자철광

8월 5, 2020

자철석 (Fe3O4)은 일반적인 산화철 광물입니다. 스피넬 그룹의 구성원입니다. 이들은 동일한 구조를 공유하지만 화학 성분이 다른 광물입니다. 그룹의 다른 주목할만한 구성원은 크로 마이트와 스피넬입니다. 마그네타이트는 철의 두 가지 주요 공급원 중 하나입니다. 다른 중요한 철 함유 광물은 적철광입니다.

자철광의 결정은 불투명하며 약간 푸르스름한 검정색입니다. 화각 25mm.

화학 성분을 더 정확하게 표현하는 방법은 2 가와 3가 철인 Fe2 + Fe23 + O4를 구별하는 것입니다. 그러나 이것은 이상적인 최종 멤버 구성입니다. 자연에서 발견되는 실제 결정은 거의 항상 다양한 양의 Al, Cr, Mn3 + 및 Ti4 +를 포함하며 Fe3 + 및 Ca, Mn2 +, Mg 대신 Fe2 +를 대체합니다. Titaniferous 품종은 titanomagnetite라고 불립니다. 이 용어는 다소 느슨하게 적용되었지만 ulvöspinel 단계가 X-ray 분석으로 입증 될 수있는 품종으로 제한하는 것이 가장 좋습니다 1. Ulvöspinel은 다음과 같은 구성을 가진 스피넬 그룹의 말단 멤버입니다 : Fe22 + TiO4.

Fe3O4로 표현 된 구성은 약간의 혼란을 야기 할 수 있습니다. 산소는 -2의 산화 상태를 가지며 철은 일반적으로 +2 또는 +3의 산화 상태를 갖습니다 (각각 철 및 철 철). 결정을 형성하기 위해 이러한 산화 상태는 서로 균형을 유지하거나 상쇄해야하지만 6 (2 × 3) 또는 9 (3 × 3) 균형이 맞지 않는 4 × -2 = -8입니다. 공식에 오류가 있습니까?

정말 아닙니다. 이 문제를 극복하기 위해서는 산화 상태가 각각 +3 및 +2 인 두 개의 산화철 (Fe2O3 및 FeO)의 혼합물로 처리하여 특정 방식으로 결합되어 마그네타이트 결정을 형성하는 것이 유용합니다. 마그네타이트가 엄격한 의미에서 혼합물이 아니라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 다른 철 원자가 산소 원자와 화학적으로 결합 된 결정질 고체입니다.

자석 (회색 검정)은 전형적인 팔면체 결정 모양을 나타냅니다. 노란색 광물은 황동석입니다. 시야 폭 30mm. Skarn 관련 다 금속 광석 매장지. 핀란드의 Hannukainen.

속성

자철석의 가장 두드러진 속성은 매우 강한 강자성입니다. 손 자석에 강하게 끌리기 때문에 광물을 쉽게 식별 할 수 있습니다. Ferrimagnetism은 물질의 영구적이고 자발적인 자화를 초래하는 결정 내에서 반대되는 자기 모멘트에 의해 발생합니다.

결정 격자에 2가 및 3가 철의 존재는 마그네타이트가 매우 강한 자성을 갖는 이유입니다. 2가 (+2)와 3가 (+3) 철은 서로 균형을 이루지 않는 자기 모멘트가 동일하지 않습니다. 자철광은 가장 자성이 강한 광물입니다.

철 함량이 높으면 자철광이 불투명하고 검은 색이됩니다. 같은 구조를 공유하는 스피넬은 마그네슘과 알루미늄 대신 철을 함유하고 있기 때문에 색상이 다양하고 투명합니다.

자석은 밀도가 높은 (비중 5.20) 미네랄입니다. 이것은 일반적인 규산염 광물 (일반적으로 2.5–3.5)보다 상당히 높기 때문에 상당한 양의 마그네타이트를 포함하는 암석이 손 샘플에서 무겁다 고 느끼는 이유입니다. 경도는 Mohs 척도에서 약 6입니다. 마그네타이트는 분열이 없지만 이별은 뚜렷 할 수 있습니다. 수정은 부서지기 쉽고 골절이 고르지 않습니다.

