Ilmeniitti
Esiintyminen > Esiintymät sedimenttikivissä

Sedimenttikivien esiintymät ovat syntyneet, kun merenranta huuhtomalla rikastaa köyhän esiintymän rikkaammaksi. Aines rikastuu jo kulkeutuessaan rannalle. Rannalla veden lisäksi myös eoliset olosuhteet voivat vaikuttaa osaltaan esiintymän rikastumiseen, kun tuuli kuljettaa kevyempiä klasteja pois. Rantakerrostumissa ilmeniitti ja rutiili esiintyvät usein yhdessä. Näistä esiintymistä louhitaan myös esimerkiksi zirkonia ja monatsiittia.
Ilmeniittiesiintymiä sedimenttikivissä ja hiekoissa kutsutaan upamalmeiksi eli raskasmineraalien jäännössedimenttien muodostamiksi malmeiksi. Ne syntyvät, kun ilmeniittiä sisältävät magmakivet ja metamorfiset kivet rapautuvat ja syntyy ilmeniittiä sisältävää hienoainesta. Detritaalinen materiaali kulkeutuu esimerkiksi veden mukana rannikoille ja suistoihin, joissa titaanipitoinen aines laskeutuu veden pohjalle. Virrat kuljettavat kevyempiä mineraaleja, kuten kvartsia pois, ja jäljelle jäävät raskaammat mineraalit rikastuvat. Raskaat ja pienet ilmeniittikiteet kertyvät jokien ja meren kohtaamispaikoille. Aallot ja tuulet rikastavat näitä esiintymiä edelleen rantaympäristössä. Tällaiset esiintymät ovat yleensä vain ohuita raitoja rannoilla, mutta mikäli ranta vetäytyy hitaasti, voi syntyä suuri yhtenäinen esiintymä.
Ilmeniitti on vaikeasti hajoava, raskas ja niukkaliukoinen mineraali, joten sen rikastuminen sedimentaation yhteydessä on pääosin mekaaninen painovoiman ja kuljetuksen aiheuttama lajitteleva prosessi. Merivesi aiheuttaa ilmeniitissä kuitenkin korroosiota, joka lisää titaanin suhdetta rautaan mineraalin kidehilassa. Jos korroosio kasvattaa titaanidioksidin pitoisuuden mineraalissa yli 65 prosenttiin, se muuttuu osittain rutiiliksi, anataasiksi tai näistä muodostuneeksi raemaiseksi leukokseeniksi.
Lajittuminen tapahtuu raekoon ja tiheyden mukaan, ja esimerkiksi rantaolosuhteissa helpoiten kuljetukseen päätyy kevyt ja pieni rae. Jäljelle jäävät raskaat ja isot rakeet eli käytännössä suuret kevyehköjen mineraalien rakeet ja niitä pienemmät raskaiden mineraalien rakeet. Ilmeniittirae, joka on raekooltaan 0,21 mm, on hydrodynaamisessa tasapainossa 0,5 millimetrin kvartsirakeen kanssa.
Suurin osa merenrantojen esiintymistä on syntynyt kvartäärin aikana eli ne ovat 0–2 Ma vanhoja. Eoliset muodostumien dyynit ovat usein suuria, joskin ne ovat verrattain köyhiä.
Titaanidioksidin määrä rantahiekkojen ilmeniitissä vaihtelee rapautumisasteen mukaan. Intiassa ja Sri Lankassa esiintymien malmit sisältävät 50–70 % tai jopa 80 %, Australian niin sanotut mustat hiekat noin 54 %, Etelä-Afrikan hiekat 10–48 % ja Floridan Mineral Cityn rantahiekat 55 % titaanidioksidia.
Jokiympäristöjen mineraalihiekat eivät ole niin hyvin lajittuneita kuin rantaympäristöjen, joten niistä löytyy enemmän erilaisia raekokoja ja mineraaleja. Gbangbaman esiintymässä Sierra Leonessa louhitaan lähinnä rutiilia, mutta pienissä määrin myös ilmeniittiä. Myös Malesiassa on vastaava kaivos, mutta siellä päämineraalina on tina.
Hiekkaesiintymien ilmeniitti on homogeenisissa rakeissa, joiden koko vaihtelee tyypillisesti 75–250 µm välillä. Rakeet ovat melko pyöristyneiden ja hyvin pyöristyneiden väliltä sekä hieman venyneen mallisia.