磁鐵礦主要成分為Fe3O4，即四氧化三鐵，每個Fe3O4分子中有兩個+3價的鐵原子和一個+2價的鐵原子，氧原子現-2價。Fe3O4中Fe的理論化學組成為72.4%、O為27.6%。其為等軸晶系，單晶體常呈八面體，較少呈菱形十二面體。 在菱形十二面體面上，長對角線方向常現條紋。集合體多呈致密塊狀和粒狀。顏色為鐵黑色，條痕為黑色，半金屬光澤，不透明。莫氏硬度5.5-6.5，相對密度4.9-5.2，具強磁性。

　　磁鐵礦中常有相當數量的Ti4+以類質同象代替Fe3+，還伴隨有Mg2+和V3+等相應地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些礦物亞種，即：

　　1、鈦磁鐵礦

　　Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(O

　　2、釩磁鐵礦

　　FeV2O4或Fe2+(Fe3+V)O4，含V2O5有時高達68.41%-72.04%。

　　3、釩鈦磁鐵礦

　　成分更為復雜的上述兩種礦物的固溶體產物。

　　4、鉻磁鐵礦

　　含Cr2O3 可達百分之幾。

　　5、鎂磁鐵礦

　　含MgO可達6.01%。

　　磁鐵礦是巖漿成因鐵礦床、接觸交代-熱液鐵礦床、沉積變質鐵礦床，以及一系列與火山作用有關的鐵礦床中鐵礦石的主要礦物，此外也常見于砂礦床中。磁鐵礦氧化后可變成赤鐵礦(假象赤鐵礦及褐鐵礦)，但仍能保持其原來的晶形。

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