вкраплень.

У далеких російських широтах є ще кілька місць, схожих за масштабами і значимості з горою магнітної. Це гори Благодать в Кушвинському районі і висока поблизу Нижнього Тагілу, а також Коршуновское на Забайкальської території.

Відома група родовищ в Казахстані (Куожунькуль, Сарабайское і Соколівське) і в Азербайджані (Дашкесан). В Україні є найбільше родовище в Кривому Розі, яке відносять до регіонально-метаморфізованих осадових рудних родовищ.

ПОДІЛИТИСЯ: