Пироксени

С Википедије, слободне енциклопедије
Пироксен
Peridot in basalt.jpg
Перодот у базалту
Опште информације
Категоријаминерал
ФормулаM2M1T2O6
Кристалне системеромпски (ортопироксени), моноклински (клинопироксени)
Идентификација
Кристални хабитускраткопризматични
Чврстинадобра по {210} (ортопироксени), добра по {110} (клинопироксени)
Плеохроизамслаб или не постоји
Пироксен (диопсид) кристали из Авганистана

Пироксени су група силикатних минерала, која припада поткласи иносиликата. Минерали из ове групе су значајни петрогени минерали, који улазе у састав многих врста стена. Присуство пироксена је значајно у многим магматским, регионално и контактно метаморфним стенама. Минерали ове групе могу бити ромбичне (ортопироксени) и моноклиничне симетрије (клинопироксени). Општи хемијски састав орто и клино пироксена може се представити формулом XY(Si,Al)2O6 (где X представља калцијум, натријум, двовалентно жељезо и магнезијум те, ређе, за цинк, манган и литијум, а Y представља јоне мањег радијуса, као што су хром, алуминијум, тровалентно жељезо, манган, магнезијум, скандијум, титанијум, ванадијум па чак и двовалентно жељезо). Иако је алуминијум често замењен силицијумом код других силиката, замена се код већине пироксена догађа само у ограниченим количинама. Они деле заједничку структуру која се састоји од појединачних ланаца силицијумских тетраедара. Пироксени који се кристалишу у моноклиничком систему познати су као клинопироксени, а они који кристалишу у орторомбичном систему познати су као ортопироксени.

Горњи плашт Земље састоји се углавном од оливина и пироксена. Пироксен и фелдспат су главни минерали базалта, андезита и габра.[1][2]

Подела[уреди | уреди извор]

У зависности од садржаја појединих елемената у хемијском саставу, пироксени се деле на следеће групе:

Својства[уреди | уреди извор]

  • Кристалографска својства. - Кристали ортопироксена су обично краткопризматичног хабитуса, са (hk0) као основном формом, док су кристали клинопироксена такође призматични, али са (110) као основном формом.
  • Цепљивост код пироксена је јасна до савршена у два правца по призми.
  • Агрегати су претежно призматични, ређе приткасти или игличасти, а могу бити и зрнасти.
  • Боја им може бити различита. Ређе су безбојни или бели. Обично су зелени у различитим нијансама, зелено мрки, мрки, тамнозелени.
  • Прозрачни су, ређе потпуно провидни.
  • Стакластог сјаја.
  • Тврдине око 6.
  • Постанак. - Пироксени су магматски, регионално и контактно метаморфни минерали, а могу постати и пегматитски у вези са базичним магматским процесима. Изузетак представља сподумен, који је као пегматитски минерал, присутан у пегматитима везаним за киселе магматске процесе.

Порекло имена[уреди | уреди извор]

Име пироксена долази од грчких речи које у преводу значе ватра и странаћ'. Име су добили због тога што су присутни у вулканским лавама, где понекад кристализују унутар вулканског стакла; претпостављало се да су тамо доспели као нечистоће па отуд онда име „странац у ватри”. Међутим, они су заправо минерали који су кристализовани пуно пре него што је лава ерумпирала.

Горњи плашт Земље састоји се већином од оливина и пироксена. Део плашта приказан је на слици (ортоприоксени су црни, диопсид (који садржи хром) је светлозелен, оливин је жутозелен), а у њему доминирају оливини, типични перидотитски минерали.

Хемија и номенклатура пироксена[уреди | уреди извор]

Ланчана силикатна структура пироксена нуди низ могућности у уграђивању различитих катјона те су имена пироксена првенствено дефинисана њиховом хемијском структуром. Пироксени добивају имена према хемијским врстама које окружују октаедре X (или M1) и Y (или M2) те тетраедре T. Međunarodnо мineraloškо удружење - Komisija za nove minerale i mineralna imena[3] danas broji dvadeset mineralnih imena, a 105 imena koja su se pre koristila danas u odbačena.

Пироксенска номенклатура
Пироксенска четворострана номенклатуре од калцијума, магнезијума, гвожђа
Пироксенска тригонална номенклатура натријумског пироксена

Типични пироксени већином су грађени од [SiO4] -тетраедара, а доминантни су двовалентни јони у оба октаедра (X и Y), тако да добијају апроксимативну формулу XYT2O6. Имена честих калцијумско-гвоздено-магнезијумских пироксена дефинирана су у „пироксенском четвероуглу” (трапезу) на слици 2. енстатитско-феросилитна серија ([Mg,Fe]SiO3) садржи до 5 моларних удела калцијума те се јавља у три полиморфа - као ромпски ортоенстатит и протоенстатит те као моноклински клиноенстатит (те као еквивалент феросилит). Повећањем удела калцијума онемогућује се стварање ромпсих фаза и пигеонита ([Mg,Fe,Ca][Mg,Fe]Si2O6) те кристализују само моноклински пироксени. Не постоји комплетан чврсти раствор с калцијумским уделом, а Mg-Fe-Ca пироксени с моларним уделом калцијума од 15 до 25% као такви нису стабилни. То доводи до празнине у серији између пигеонита и аугита. Ту постоји произвољна сепарација између аугита и чврстог раствора диопсида и хеденбергита (CaMgSi2O6 - CaFeSi2O6). Подела је направљена на 45% моларног удела калцијума. Како калцијумов јон не може употпунити Y-октаедар, пироксени с више од 50% удела Ca не постоје.

