piroksen grubu

Vikipedi, özgür ansiklopedi
tetrahedra ve bileşimleri biri aşağıdaki genel ampirik formüle uyan bileşikleri:

M1 M2 T 2 O 6 .

Bu yapısal formülde M1, M2 ve T piroksen yapısındaki farklı pozisyonları temsil etmektedir. Esas olarak aşağıdaki katyonlar tarafından işgal edilirler:

  • M1: Mg 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , Ti 4+ , Ti 3+ , V 3+ , Sc 3+ , Cr 3+ , Zr 4+ , Zn 2+ ,
  • M2: Mg 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Ca 2+ , Na + , Li +
  • T: Si 4+ , Al 3+ , Fe 3+

Bireysel pozisyonlardaki baskın katyonlar kalın harflerle vurgulanmıştır.

çeşitli bileşimler ve oluşum koşulları kayalar.

Piroksenler 5 ile 6,5 arasında bir sertliğe ve soluk yeşil ila kahverengimsi yeşil veya bronz renge sahiptir. Konturun rengi yeşilimsi beyazdır.

; piroksenler için yarık açıları 90 derece, amfiboller için ise 120 derecedir. Amfiboller genellikle uzun iken, piroksenler kısa sütunlar oluşturur. İdiomorfik piroksenlerin iki baş yüzeyi vardır, amfibollerin ise üç tane vardır.

Malawi, Zomba Bölgesi, Dağ Malosa'dan feldspat üzerinde Aegirine (siyah)
Boyut: 3.0 × 2.8 × 2.0 cm

Etimoloji ve tarih

lavlarda meydana geldiği gerçeğine değinir ; Bunun sadece camdaki safsızlıklar olduğu varsayılırdı, böylece "ateşe yabancı" adı ortaya çıktı. Aslında piroksenler, lav püskürmeden önce kristalleşen minerallerdir.

Sınıflandırma ve isimlendirme

Bir piroksenin doğru adlandırılması, eksiksiz bir kimyasal analize ve bireysel elementlerin tam içeriğinin standartlaştırıldığı ve bireysel öğelere (M1, M2, T) dağıtıldığı önceden tanımlanmış bir hesaplama şemasının uygulanmasına dayanır.

Uluslararası Mineraloji Birliği (IMA), piroksenleri bileşimlerine göre 6 gruba ayırır:

  1. Mg-Fe-Piroksen
  2. Mn-Mg piroksenler
  3. Ca-piroksen
  4. Ca-Na-Piroksen
  5. Na-piroksen
  6. Li-Piroksen

Bu altı grupta piroksenler için 20 temel isim tanımlanmıştır. Aşağıda listelenen bileşimlerden önemli sapmalar, önceki sıfatlarla (titan açısından zengin, demir açısından zengin, ...) dikkate alınır.

Aşağıda verilen yapısal formüllerde parantez içindeki atomlar herhangi bir karışımda ikame edilebilirler , ancak diğer atom gruplarıyla her zaman aynı ilişki içindedirler. Burada sadece çeşitli piroksenlerin idealleştirilmiş bileşimleri listelenmiştir. Mineral adlarının geçerliliği, daha geniş bir bileşim alanına uzanır. Yani z. B. Mg içeriği 0 ila 1 Fe 2+ olan tüm düşük kalsiyumlu Mg-Fe-piroksenler, enstatit veya klinoenstatit olarak adlandırılır.

Kesin konuşmak gerekirse, güvercinit, ojit, omfasit ve aegirin-ojit için yapısal formüller mineralleri değil karışık kristalleri tanımlar. Bir mineral uç bağlantı bileşimi için mevcut kılavuz, maksimum iki farklı iyonla yalnızca bir kafes pozisyonunun karışık bir şekilde işgal edilmesine izin verir. Bu piroksenlerin yaygın kullanımı ve literatürde bu mineral adlarının yaygın kullanımı göz önüne alındığında, halen bağımsız mineraller olarak listelenmektedir.

