Magnetit – Das Mineral, das den Magneten zur Party bringt
Magnetit ist Eisenoxid mit einer Superkraft: Es ist von Natur aus magnetisch. In der Hand ist es schwarz, dicht und sammelt gerne Büroklammern; in der Erde bildet es Erzvorkommen, zeichnet das Magnetfeld des Planeten auf und leitet sogar winzige Bakterien, die wie Kompassnadeln schwimmen. Wenn Mineralien Superhelden wären, wäre Magnetit derjenige, der dich findet.
Identität & Benennung 🔎
Was es ist
Magnetit ist ein Eisenoxid mit der Formel Fe3O4, das in der inversen Spinellstruktur kristallisiert. Einfach gesagt besetzen Eisenatome zwei Sublattices, deren magnetische Momente sich nicht vollständig aufheben – daher eine starke Nettomagnetisierung (Ferrimagnetismus).
Name & Überlieferung
Der Name stammt vom antiken „magnetis lithos“ (Stein aus Magnesia, Griechenland). Natürlich magnetisierte Exemplare heißen Magnetstein und waren die ersten Kompasse der Menschheit – Steine, die buchstäblich den Weg weisen.
Wie & Wo Er Entsteht 🌍
Magmatisch & kumulativ
Magnetit kristallisiert früh aus mafischen–intermediären Magmen. In geschichteten Intrusionen kann er sich zu Magnetit–Ilmenit-Bändern (Titanomagnetit) anreichern und manchmal wirtschaftliche Schichten bilden.
Metamorph & Skarn
Während der Kontaktmetamorphose eisenreicher Karbonate oder Schiefer bildet sich Magnetit in Skarns mit Granat, Pyroxen, Epidot und Amphibol – oft dichte, erzhaltige Körper.
Sedimentäre Eisenerze
In bandförmigen Eisenerzen (BIFs) lagert sich Magnetit mit Hämatit und Feuerstein ab und erzeugt die berühmten rot-grauen Streifen, die einen Großteil der weltweiten Eisenindustrie versorgen.
Hydrothermal & Verwitterung
Hydrothermale Flüssigkeiten können Magnetit direkt ausfällen; an der Oberfläche kann Magnetit teilweise zu Maghemit (γ‑Fe2O3) und dann zu Hämatit oxidieren.
Biogene & kosmische Auftritte
Magnetotaktische Bakterien bilden Ketten von nanometergroßem Magnetit („Magnetosomen“), um sich am Erdmagnetfeld zu orientieren. Magnetit kommt auch in einigen Meteoriten vor, besonders in kohlenstoffhaltigen Chondriten.
Ozeanische Aufzeichner
Titanomagnetitkörner in Basalten kühlen ab und „sperren“ die Richtung des Erdmagnetfelds ein – zusammen schreiben sie das zebragestreifte Muster der magnetischen Umkehrungen auf dem Meeresboden.
Aussehen & Gewohnheit 👀
Typisches Aussehen
- Farbe: eisen‑schwarz bis stahl‑grau.
- Glanz: metallisch bis submetallisch; stumpf bei Verwitterung.
- Habitus: scharfe Oktaeder, Dodekaeder; körnig bis massiv; Magnetit-„Sand“ in Placerlagerstätten.
- Strich: pechschwarz (sehr diagnostisch).
Kristalldetails
Flächen können dreieckige Streifen oder Ätzgruben zeigen. Ilmenit-Exsolution kann als Gitterlamellen (Titanomagnetit) in polierten Schnitten erscheinen—Katzenminze für Erz-Mikroskopiker.
Anzeige-Tipp: Ein kleiner Neodym-Magnet, versteckt unter dem Regal, lässt lockeren Magnetitsand in stacheligen Mustern „aufstehen“—ein sofortiger Gesprächsstarter.
Physikalische, magnetische & optische Eigenschaften 🧪
| Eigenschaft | Typischer Wert / Hinweis |
|---|---|
| Chemie | Fe3O4 (Fe2+Fe3+2O4); inverse Spinellstruktur |
| Kristallsystem | Isometrisch (kubisch) |
| Härte | ~5,5–6,5 (gewöhnlich ~6) |
| Dichte | ~5,1–5,2 (schwer in der Hand) |
| Spaltbarkeit / Bruch | Keine echte Spaltbarkeit; Bruch uneben bis subkonchoidal |
| Strichfarbe | Schwarz (Kontrast: Hämatit = kirschrot bis rötlich-braun) |
| Magnetismus | Ferrimagnetisch—stark von Magneten angezogen; kann dauerhaft magnetisiert werden (Magnetstein) |
| Curie-Temperatur | ~580 °C (darüber wird Magnetit paramagnetisch) |
| Optik | Opak; isotrope Reflexion in der reflektierten Lichtmikroskopie |
| Veränderung | Oxidiert zu Maghemit/Hämatit; Verwitterung kann Oberflächen röten |
Unter der Lupe / Magnet 🔬🧲
Hinweise mit der Handlupe
- Metallisch schwarz, manchmal mit oktaedrischen Flächen.
- Die Strichtafel zeigt sofort eine schwarze Linie.
- Das Gewicht wirkt hoch für die Größe (SG ~5,2).
Magnettest
Schon kleine Fragmente springen zum Magneten. Einige Proben (Magnetstein) nehmen den Magneten zurück auf – sie tragen permanente Magnetisierung.
Polierte Schnittfläche
Unter reflektiertem Licht ist Magnetit hell und isotrop; winzige Exsolutionslamellen von Ilmenit können zarte Gittermuster erzeugen (Titanomagnetit).