이것은 강한 외부 자기장이있는 상태에서 자성 모래가 정렬되는 방식입니다. 샘플 아래에 네오디뮴 자석이 있습니다. 미국 괌 탈로 포포 해변의 수정. 시야 폭 10mm.

발생

자석은 화성암과 변성암에서 매우 흔하지 만 일반적으로 부수적 인 광물입니다. 그것은 작은 팔면체 또는 anhedral 입자와 같은 다양한 화성암에서 발생합니다. 방해석 및 diopside, andradite, actinolite, tremolite 등과 같은 칼슘 규산염 광물과 관련된 접촉 메타 소마 타이즈 된 탄산염 암석 (스카 른)에서 더 큰 분리를 형성 할 수 있습니다.

mafic 계층 적 침입. 수산화철 (괴석, 갈철광)과 산화물 (적철광)을 희생하여 형성되는 지역적으로 변성 된 암석에서 형성 될 수 있습니다.

가장 오래된 Algoma 유형 띠철의 주요 철 함유 광물입니다. 처트와 관련된 지층.

자석은 모래의 무거운 광물 부분에서 가장 흔한 광물 중 하나입니다. 모래 속의 입자는 침전 속도가 다르기 때문에 일반적으로 가벼운 미네랄 입자보다 훨씬 작습니다. 모래에있는 대부분의 자철광 입자는 둥글지만 일부는 독특한 팔면체 형태를 보입니다. 입방체 (등각 투영) 결정 시스템으로 인해 절대 늘어나지 않습니다.

자석은 많은 암석 유형에 풍부하고 풍화에 적당히 저항하기 때문에 모래에서 일반적입니다. 일부 지역에서는 해변 모래가 자철광에 너무 집중되어 철광석으로 사용될 수 있습니다. 뉴질랜드에서는 Ironsand라는 모래 매장지가 강철을 만드는 데 사용됩니다.

자철석은 풍화 환경에서 적철광, 괴 타이트 또는 기타 산화철 및 수산화물로 변경됩니다. 마 타이트는 마그네타이트 다음의 유사 형 적철광입니다.

자석은 모래에서 흔히 볼 수있는 무거운 광물입니다. 이 암석은 변성 된 모래 퇴적물로 마그네타이트 (검은 색)와 가닛 (빨간색)이 매우 풍부한 것으로 보입니다. Varanger 반도, 북부 노르웨이. 샘플 너비 18cm.

자철광 및 방해석이있는 액 티노 라이트 (녹색). 스웨덴 키루 나. 샘플 너비 8cm.

자석 결정이 밝은 색의 모래에 검은 색 줄무늬를 형성합니다. 그것은 모래에서 무거운 미네랄의 가장 일반적인 구성 요소 중 하나입니다. 북 아일랜드, 화이트 파크 베이.

스카 른에 각섬석 그룹 광물 트레 몰 라이트가 포함 된 자철석. Skarn은 접촉-기 전성 암석입니다. 뜨거운 규산 마그마가 탄산염 국가 암석 (백운석, 석회암, 대리석)과 접촉 할 때 형성됩니다. 그 결과 트레 몰 라이트, 디 오프사이드, 안 드라이트, 규회석 등과 같은 칼슘 규산염 광물이 비정상적으로 조립됩니다.이 암석에는 광석 광물도 자주 포함됩니다. 후기 자석 유체는 일반적으로 공통의 결정 구조에 자리가없는 호환되지 않는 화학 원소가 풍부하기 때문입니다. 마그마 미네랄. Skarn은 원래 광맥을 둘러싼 맥석 광물 (석회 규산염)을 가리키는 광부 용어였습니다. 샘플 너비 8cm.

skarn의 마그네타이트. Gangue 미네랄은 사문석과 활석입니다. 이 미네랄은 마그네슘의 주요 공급원이 있어야 함을 암시합니다. 이 암석은 마그마가 돌 로미 틱 (Mg-Ca-carbonate) 대리석과 침입하여 반응 할 때 실제로 형성되었습니다. Tapuli, 스웨덴. 샘플 너비 11cm.