Mg-Fe-Piroksen

Şekil 1: Kuaterner Ca-Mg-Fe piroksenler.

Mg-Fe-piroksenler hem ortorombik hem de monoklinik simetri ile oluşur.

Aşağıdaki uç bağlantılar Mg-Fe-Pyroxene sınırlarını oluşturur:

Soyadı M2 2+ M1 2+ T 4+ 2 O 2- 6 Uzay grubu Dipnot Enstatit mg 2+ mg 2+ Si 4+ 2 O 6 Pbca (No. 61)
Şablon: oda grubu / 61
ferrosilit Fe 2+ Fe 2+ Si 4+ 2 O 6 Pbca (No. 61)
Şablon: oda grubu / 61
protoenstatit mg 2+ mg 2+ Si 4+ 2 O 6 Pbcn (No. 60)
Şablon: oda grubu / 60
protoferrosilit Fe 2+ Fe 2+ Si 4+ 2 O 6 Pbcn (No. 60)
Şablon: oda grubu / 60
varsayımsal, protoenstatitte ~ %20 klinoenstatit mg 2+ mg 2+ Si 4+ 2 O 6 P 2 1 / c (No. 14)
Şablon: oda grubu / 14
klinoferrosilit Fe 2+ Fe 2+ Si 4+ 2 O 6 P 2 1 / c (No. 14)
Şablon: oda grubu / 14
güvercin (Ca, Mg, Fe) 2+ (Mg, Fe) 2+ Si 4+ 2 O 6 P 2 1 / c (No. 14)
Şablon: oda grubu / 14

Mn-Mg piroksenler

Mg-Mn-piroksenler hem ortorombik hem de monoklinik simetri ile oluşur.

Soyadı M2 2+ M1 2+ T 4+ 2 O 2- 6 Uzay grubu Dipnot donpeakorit Mn 2+ Mg Si 4+ 2 O 6 Pbca (No. 61)
Şablon: oda grubu / 61
kanoit Mn 2+ Mg Si 4+ 2 O 6 P 2 1 / c (No. 14)
Şablon: oda grubu / 14

Ca-piroksen

Tüm Ca-piroksenler monoklinik simetri ile kristalleşir.

Soyadı M2 2+ M1 2+ T 4+ 2 O 2- 6 Uzay grubu Dipnot Ağustos ( Ca , Mg, Fe 2+ ) (Mg, Fe 2+ ) Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
diyopsit Ca 2+ mg 2+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
hedenbergit Ca 2+ Fe 2+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Johannsenit Ca 2+ Mn 2+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
petedunnit Ca 2+ Zn 2+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
M2 2+ M1 3+ T 3+ T 4+ O 2- Kushiroit Ca 2+ Al 3+ Al 3+ Si 4+ O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Esseneit Ca 2+ Fe 3+ Al 3+ Si 4+ O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Burnettit Ca 2+ V + 3 Al 3+ Si 4+ O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Davisit Ca 2+ sc 3+ Al 3+ Si 4+ O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
büyük manit Ca 2+ Ti 3+ Al 3+ Si 4+ O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
M2 2+ M1 4+ 0,5 M1 2+ 0,5 T 3+ T 4+ O 2- buffonit Ca 2+ Ti 4+ 0,5 Mg 2+ 0,5 Fe 3+ Si 4+ O 6 varsayımsal Ti 4+ -Fe 3+ bitiş bağlantısı Al-Buffonite Ca 2+ Ti 4+ 0,5 Mg 2+ 0,5 Al 3+ Si 4+ O 6 varsayımsal Ti 4+ -Al 3+ - bitiş bağlantısı M2 2+ 0,50,5 M1 3+ T 4+ 2 O 2- Tissintit Ca 2+ 0,50,5 Al 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Krom Eskola Piroksen Mg 2+ 0,50,5 Cr 3+ Si 4+ 2 O 6 varsayımsal bitiş bağlantısı