Look‑Alikes & Wie man sie erkennt 🕵️
Hämatit
Kann stahlgrau bis schwarz sein, aber der Strich ist rot. Höchstens schwacher Magnetismus. Spekularhämatit funkelt; Magnetit ist gleichmäßiger metallisch.
Ilmenit
Eisen-Titan-Oxid; schwach magnetisch bis nicht magnetisch. Zeigt oft bräunlichen Farbton und geringere Dichte. Strich schwarz, aber Glanz weniger hell.
Chromit
Dunkler Spinell mit hohem SG; schwacher Magnetismus und brauner Strich. Häufig in Ultramafiten – der Kontext hilft.
Maghemit & Martit
Maghemit (oxidiertes Magnetit) bleibt schwarz, kann aber weniger magnetisch sein; Martit ist Hämatit-Pseudomorph nach Magnetit – oktaedrische Form, roter Strich.
Magnetischer Schlacke
Industrielles Nebenprodukt kann magnetisch und glasig mit Blasen sein. Achte auf blasenartige Textur und Fließwirbel (untypisch für Mineralkristalle).
Schnellcheckliste
- Starke Magnetanziehung.
- Schwarzer Strich (entscheidender Test).
- Oktaedrische Kristalle oder massives körniges Erz.
Fundorte & Erze 📍
Globale Eisenquellen
Die Hauptproduktion von Eisen stammt aus banded iron formations (Australiens Pilbara & Hamersley, Brasiliens Carajás, Südafrika, Nordamerikas Lake Superior-Region), wo Magnetit und Hämatit mit Hornstein abwechseln.
Weitere bemerkenswerte Vorkommen
- Magnetit-Apatit (IOA)-Lagerstätten (z. B. Kiruna-Gebiet, Schweden).
- Skarn-Magnetit nahe Kalkstein-Granite-Kontakten.
- Geschichtete Intrusionen mit Titanomagnetit-Bändern.
- Placer-Sande („Schwarze Sande“) entlang von Stränden und Flüssen.
Verwendungen & Wissenschaftliche Hinweise 🧭
Eisen & Industrie
Primärer Eisenerz. Fein gemahlener Magnetit dient auch als dichte Medien in der Kohleaufbereitung und als schwarzes Pigment (Fe3O4).
Elektronik & Materialien
Fe3O4-Nanopartikel stehen im Zentrum von Ferrofluiden und vielen Ferriten, die in Kernen und HF-Anwendungen verwendet werden (oft mit anderen Metallkationen).
Das Gedächtnis der Erde
Magnetitkörner „zeichnen auf" Richtung und Stärke des geomagnetischen Feldes in abkühlenden Laven und Sedimenten auf – entscheidend für Paleomagnetismus und Plattentektonik-Rekonstruktionen.
Lustiger Gedanke: Einige Bakterien bauen Kompassnadeln aus Magnetit; du bist nicht der Einzige, der winzige Magnete sammelt.
Pflege, Handhabung & Spaß-Demos 🧼🧪
Alltäglicher Umgang
- Metallische Oberflächen zeigen Fingerabdrücke – wischen Sie mit einem weichen, trockenen Tuch ab.
- Bewahren Sie sie getrennt auf, um Kratzer an weicheren Nachbarn zu vermeiden (er ist dicht und etwas abrasiv).
- Halten Sie starke Magnete von Magnetstreifenkarten und Kompassen fern (es sei denn, Sie machen absichtlich Vorführungen!).
Reinigung
- Stauben Sie mit einem weichen Pinsel ab; ein leicht feuchtes Tuch ist in Ordnung – trocknen Sie es sofort.
- Vermeiden Sie Säuren/Bleichmittel; verwitterte Oberflächen können bei harscher Behandlung rot (oxidiert) werden.
Einfache Experimente
- Schwarzsand-Tanz: Legen Sie einen Magneten unter eine dünne Schale mit Magnetitsand; beobachten Sie, wie sich Spitzen bilden und mit dem Magneten bewegen.
- Magnetstein-Test: Prüfen Sie, ob Ihr Exemplar selbstständig eine Büroklammer anheben kann – wenn ja, haben Sie ein natürlich magnetisiertes Stück.
- Strich vs. Ähnlichkeit: Vergleichen Sie den schwarzen Magnetitstrich mit dem roten Hämatitstrich – sofortige Identifikationssicherheit.
Fragen ❓
Ist jeder Magnetit ein Magnet?
Alle Magnetite werden stark von Magneten angezogen, aber nur einige Stücke sind dauerhaft magnetisiert (Magnetstein). Erhitzen über ~580 °C löscht diese Erinnerung.
Warum hat mein Exemplar einen rostigen Film?
Oberflächenoxidation kann die Haut von Magnetit in Hämatit verwandeln – nur eine dünne Verwitterungsschicht. Sanfte Reinigung und trockene Lagerung minimieren dies.
Kann Magnetit transparent sein?
Nein – Magnetit ist undurchsichtig. Dünne Kanten können grau erscheinen, aber Licht dringt nicht durch Kristalle.
Was ist Titanomagnetit?
Magnetit mit Ti, das in die Struktur eingelagert ist. Beim Abkühlen kann es Ilmenit-Lamellen ausscheiden – winzige Gittermuster, die Erzpetrographen begeistern und Abkühlungsgeschichten aufzeichnen.
Kommt Magnetit in Edelsteinen vor?
Als Einschlüsse, ja (winzige Oktaeder in einigen Kristallen), aber Magnetit selbst ist kein facettierter Edelstein – sein Reiz ist metallisch, magnetisch und völlig unverblümt.
Abschließendes Lächeln: Endlich ein Stein, der kommt, wenn man ihn ruft – vorausgesetzt, man hält einen Magneten.