Сличан минерал, воластонит, у серији има хипотетску хемијску формулу калцијумског крајњег члана, али важне структурне разлике га никако не могу сместити у исту групу с пироксенима. Магнезијум, калцијум и жељезо су без сумње једини катјони који могу испунити X и Y октаедре у пироксенској структури. Друга важна серија пироксена јесу минерали богати натријумом. Њихова номенклатура видљива је на Слици 3. Инклузије натријума, који има набој +1, у пироксенима указују на потребу минералне структуре за попуњавањем „недостајућег” позитивног набоја. У жадеиту и аегирину тај се недостатак на месту X попуњава инклузијама тровалентних катјона (најчешће су то Al и Fe3+). Натријумски пироксени с више од 20% моларног удела калцијума, магнезијума и двовалентног жељеза познати су под именом омфацит и аегирин-аугит, а ако је тај постотак већи од 80% минерали спадају у групу пироксенског четвероугла приказаног на Слици 2.

Прва рендгенска дифракција Марсовског тла - Чеминска анализа открива фелдспат, пироксене, оливин и још много тога (Кјуриосити ровер на „Рокнесту“)[4]

Табела 1 приказује широк распон осталих катјона који могу бити уклопљени у пироксенској структури те даје и места на којима би се они могли наћи.

Табела 1: Распоред катјона у пироксенима.
T Si Al Fe3+
X Al Fe3+ Ti4+ Cr V Ti3+ Zr Sc Zn Mg Fe2+ Mn
Y Mg Fe2+ Mn Li Ca Na

У позицирању јона из табеле, основно је правило да се крене с лева на десно те се најпре поставе сви силицумови јони на T-позиције. Затим се алуминијумови јони слажу на остала слободна места у тетраедрима те се, коначно, попуњавају места с тровалентним жељезом. Вишак алуминијума и жељеза може се уклопити на X-позиције, а преостали јони на Y-позицију. Потребно је нагласити да овај начин слагања јона у сврху постизања неутралног набоја не следе сви механизми стварања пироксена, те постоји неколико алтернативних шема:

  1. Честе су замене једновалентних и тровалентних јона на Y и X позицијама с двоструким јонима. На пример, Na и Al заједно дају жадеит (NaAlSi2O6).
  2. Двоструке замене једновалентних јона на Y-позицији и мешавина једнаког броја двовалентних и четверовалентних јона на Xпозицији. То доводи до стварања нпр. NaFe2+0.5Ti4+0.5Si2O6.
  3. Замена по Шермаку, где тровалентни јони заузимају X и T позиције што доводи до нпр. CaAlAlSiO6.

У природи се, код неких минерала, може наћи више од једне замене.

Popis piroksena[уреди | уреди извор]

Танак пресек зеленог пироксена.
Узорак пироксенита (метеорит АЛХ84001 са Марса), стене која се углавном састоје од минерала пироксена
  • Ортопироксени (кристалишу у ромпском кристалном систему)

Види још[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Deegan, Frances M.; Whitehouse, Martin J.; Troll, Valentin R.; Budd, David A.; Harris, Chris; Geiger, Harri; Hålenius, Ulf (2016-12-30). „Pyroxene standards for SIMS oxygen isotope analysis and their application to Merapi volcano, Sunda arc, Indonesia”. Chemical Geology (на језику: енглески). 447: 1—10. ISSN 0009-2541. doi:10.1016/j.chemgeo.2016.10.018. 
  2. ^ O’Driscoll, Brian; Stevenson, Carl T. E.; Troll, Valentin R. (2008-05-15). „Mineral Lamination Development in Layered Gabbros of the British Palaeogene Igneous Province: A Combined Anisotropy of Magnetic Susceptibility, Quantitative Textural and Mineral Chemistry Study”. Journal of Petrology. 49 (6): 1187—1221. ISSN 1460-2415. doi:10.1093/petrology/egn022. 
  3. ^ „CNMMN”. Архивирано из оригинала на датум 30. 05. 2006. Приступљено 13. 06. 2021. 
  4. ^ Brown, Dwayne (30. 10. 2012). „NASA Rover's First Soil Studies Help Fingerprint Martian Minerals”. NASA. Приступљено 31. 10. 2012. 
  5. ^ Aegirine in Handbook of Mineralogy
  6. ^ Mindat
  7. ^ Aegirine
  8. ^ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., ISBN 0-471-80580-7
  9. ^ Handbook of Mineralogy
  10. ^ Augite on Mindat.org

Литература[уреди | уреди извор]

Спољашње везе[уреди | уреди извор]