Ca-Na-Piroksen

Şekil 2: Ca-Na-Pyroxene
Soyadı M2 2+ 0,5 M2 + 0,5 M1 2+ 0,5 M1 3+ 0,5 T 4+ 2 O 2- 6 Uzay grubu Dipnot vurgu Ca 2+ 0,5 Na + 0,5 (Mg, Fe) 2+ 0,5 Al 3+ 0,5 Si 4+ 2 O 6 Aegirine Ojit Ca 2+ 0,5 Na + 0,5 (Mg, Fe) 2+ 0,5 Fe 3+ 0,5 Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15

Na-piroksen

Soyadı M2 + M1 3+ T 4+ 2 O 2- 6 Uzay grubu Dipnot jadeit Hayır + Al 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
aegirin Hayır + Fe 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
kozmoklor Hayır + Cr 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Jervisit Hayır + sc 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
Namansilit Hayır + Mn 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15
natalit Hayır + V + 3 Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15

Li-Piroksen

Soyadı M2 + M1 3+ T 4+ 2 O 2- 6 Uzay grubu Dipnot Spodumen Li + Al 3+ Si 4+ 2 O 6 C 2 / c (No. 15)
Şablon: oda grubu / 15

Doğal olarak oluşan piroksenlerin bileşimleri genellikle bu grupların ideal bileşimleri arasındadır. Buna göre, M1 ve M2 konumlarındaki katyonların bu karmaşık karışabilirliğini hesaba katan daha kaba bir sınıflandırma geliştirilmiştir. Buna göre dört kimyasal grup ayırt edilir:

  • Ca-Na-Pyroxene (Şekil 2): 0.2 ila 0.8 Na ile Ca-Mg-Fe-Pyroxene (Omphacit, Aegirin-Augit).
  • Na-piroksen (Şekil 2): 0,8 ila 1,0 Na içeren Al-Fe-piroksen (jadeit, aegirin).
  • Diğer piroksenler: Bu grup, genellikle düşük değişkenliğe sahip olağandışı bileşimlerle yalnızca birkaç oluşumu bilinen diğer tüm piroksenleri içerir (spodumen, essenite, johannsenite, petedunnite, kanoite, donpeakorit).

Simetriye göre, piroksenler ayrıca iki gruba ayrılır:

Eğitim ve Mekanlar

yapı

Piroksenlerin kimyasal bileşimindeki çeşitlilik, yapılarında açıklanmıştır. Çok farklı boyut ve şekillerde katyon konumlarına sahiptir ve bu nedenle farklı boyut ve yüklere sahip çok sayıda katyon için alan sunar. Tüm bu katyon pozisyonlarında, katyonlar oksijen anyonları ile çevrilidir. Farklı pozisyonlar, çevreleyen anyonların sayısı (koordinasyon sayısı), katyona olan mesafeleri ve katyon etrafındaki düzenlemeleri bakımından farklılık gösterir. Genel olarak şu geçerlidir: Bir katyonu ne kadar çok anyon çevrelerse, katyon konumundan anyonlara olan ortalama mesafe o kadar büyük olur, bireysel bağlar o kadar zayıf ve bağların iyonik karakteri o kadar büyük olur.

Piroksen yapısı 3 farklı koordinasyon numarasına sahip katyon pozisyonlarına sahiptir.