자철광, diopside (Ca-Mg-pyroxene) 및 방해석이 포함 된 Skarn 샘플. Tapuli, 스웨덴. 샘플 너비 12cm.

자석은 다른 광석과 함께 석영 광맥에서 발생하는 일반적인 열수 광물입니다. 이 샘플에는 석영 (흰색), 황철광 및 황동광도 포함되어 있습니다. Hannukainen, 핀란드. 샘플 너비 11cm.

용도

자석은 철의 주요 공급원입니다. 줄무늬 철 구조물은 철분 함유 단계가 일반적으로 자철석 또는 적철광 인 선캄브리아 기 준 퇴적암입니다. 매우 풍부한 자성 철광석은 Kiruna (스웨덴 북부)에 있지만 형성 세부 사항은 명확하지 않지만 (띠형 철 형성이 아닙니다). Skarn 관련 철광석은 부피가 적지 만 채굴됩니다. 철은 사금 퇴적물 (무거운 광물 모래)에서도 추출 할 수 있습니다.

산업적으로 다른 철 함유 물질의 제조에 공급 원료로 사용됩니다. 자철광은 원자로에 고밀도 콘크리트를 만드는 데 사용되었습니다. 흑색 안료 2로도 사용됩니다.

천연 자화 마그네타이트를 lodestone이라고합니다. 일반적으로 손 자석에만 끌리지 만 마그네타이트 자체는 철로 만든 물체를 끌지 않습니다. Lodestone은 그것도 그렇게하고 지구의 자기 선을 따라 쉽게 정렬되기 때문에 다릅니다. 이것은 lodestone을 천연 자기 나침반으로 탐색에 유용하게 만듭니다. 일부 마그네타이트가 자연적으로 자화되는 이유는 완전히 명확하지 않지만, lodestone에는 마그 마이트 (스파이 넬 그룹 광물)가 포함되어 있으며 한 가지 이론은이를 번개를 둘러싼 자기장과 연관시킵니다. 이것은 왜 광석이 깊은 철 광산이 아니라 지표면 가까이에서 발견되는지 설명 할 수 있습니다.

자석 결정은 인간을 포함한 여러 종의 뇌에서 발견되었습니다. 새들이 그것을 이용하여 항해 할 수 있다는 가설이 세워졌지만, 그들이 인간에게 어떤 이점을 제공 할 수 있는지는 분명하지 않습니다.

거의 순수한 마그네타이트로 구성된 거대한 철광석 덩어리입니다. Kiruna의 철광석은 매우 풍부한 고급 광석으로 세계적으로 유명합니다. 샘플은 일반적인 규산염 암석과 비교할 때 매우 무겁습니다. 스웨덴 키루 나. 샘플 너비 13cm.

재스퍼와 적철광이있는 자철석. 이 미네랄은 열수로 변경된 해양 지각에서 나옵니다. 바다 중앙 능선에 새로 형성된 뜨거운 해양 지각은 균열로 가득 차있어 바닷물이 지각을 침범합니다. 물은 암석 내부를 순환 할 때 가열되고 현무암 지각에서 금속을 침출합니다. 이 매우 뜨겁고 금속이 풍부한 물이 검은 흡연자를 통해 바다로 다시 들어올 때 금속이 침전됩니다. 이러한 금속 퇴적물은 SedEx 유형 (퇴적 호기성) 광상 퇴적물로 알려져 있습니다. Løkken ophiolite, 노르웨이. 샘플 너비 13cm.