피록센

Pyroxene
아프가니스탄의 피록센(디옵사이드) 결정

피록센(일반적으로 Px로 줄임말)은 많은 화성 및 변성암에서 발견되는 중요한 암형성 이노규산염 광물질의 그룹이다.피록센은 일반적인 공식을 가지고 있다.XY(Si,Al)2O6. 여기서 X는 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 철(Fe II) 또는 마그네슘(Mg), 망간(Mg), 리튬(Mg)을 나타내며, Y는 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 코발트(Co), 망간(Mn Scandium), 티타늄(Scandium) 등 크기가 작은 이온을 나타낸다.알루미늄은 장석이나 양서류와 같은 규산염에서 실리콘을 광범위하게 대체하지만, 대부분의 피록센에서는 제한된 범위 내에서만 대체됩니다.그들은 실리카 사면체의 단일 체인으로 구성된 공통 구조를 공유합니다.단사정계 내에서 결정화되는 피록센은 크리니피록센으로 알려져 있으며, 오르토피록센에서 결정되는 피록센은 오르토피록센으로 알려져 있다.

피록센이라는 이름은 고대 그리스어로 '불'과 '이상한 사람'을 뜻하는 단어에서 유래되었다.화산은 화산 유리에 박힌 결정체로 발견되기도 하는 화산 라바에서 존재하기 때문에 그렇게 이름 붙여졌다. 화산은 유리에 박힌 불순물이라고 추정되어 '화재 위험자'라는 뜻이다.하지만, 그것들은 용암이 분출하기 전에 결정화된 초기 형성 광물일 뿐이다.

지구의 상부 맨틀은 주로 감람석과 피록센 광물로 구성되어 있다.화약과 장석은 현무암, 안데스석,[1][2] 갑브로암의 주요 광물입니다.

구조.

피록센은 가장 흔한 단일 사슬 규산염 광물입니다. (단 사슬 규산염의 다른 중요한 그룹인 피록시노이드는 훨씬 덜 흔합니다.)이들의 구조는 음전하 실리카 사헤다로 이루어진 평행 체인으로 금속 양이온에 의해 결합됩니다.즉, 피록센 결정 중의 각 실리콘 이온은 비교적 작은 실리콘 이온 주위에 사면체를 형성하는 4개의 산소 이온으로 둘러싸여 있다.각 실리콘 이온은 [3]체인의 인접한 실리콘 이온과 2개의 산소 이온을 공유합니다.

체인의 사면체는 모두 같은 방향을 향하고 있기 때문에 체인의 다른 면에 산소 이온이 있을 때마다 두 개의 산소 이온이 체인의 한 면에 위치하게 됩니다.좁은 면의 산소 이온은 첨단의 산소 이온이라고 합니다.각 Y 양이온은 6개의 산소 이온으로 둘러싸인 상태에서 사슬 쌍은 Y 양이온에 의해 꼭대기 쪽에서 함께 결합됩니다.결과적으로 발생하는 단일 체인의 쌍은 때때로 I 빔에 비유됩니다.I빔은 연동되며 추가 X 양이온이 I빔의 외면을 인접 I빔에 접합하여 나머지 전하 밸런스를 제공합니다.이 결합은 상대적으로 약하며, 피록센의 특징적인 난할을 [3]일으킨다.

  • A single chain of silicon tetrahedra viewed in the [100] direction

    [100] 방향으로 본 실리콘 사면체의 단일 체인

  • A single chain of silica tetrahedra viewed in the [010] direction

    [010] 방향으로 본 단일 실리카 사면체 체인

  • Structure of pyroxene looking along the silica chains. "I-beams" are outlined in green. Silicon ions are oversized to emphasize the silicon chains.

    실리카 사슬을 따라 보이는 피록센의 구조."I-빔"은 녹색으로 표시되어 있습니다.실리콘 이온은 실리콘 체인을 강조하기 위해 크기가 커집니다.


피록센의 화학 및 명명법

피록센의 연쇄 규산염 구조는 다양한 양이온의 결합에 많은 유연성을 제공하며, 피록센 광물의 이름은 주로 화학 조성에 의해 정의된다.피록센 광물은 X(또는 M2) 사이트, Y(또는 M1) 사이트 및 사면체 T 사이트를 점유하는 화학 종에 따라 명명된다.Y(M1) 부위의 양이온들은 8면체 배위로 6개의 산소에 밀접하게 결합되어 있다.X(M2) 부위의 양이온은 양이온 크기에 따라 6~8개의 산소 원자와 함께 조정될 수 있습니다.국제광물학협회 신광물명위원회가 인정한 광물명은 20개이며, 이전에 사용하던 명칭 105개가 [4]폐기됐다.

