마그네타이트

마그네타이트(magnetite)는 철 산화물 광물 중 하나로, 화학식은 Fe₃O₄이다. 이름은 그리스어로 '자석'을 뜻하는 '마그네티스 리토스(μαγνήτις λίθος)'에서 유래하였다. 마그네타이트는 지구상에서 자연적으로 발견되는 광물 중 가장 강한 자성을 띠는 광물 중 하나이며, 주요 철광석으로 이용된다.

특성 마그네타이트는 상온에서 강자성 또는 페리자성을 나타내어 자석에 강하게 끌린다. 색깔은 검은색 또는 갈흑색이며, 금속 또는 아금속 광택을 띤다. 조흔색은 검은색이다. 결정 형태는 보통 팔면체이며, 때로는 십이면체나 정육면체로 나타나기도 한다. 결정 구조는 등축정계에 속하는 역스피넬 구조이다. 모스 경도는 5.5~6.5로 비교적 단단한 편이며, 비중은 약 5.18이다. 전기 전도성이 뛰어나다.

산출 마그네타이트는 다양한 지질 환경에서 산출된다. 화성암, 변성암, 퇴적암 등 여러 종류의 암석에서 흔하게 발견된다. 특히 열수 광상, 접촉 변성 광상, 퇴적층 등에 대규모 철광상으로 존재하기도 한다. 티타늄이 치환된 티타늄 마그네타이트(titanomagnetite)는 현무암과 같은 화성암에서 흔히 발견된다.

용도 마그네타이트는 철강 산업에서 가장 중요한 철광석 중 하나로 사용된다. 강한 자성 때문에 광석 선별 시 자력 선광 방법으로 쉽게 분리할 수 있다. 또한, 암석 내의 마그네타이트 방향을 측정하여 과거 지구 자기장을 연구하는 고지자기학에서 중요한 역할을 한다. 자연적으로 자성을 띠는 마그네타이트를 자철석(lodestone)이라고 부르는데, 이는 역사적으로 나침반의 재료로 사용되었다. 이 외에도 안료, 촉매, 자기 저장 매체 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 일부 생물(예: 새, 벌, 거북이 등)은 체내에 마그네타이트 결정을 가지고 있어 자기장 감지에 이용하는 것으로 알려져 있다.