Czym jest

Magnetyt to tlenek żelaza o wzorze Fe₃O₄, krystalizujący w strukturze odwrotnego spinelu. Mówiąc prosto, atomy żelaza zajmują dwie podstruktury, których momenty magnetyczne nie znoszą się całkowicie — stąd silna magnetyzacja netto (ferrimagnetyzm).

Nazwa & legenda

Nazwa pochodzi od starożytnego „magnetis lithos” (kamień z Magnezji, Grecja). Naturalnie namagnesowane okazy nazywane są magnetytem i były najwcześniejszymi kompasami ludzkości — skałami, które dosłownie wskazują drogę.

Magmowe & kumulatywne

Magnetyt krystalizuje wcześnie z magm mafików–średnich. W intruzjach warstwowych może koncentrować się w pasach magnetyt–ilmenit (titanomagnetyt), czasem tworząc warstwy ekonomiczne.

Metamorficzne & skarnowe

Podczas metamorfizmu kontaktowego bogatych w żelazo węglanów lub łupków, magnetyt tworzy się w skarnach z granatem, piroksenem, epidotem i amfibolem — często w gęstych, rudy jakości ciałach.

Osadowe formacje żelaza

W warstwowych formacjach żelaza (BIF) magnetyt przeplata się z hematytem i krzemieniem, tworząc słynne czerwono-szare pasy, które zasilały dużą część światowego przemysłu żelaznego.

Hydrotermalne & wietrzenie

Płyny hydrotermalne mogą bezpośrednio wytrącać magnetyt; na powierzchni magnetyt może częściowo utleniać się do maghemitu (γ‑Fe₂O₃), a następnie do hematytu.

Biogeniczne & kosmiczne cameo

Bakterie magnetotaktyczne tworzą łańcuchy nanometrowych magnetytów („magnetosomów”), aby nawigować wzdłuż pola magnetycznego Ziemi. Magnetyt występuje także w niektórych meteorytach, zwłaszcza w węglowych chondrytach.

Oceaniczne rejestratory

Ziarna titanomagnetytu w bazaltach stygną i „zatrzaskują” kierunek pola Ziemi — razem tworzą pasiasty wzór odwróceń magnetycznych na dnie morskim.

Typowy wygląd

• Kolor: żelazno-czarny do stalowo-szarego.
• Połysk: metaliczny do podmetalicznego; matowy tam, gdzie zwietrzały.
• Habit: ostre oktaedry, dodekaedry; ziarniste do masywnych; magnetytowy „piasek” w złożach aluwialnych.
• Smug: smołowoczarny (bardzo diagnostyczny).

Szczegóły kryształu

Powierzchnie mogą wykazywać trójkątne prążkowania lub jamki trawienne. Egzsolucja ilmenitu może pojawić się jako lamelle kratownicowe (titanomagnetyt) w wypolerowanych przekrojach — raj dla mikroskopistów rud.

Wskazówka do ekspozycji: Mały magnes neodymowy ukryty pod półką sprawia, że luźny piasek magnetytu „staje” w kolczaste wzory — natychmiastowy temat do rozmowy.

Wskazówki z lupy

• Metalicznie czarny, czasem z ośmiościennymi ścianami.
• Płytka do badania paska daje czarną linię natychmiast.
• Waga wydaje się wysoka jak na rozmiar (SG ~5,2).

Test magnetyczny

Nawet małe fragmenty przyciągają magnes. Niektóre okazy (magnetyt) przyciągają magnes z powrotem — mają trwałą magnetyczność.

Polerowany przekrój

Pod światłem odbitym magnetyt jest jasny i izotropowy; drobne lamelle egzsolucyjne ilmenitu mogą tworzyć delikatne wzory kratownicowe (titanomagnetyt).

Hematyt

Może być stalowoszary do czarnego, ale pasek jest czerwony. Co najwyżej słaba magnetyczność. Iskrzący hematyt spekularny; magnetyt jest bardziej jednolicie metaliczny.

Ilmenit

Tlenek żelaza i tytanu; słabo magnetyczny lub niemagnetyczny. Często wykazuje brązowawy odcień i niższą gęstość. Pasek czarny, ale połysk mniej intensywny.

Chromit

Ciemny, wysokogęstościowy spinel; słaba magnetyczność i brązowy pasek. Częsty w ultramafikach — kontekst pomaga.

Maghemit & martyt

Maghemit (utleniony magnetyt) pozostaje czarny, ale może być mniej magnetyczny; martyt to pseudomorf hematytu po magnetycie — ośmiościenna forma, czerwony pasek.

Magnetyczna żużel

Produkt uboczny przemysłowy może być magnetyczny i szklisty z pęcherzykami. Szukaj bąbelkowej tekstury i wirów przepływu (nienaturalne dla kryształów mineralnych).

Szybka lista kontrolna

• Silne przyciąganie magnetyczne.
• Czarny pasek (decydujący test).
• Oktaedryczne kryształy lub masywna ruda ziarnista.

Globalne źródła żelaza

Główna produkcja żelaza pochodzi z warstwowych formacji żelaznych (Pilbara i Hamersley w Australii, Carajás w Brazylii, RPA, region Jeziora Górnego w Ameryce Północnej), gdzie magnetyt i hematyt na przemian występują z krzemieniem.

Inne godne uwagi środowiska

• Złoża magnetytu–apatytu (IOA) (np. rejon Kiruna, Szwecja).
• Skarn magnetyt w pobliżu kontaktów wapienia i granitu.
• Warstwowe intruzje z pasmami tytanomagnetytu.
• Piaski aluwialne („czarne piaski”) wzdłuż plaż i rzek.

Żelazo i przemysł

Główna ruda żelaza. Drobno zmielony magnetyt służy także jako gęste medium w przygotowaniu węgla oraz jako czarny pigment (Fe₃O₄).

Elektronika i materiały

Nanocząsteczki Fe₃O₄ są sercem ferrofluidów i wielu ferrytów używanych w rdzeniach i zastosowaniach RF (często z innymi kationami metali).

Pamięć Ziemi

Ziarna magnetytu „nagrywają” kierunek i siłę pola geomagnetycznego w stygnących lawach i osadach — kluczowe dla paleomagnetyzmu i rekonstrukcji tektoniki płyt.

Codzienne użytkowanie

• Metaliczne powierzchnie pokazują odciski palców — wycieraj miękką, suchą ściereczką.
• Przechowuj osobno, aby uniknąć zarysowań miększych sąsiadów (jest gęsty i trochę ścierny).
• Trzymaj silne magnesy z dala od kart z paskiem magnetycznym i kompasów (chyba że robisz pokazy celowo!).

Czyszczenie

• Odkurzaj miękkim pędzlem; lekko wilgotna ściereczka jest w porządku — szybko osusz.
• Unikaj kwasów/bleach; powierzchnie wietrzejące mogą się zaczerwienić (utlenić) przy ostrym traktowaniu.

Łatwe eksperymenty

• Taniec czarnego piasku: Umieść magnes pod cienkim naczyniem z piaskiem magnetytowym; obserwuj, jak tworzą się i poruszają kolce wraz z magnesem.
• Test magnetytu naturalnego: Sprawdź, czy twój okaz potrafi samodzielnie podnieść spinacz do papieru — jeśli tak, masz naturalnie namagnesowany kawałek.
• Smuga kontra podobny wygląd: Porównaj czarną smugę magnetytu z czerwoną hematytu — natychmiastowa pewność identyfikacji.