피록센 명명법
칼슘, 마그네슘, 철피록센의 피록센 사각형 명명법
피록센나트륨의 피록센 삼각 명명법

전형적인 피록센은 대부분 사면체 부위에 실리콘을 포함하고 X와 Y 부위 모두에 +2의 전하를 가진 이온을 가지고 있어 대략적인26 XYTO를 나타낸다.일반적인 칼슘-철-마그네슘 피록센의 이름은 '피록센 사각형'에 정의되어 있다.Enstatite-Ferrosilite 시리즈([Mg,Fe3]SiO)는 일반적인 암석 형성 광물 Hyperstene을 포함하며, 최대 5 mol을 포함합니다.칼슘(%) 및 3가지 다형성 물질, 즉 오르토롬브 오르토엔스타타이트, 프로토엔스타타이트 및 단사정계 클리노엔스타타이트(및 페로실라이트 등가물)에 존재한다.칼슘 함량이 증가하면 단사정계에서만 오르토롬상과 피조나이트([Mg,Fe,Ca][Mg,Fe]SiO26)가 형성되지 않는다.칼슘 함유량이 약 15~25 mol인 Mg-Fe-Ca 피록센은 완전 고형용액이 아니다.한 쌍의 용출 결정과 관련하여 %가 안정적이지 않습니다.이로 인해 피죤사이트와 어거사이트 조성 간의 혼재성 차이가 발생합니다.Augite와 diopside-hedenbergite(CaMgSiO26 – CaFeSiO26) 고체 용액 사이에는 임의의 분리가 있다.분할은 45 mol% Ca 이상이며, 칼슘 이온이 Y 부위를 차지하지 못하기 때문에 50 mol 이상의 pyroxene이 된다.% 칼슘은 사용할 수 없습니다.관련된 미네랄 울라스토나이트는 가상의 칼슘 엔드 멤버의 공식을 가지지만 중요한 구조적 차이는 대신 피록시노이드로 분류된다는 것을 의미한다.

마그네슘, 칼슘, 철분만이 파이록센 구조에서 X와 Y 부위를 차지할 수 있는 유일한 양이온이 아닙니다.피록센 광물의 두 번째 중요한 시리즈는 '피록센 삼각형' 명명법에 해당하는 나트륨이 풍부한 피록센입니다.+1의 전하를 가진 나트륨을 파이록센에 포함시키는 것은 "누락된" 양전하를 구성하는 메커니즘의 필요성을 암시합니다.옥석 및 애기린에서는 Y 부위에 +3 양이온(각각 알루미늄 및 철(III))을 함유하여 이를 첨가한다.20몰 이상의 피록센 나트륨칼슘, 마그네슘 또는 철분(%)II) 성분은 옴파사이트 및 에기린-아우사이트로 알려져 있으며, 이들 성분의 80% 이상이 사각형에 속한다.

화성 토양에 대한 첫 X선 회절도 – CheMin 분석 결과 장석, 휘석, 감람석 등이 확인됨 ("Rocknest"[5]의 큐리오시티 탐사선)

다양한 피록센 구조 부위에 수용될 수 있는 광범위한 다른 양이온.

피록센의 양이온 직업 순서
T Si 알 Fe3+
Y 알 Fe3+ 티4+ Cr V 티3+ Zr Sc Zn Mg Fe2+ Mn
X Mg Fe2+ Mn Li 칼슘 나지완

사이트에 이온을 할당할 때 기본 규칙은 이 표의 왼쪽에서 오른쪽으로 작업하는 것입니다. 먼저 모든 실리콘을 T 사이트에 할당한 다음 나머지 알루미늄과 철(II)로 사이트를 채웁니다. 여분의 알루미늄 또는 철을 Y 사이트에 수용하고 더 큰 이온을 X 사이트에 수용할 수 있습니다.

전하 중립성을 달성하기 위한 모든 메커니즘이 위의 나트륨 예를 따르는 것은 아니며, 다음과 같은 대체 방법이 있습니다.

  1. X와 Y 부위에서 각각 1+ 및 3+ 이온의 결합 치환.예를 들어 Na와 Al은 제이드(NaAlSiO26) 구성을 제공합니다.
  2. X 부위의 1+ 이온과 Y 부위의 2+ 이온과 4+ 이온의 동일한 수의 혼합 치환.이를 통해 NaFeTiSiO가2+0.54+0.526 발생합니다.
  3. 예를 들어 CaAlAlSiO로6 이어지는 3+ 이온이 Y 부위와 T 부위를 차지하는 Tschermak 치환.

자연계에서는 동일한 미네랄에서 둘 이상의 대체물이 발견될 수 있다.

피록센 광물

녹색 피록센의 얇은 단면
미국 애리조나주 길라사의 산 카를로스 인디언 보호구역에서 생산되는 맨틀 페리도텍세놀리스.제노리석은 녹색 올리빈, 검은색 오르토피록센, 스피넬 결정, 희귀 초록색 디옵사이드 알갱이가 주를 이룬다.이 이미지에서 미세한 회색 바위는 숙주 현무암입니다.(표준 스케일).
화성의 금속석 ALH84001(화성의 금속석 ALH84001)의 샘플로, 주로 화성의 광물로 이루어진 암석

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  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. 447: 1–10. Bibcode:2016ChGeo.447....1D. doi:10.1016/j.chemgeo.2016.10.018. ISSN 0009-2541.
  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. doi:10.1093/petrology/egn022. ISSN 1460-2415.
  3. ^ a b Nesse, William D. (2000). Introduction to mineralogy. New York: Oxford University Press. p. 261. ISBN 9780195106916.
  4. ^ Morimoto, N.; Fabries, J.; Ferguson, A.K.; Ginzburg, I.V.; Ross, M.; Seifeit, F.A.; Zussman, J. (1989). "Nomenclature of pyroxenes" (PDF). Canadian Mineralogist. 27: 143–156. Archived from the original (PDF) on 9 March 2008.
  5. ^ Brown, Dwayne (October 30, 2012). "NASA Rover's First Soil Studies Help Fingerprint Martian Minerals". NASA. Retrieved October 31, 2012.

외부 링크