  • Tetrahedral konumlar (T): 4 oksijen iyonu (O 2− ) bir katyonu tetrahedral biçimde çevreler. Bu konum, genellikle yüksek yüklü (Si 4+ , Ti 4+ , Al 3+ ) küçük katyonlar için alan sunar . Kısa katyon-anyon bağları, yüksek bir kovalent içeriğe (atomik bağlar) sahiptir. Atomik bağlar kuvvetle yönlendirilir. Bu nedenle, bağlanan atomik orbitallerin geometrisi, çevreleyen anyonların düzenine mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Bu geometrik sınır koşulu z yerine getirilir. B. Si 4+ gibi sp3-hibridize katyonlar . Bu elektron konfigürasyonunda, bir dış s orbitali, 4 tetrahedral sp 3 hibrit orbital oluşturmak için üç dış p orbitaliyle birleşir .
  • Oktahedral konum (M1): 6 oksijen iyonu (O 2− ) bir katyonu oktahedral biçimde çevreler. Bu konum, orta büyüklükte, çoğunlukla iki değerlikli ve üç değerlikli katyonlar (Mg 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ ) için alan sunar. Bağlar ağırlıklı olarak yönsüz iyoniktir.
  • 6 ila 8 kat koordineli bölge (M2): 6-8 oksijen iyonu (O 2− ) bir katyonu çevreler. Bu konum, orta büyüklükten büyük monovalent ila iki değerlikli katyonlar (Mg 2+ , Fe 2+ veya Na + , Ca 2+ ) için alan sunar. Bağlar zayıf ve ağırlıklı olarak iyoniktir. Orta büyüklükteki katyonlar (Mg 2+ , Fe 2+ ) 6 kat koordineli, daha büyük katyonlar (Na + , Ca 2+ ) 8 kattır.

Açıklık sağlamak amacıyla, sağdaki yapı şekilleri sadece bu koordinasyon çokyüzlülerinin yüzeylerini göstermektedir. Oksijen ve katyonların kendileri gösterilmemiştir. Oksijen anyonları çokyüzlülerin köşelerinde, katyonlar çokyüzlülerin merkezindedir.

Silikat anyon kompleksi

tetrahedra, iki oksijen atomu aracılığıyla ideal olarak sonsuz zincirlere bağlanır.

F. Liebau'nun silikat sınıflandırmasına göre, piroksenler dallanmamış iki tek zincirli silikat grubuna aittir. Bir zincir içinde, silikat tetrahedronun oryantasyonu her ikinci tetrahedronla (iki zincir) tekrarlanır. Zincirler doğrudan birbirine bağlı değildir (tek zincir) ve zincirden daha fazla dörtyüzlü dallanmaz (dallanmamış).

SiO 4 tetrahedra, zincirlerde, bir tetrahedron noktası olan bir zincirdeki tüm tetrahedralar aynı yöne bakacak şekilde düzenlenir. Buna göre, tüm tetrahedralar ters yönde bir yüz noktası ile. Bitişik Şekil SiO bir kesitini göstermektedir 4 yüzlü uçları bir görüntüsü ikili tek zincirli.

oktahedron zincir

Piroksen yapısı: kristalografik c eksenine paralel M1 ve M2 oktavlarının zikzak zinciri; Mavi dikdörtgen: birim hücre
koordine edilir. Oktahedra, zikzak zincirler oluşturmak için ortak kenarlarla birbirine bağlanır.

M2 koordinasyon çokyüzlüleri, üç ortak kenar aracılığıyla bir zincirin üç M1 oktahedrasına bağlanır. M2 üzerinde 8 kat koordineli daha büyük katyonlar olması durumunda, örn. B. Diopside veya Hedenbergid'deki Ca2 + , çokyüzlüler, bitişik bir oktahedron zincirinin M2 çokyüzlülerine ortak bir kenar yoluyla bağlanır. M2'de daha küçük altı koordinatlı katyonlar olması durumunda, örn. B. Enstatitede Mg 2+ , böyle bir bağlantı yoktur.

I-kirişler

Piroksen yapısı: I-kirişlerin bağlantısı; Mavi dikdörtgen: birim hücre

İki tetrahedron zinciri, serbest uçları vasıtasıyla bir oktahedron bandının üstüne ve altına bağlanır. Bu sandviç benzeri yapısal birim, büyük I harfini anımsatan kesiti nedeniyle I-kirişi olarak da adlandırılır.

Bu I-kirişler, SiO 4 tetrahedron ve M2 oktahedron aracılığıyla birbirine bağlanır .

