Magnétite

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Introduction

Magnétite
Général
Nom IUPAC
N CAS1309-38-2 (magnétite)

1317-61-9 (tétraoxyde de trifer)
N EINECS215-169-8 (magnétite)

215-277-5 (tétraoxyde de trifer)
Propriétés chimiques
Formule bruteFe3O4
Masse molaire231,533 ± 0,007 g·mol
Propriétés physiques
T° fusion1 538 °C
Masse volumique5,2 g·cm à 20 °C
Précautions
SIMDUT
Produit non contrôlé
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La magnétite est une espèce minérale composée d'oxyde de fer(II,III), ferrimagnétique, de formule FeO.Fe2O3 avec des trace de magnésium Mg, de zinc Zn, de manganèseMn, de nickel Ni, de chrome Cr, de titane Ti, de vanadium V et d'aluminium Al. Elle fait partie du groupe des spinelles et forme une série avec la magnésioferrite et la jacobsite. Elle forme des cristaux typiquement octaédriques, plus rarement dodécaédriques, exceptionnellement cubiques, qui peuvent atteindre près de 25 cm .

Histoire, Inventeur et étymologie

La magnétite est connue depuis au moins l'âge du fer. La première mention écrite date de Pline l'Ancien en 77.

Décrit par Wilhelm Karl Ritter von Haidinger en 1845. Elle tire son nom du mont Magnetos (« Grand Mont »), une montagne grecque particulièrement riche en ce minéral, et surtout du grec magnês qui signifie "aimant".

Topotype

Magnésia, Thessalie Gréce.

Propriétés physiques particulières

À une température de 580 °C (point de Curie), le magnétisme disparait pour réapparaitre ensuite en refroidissant. Ce minéral est un conducteur électrique.

Synonymie

  • aimantine
  • diamagnétite (Shepard 1852)
  • ferroferrite (le)
  • fer oxydé magnétique
  • fer oxydulé ( Dufrénoy 1845)
  • héraclion: la magnétite était abondante à Héraclée en Lydie.
  • morpholite
  • pierre d'aimant

Cristallochimie

Structure cristalline de la Magnétite

Le groupe du spinelle rassemble des espèces de structure similaire. Il existe plus de 20 espèces. La formule générique est XY2O4 où X représente un métal divalent (Magnésium, fer, Nickel, Manganèse et/ou le Zinc) et Y un métal trivalent (Aluminum, fer, chrome et / ou Manganése, le Titane.)

  • Chromite
  • Franklinite
  • Gahnite
  • Magnésiochromite
  • Magnétite
  • Minium
  • Spinelle

Gîtologie

C'est un minéral ubiquiste commun, que l'on trouve dans de nombreux types de roches.

  • Roches intrusives : dans les diorites et les gabbros, ainsi que dans leurs équivalents volcaniques.
  • Roches métamorphiques : Minéral classique dans les skarns, elle y est introduite par métasomatose dans les roches calcaires.
  • Formations hydrothermales : Elle peut y être présente comme minéral accessoire. Dans les fentes alpines, elle existe en très beaux échantillons (en Italie et en Suisse).
  • Roches sédimentaires :la magnétite peut se rencontrer comme élément lourd détritique dans les sédiments ; des gisement de sables à magnétite sont exploités dans le nord de la Nouvelle-Zélande.
  • Dépôt de fumerolles volcaniques : Vésuve et de l'Etna son faciès peut y être arborescent ou dentritique.
  • Présent dans certaines météorites.

Minéraux associés

Gisement

C'est l'un des principaux minerais de fer. Il est présent dans la plupart des concentrés de battée des orpailleurs et peut être séparé aisément à l'aide d'un aimant. On le trouve aussi en Autriche dans des schistes verts où les cristaux peuvent dépasser facilement les 5 mm d'arêtes.

Des cristaux mal formés de 250 kg ont été trouvés à Faraday dans l’Ontario au Canada et dans les pegmatites de Teete au Mozambique.

Utilisation

  • Minerai de fer
  • Colorant : pigment primaire pour, la terre d'ombre et la terre de Sienne.
  • Principal composant de la poudre de ferrites utilisée pour la fabrication des aimants.
  • Datation des coulées de laves du fait de ses propriétés ferrimagnétiques, il enregistre les variations de l'orientation du champ magnétique terrestre. Grâce à la magnétite on a pu déterminer sur des coulées rapprochées qu'à chaque inversion du dipôle terrestre il y a une phase de transition de 1 000 ans où le champ magnétique peut s'inverser en 3 jours.
  • Biologie : Selon des recherches réalisées par deux biologistes américains, Gould et Kirschvink, les cellules de l'être humain renferment des cristaux de magnétite, ce qui pourrait amener à comprendre les propriétés bio-électromagnétiques du corps humain. Le pigeon aurait de la magnétite, présente à trois endroits bien distincts et en quantités différentes, à l'intérieur de son bec, ce qui l'aiderait à se diriger en vol.