I minerali magnetici

I principali minerali magnetici contenuti nelle rocce terrestri sono:

I principali parametri magnetici che caratterizzano i suddetti minerali e che ne consentono l'individuazione nelle rocce sono:



Magnetite

Fe3O4

Struttura cubica tipo ãspinello inversoä. Cambiamento di struttura (da cubica ad ortorombica a 110-120 K, transizione di Verwey). Ferrimagnetica.

Temperatura di Curie: 580o C

Js = 90 - 93 Am2/kg

Ms = 480 kA/m

Hsat = 0.1 - 0.3 T

Hc = (30) 20 - 0.1 mT             Hcr = (50) 35 - 10 mT

I parametri di isteresi variano con le dimensioni e lo stato magnetico (singolo dominio=SD, pseudo singolo dominio=PSD, multidominio=MD):

Dimensioni critiche (per magnetite equidimensionale):

SPM --> SD : » 0.035 microns

SD --> PSD : 0.05 - 0.08 microns

PSD --> MD : 15 ¸ 20 microns




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Ematite

alpha - Fe2O3

Struttura trigonale, romboedrica, tipo corindone.

Antiferromagnetica inclinata.

Cambiamento di struttura a -10 ¸ -20o C (transizione di Morin).

Temperatura di Néel: 680o C

Js = 0.5 Am2/kg

Ms = 2.5 kA/m

Hc = 40 - 175 mT

Hcr = 270 - 535 mT

Hsat = 1.5 - 5 T
 

 

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Maghemite

gamma - Fe2O3

Struttura cubica, tipo magnetite.

Ferrimagnetica.

Temperatura di Curie = 590 - 675o C

Trasformazione in ematite a Ti variabile: 250oC < Ti < 900oC (frequente Ti = 350oC per granuli con dimensione < 1 x 10-6 m)

Js = 70 - 80 Am2/kg

Ms = 355 - 405 kA/m

Hc = 6 - 9 mT      Hcr = 17 - 23 mT        Hsat = 0.1 - 0.2 T

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Goethite

alpha - FeO.OH

Struttura ortorombica.

Antiferromagnetica.

Temperatura di Néel: 120o C (55-130o C)

Si trasforma in ematite in diagenesi.

Js < 1 Am2/kg

Ms < 2 kA/m

Hc = 25 - 252 mT            Hcr = 504 - 4025 mT

Hsat = ----
 



 

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Pirrotina

FeS1+x ; 0 <= x <= 0.14


 
Fe7S8 :Struttura monoclina.Ferrimagnetica. Transizione magnetica a 34oKTCurie: 320-325o
Fe9S10 :Struttura esagonale. Antiferromagnetica a 20oC.Transizione l a 200-210o CTCurie: 275-295o C

Js = 5 - 20 Am2/kg

Ms = 25 - 95 kA/m

Hc = 9 - 100 mT            Hcr = 10 -110 mT            Hsat = 0.5 -1 T


 

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Greigite

Fe3S4

Struttura cubica tipo magnetite.

Ferrimagnetica.

Temperatura massima di decomposizione: 330o C (fino a 380o C ?)

Js = 20-25 Am2/kg

Ms = 80-125 kA/m

Hc = 10 - 70 mT            Hcr = 45 - 95 mT           Hsat = 0.2 - 0.3 T



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