Klino- ve ortopiroksenler

Piroksenler simetrilerine göre iki gruba ayrılır:

  • Klinopiroksenler: monoklinik simetriye sahip piroksenler (uzay grubu C2 / c). Bunlar şunları içerir: B. tüm Na ve Ca piroksenler
  • Ortopiroksenler: Ortorombik simetriye sahip piroksenler (uzay grupları Pbca, Pbcn). Bunlar şunları içerir: B. enstatit ferrosilit serisinin (uzay grubu Pbca) piroksenleri ve z. B. enstatitin yüksek sıcaklık formu (protoenstatit, uzay grubu Pbcn).

Çeşitli uzay gruplarının piroksen yapıları, kristalografik a ekseni yönünde oktahedral tabakaların istiflenmesinde farklılık gösterir (şekle bakınız).

Klinopiroksenlerde tüm oktahedralar aynı yönelime sahiptir. a-yönünde birbirini takip eden dörtyüzlü ve oktahedral tabakaların her biri, c-yönünde birbirinden hafifçe kaymıştır. Bu kayma, piroksenlerin monoklinik simetrisinin eğik açısıyla sonuçlanır.

Ortopiroksende, oktahedranın oryantasyonu periyodik olarak a-yönünde değişir. A-yönünde birbirini takip eden katmanların kayması dengelenir ve bir ortorombik birim hücre elde edilir.

Bir oktahedrondan oktahedron merkezinden karşı köşeye doğru olan diyagonal, dönüşümlü olarak a- ve c-ekseni (M + konumları) ve a- ve c-eksenlerinin (M− konumları) yönünü gösterir. Zıt yönlere sahip oktahedral katmanlar, bir ayna düzleminde (b ve c eksenlerine paralel) yansıtılarak birbirlerine eşlenebilir. Birim hücre düzeyinde, bu ilişkiler piroksenlerde yaygın olarak görülen makroskopik ikiz oluşumuna benzer. Bu nedenle ortopiroksenler, birim hücre düzeyinde polisentetik ikizlenme olarak da tanımlanır.

Çeşitli uzay grupları Pbca ve Pbcn'nin ortopiroksenleri, oktahedral yönelimin tersine çevrilmesinin periyodikliği bakımından farklılık gösterir. Pbca-piroksenler (örneğin, ferrosollit) iki periyodikliğe sahiptir; H. her ikinci oktahedron katmanından sonra, oktahedronun oryantasyonu değişir (oktahedron katmanlarının sırası M− M− M + M + M− M−…). Pbcn-piroksenler, her pozisyondan sonra oktahedral oryantasyonun tersine çevrilmesi ile karakterize edilir (oktahedral pozisyonların sırası M− M + M− M + M−…).

kullanmak

olarak uygundur .

Balta bıçakları yapmak için çok kompakt yapısı nedeniyle çoğunlukla masif jadeit kullanıldı; Ayrıca jadeitten çok ince oyulmuş mücevher objeleri yapılabilir.

Ayrıca bakınız

Edebiyat

  • Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineraloji . 7. baskı. Springer Verlag, Berlin 2005, ISBN 3-540-23812-3
  • Stefan Weiß: Büyük Lapis mineral rehberi . 4. baskı. Christian Weise Verlag, Münih 2002, ISBN 3-921656-17-6

 - resim, video ve ses dosyalarının toplanması

Bireysel kanıt

  1. Piroksenler Alt Komitesi, CNMMN; Nobuo Morimoto:
  2. Hawthorne FC: Kompleks Minerallerde Yeni Mineral Türlerinin ve Heterovalent Yer Değiştirmelerin Tanımlanmasında Son Üye Yük Düzenlemelerinin Kullanımı. İçinde: Kanadalı Mineralog. 40, 2002, s. 699-710. ( PDF (309 kB) )
  3. Huifang Xu, Tina R. Hill, Hiromi Konishi, Gabriela Farfan:
  4. Richard O. Sack, Mark S. Ghiorso: Çok
  5. CA Goodrich & GE Harlow: