Омфацит
| Омфацит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | Пироксен |
| Формула (повторяющаяся единица) | (Ca, Na) (Mg, Fe). 2+ ,Al)Si 2 O 6 |
| Имеет символ IMA. | Омп [ 1 ] |
| Классификация Штрунца | 9.DA.20 |
| Классификация Дана | 65.01.03б.01 ( клинопироксен ) |
| Кристаллическая система | Моноклиника |
| Кристаллический класс | Призматический (2/м) (тот же символ HM ) |
| Космическая группа | P2/n или C2/c |
| Элементарная ячейка | а = 9,66, б = 8,81, с = 5,22 [Å]; β = 106,56°; З = 4 |
| Идентификация | |
| Цвет | От зеленого до темно-зеленого; от бесцветного до бледно-зеленого в тонком срезе |
| Кристальная привычка | Редко в необработанных кристаллах; ангедральные, от зернистых до массивных |
| Твиннинг | Одиночные и полисинтетические двойники распространены на {100} |
| Расщепление | Хорошо на {110}, {110} ^ {1 1 0} ≈87°; прощание {100} |
| Перелом | Неровный до раковистого |
| упорство | хрупкий |
| шкала Мооса твердость | 5–6 |
| Блеск | Стекловидное или шелковистое |
| Полоса | Зеленовато-белый |
| прозрачность | полупрозрачный |
| Удельный вес | 3.16–3.43 |
| Оптические свойства | Двухосный (+) |
| Показатель преломления | n α = 1,662 – 1,701 n β = 1,670 – 1,712 n γ = 1,685 – 1,723 |
| Двойное лучепреломление | δ = 0,023 |
| Плеохроизм | Слабый; Х = бесцветный; Y = очень бледно-зеленый; Z = очень бледно-зеленый, сине-зеленый |
| угол 2В | Измерено: от 58° до 83°. Рассчитано: от 74° до 88°. |
| Ссылки | [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] |
Омфацит относится к клинопироксеновой группе силикатных минералов с формулой: ( Ca , Na )( Mg , Fe 2+ , Al ) Si 2 O 6 . Это разновидность клинопироксена от темно-зеленого до бледно-зеленого или почти бесцветного цвета . Обычно он появляется в эклогите под высоким давлением собой метаморфическую породу базальта , который представляет . Омфацит представляет собой твердый раствор железосодержащего диопсида и жадеита . [ 6 ] Он кристаллизуется в моноклинной системе с призматическими, обычно двойниковыми формами, хотя обычно ангедральными. Его пространственная группа может быть P2/n или C2/c в зависимости от термической истории. [ 7 ] Он демонстрирует типичный пироксеновый спайность около 90 ° . Он хрупкий, имеет удельный вес от 3,29 до 3,39 и твердость по шкале Мооса от 5 до 6.
Формирование и возникновение
[ редактировать ]
Омфацит — преобладающая фаза субдуцированной океанической коры в верхней мантии Земли. Базальт Срединно -океанического хребта , составляющий океаническую кору, подвергается метаморфическому процессу сверхвысокого давления и превращается в эклогит на глубине ~60 км в зонах субдукции . [ 9 ] Основные минеральные компоненты эклогита включают омфацит, гранат и фазы кремнезема высокого давления ( коэсит и стишовит ). [ 8 ] По мере увеличения глубины омфацит в эклогите постепенно трансформируется в мэйджоритовый гранат . Омфацит стабилен на глубине до 500 км в недрах Земли. [ 8 ] [ 10 ] Учитывая холодную геотерму субдуцированных плит , омфацит может быть стабильным даже в более глубокой мантии.
Он также встречается в фациях голубых сланцев сверхвысокого давления и метаморфических породах . [ 11 ] Он также встречается в эклогитовых ксенолитах кимберлитов , а также в породах земной коры, метаморфизованных при высоких давлениях. [ 12 ] Попутные минералы в эклогитах, кроме основных, включают рутил , кианит , фенгит и лавсонит . Такие минералы, как глаукофан , лавсонит, титанит и эпидот , встречаются вместе с омфацитом в голубосланцевой метаморфических породах фации. Название «жадеит», обычно относящееся к камням, состоящим из жадеита , иногда также применяется к камням, полностью состоящим из омфацита.
Химический состав
[ редактировать ]Омфацит представляет собой твердый раствор железосодержащего диопсида (CaMgSi 2 O 6 ) и жадеита (NaAlSi 2 O 6 ). В зависимости от того, насколько происходит сопряженное замещение (Na, Al)-(Mg-Fe, Ca), химический состав омфацита непрерывно меняется от чистого диопсида до чистого жадеита. [ 6 ] Из-за относительно небольшого радиуса атомов (Na, Al) объем элементарной ячейки линейно уменьшается с увеличением компонента жадеита. [ 13 ] Кроме того, связанное замещение также придает кристаллам жесткость. Модуль объемного сжатия и модуль сдвига линейно увеличиваются по мере увеличения компонента жадеита. [ 6 ]
Космическая группа
[ редактировать ]Хотя омфацит представляет собой твердый раствор диопсида и жадеита , его пространственная группа у них может быть разной. Пространственная группа диопсида и жадеита — C2/c. Однако омфацит может иметь как пространственную группу P2/n, так и C2/c. При низкой температуре частичное связанное замещение (Na, Al)-(Mg-Fe, Ca) в омфаците упорядочивает атомы в элементарной ячейке и приводит к тому, что омфацит демонстрирует относительно низкую пространственную группу симметрии P2/n. [ 14 ] С повышением температуры движение атомов увеличивается, и, наконец, связанное замещение не повлияет на порядок структуры. При достижении температуры ~700–750 °С структура омфацита полностью разупорядочивается и пространственная группа преобразуется в C2/c. [ 7 ] Природный омфацит может иметь структуру C2/c даже при комнатной температуре, если кристалл омфацита подвергся быстрому понижению температуры. [ 15 ]
Хотя положения атомов в двух пространственных группах имеют небольшую разницу, она явно не меняет физические свойства омфацита. [ 6 ] Абсолютные объемы элементарных ячеек немного различаются для двух разных пространственных групп, сжимаемость и тепловое расширение не проявляют явных различий в пределах экспериментальных неопределенностей. [ 13 ] [ 16 ] [ 17 ]
Этимология и история
[ редактировать ]Впервые он был описан в 1815 году в Мюнхбергском метаморфическом комплексе, Франкония, Бавария , Германия . Название омфацит происходит от греческого omphax или незрелого винограда, обозначающего типичный зеленый цвет.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Херлбат, Корнелиус С.; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии , 20-е изд., стр. 398–405, John Wiley and Sons, Нью-Йорк. ISBN 0-471-80580-7
- ^ Справочник по минералогии
- ^ Mindat.org
- ^ Веб-минеральные данные
- ^ Jump up to: а б с д Хао, Мин; Пьеротти, Кэролайн Э.; Ткачев Сергей; Прокопенко, Виталий; Чжан, Цзинь С. (2019). «Монокристаллические упругие свойства твердого раствора жадеита-диопсида и их влияние на сейсмические свойства эклогита, зависящие от состава» . Американский минералог . 104 (7): 1016–1021. Бибкод : 2019AmMin.104.1016H . дои : 10.2138/am-2019-6990 . ISSN 0003-004X . S2CID 195790171 .
- ^ Jump up to: а б Флит, Мэн; Херцберг, Коннектикут; Бэнкрофт, генеральный директор; Олдридж, LP (1978). «Исследования омфацита; I. Превращение P2/n -> C2/c» . Американский минералог . 63 : 1100–1106.
- ^ Jump up to: а б с Аоки, Ичиро; Такахаши, Эйичи (2004). «Плотность эклогита MORB в верхней мантии» . Физика Земли и недр планет . Новые разработки в области физики минералов высокого давления и их применения в недрах Земли. 143–144: 129–143. Бибкод : 2004PEPI..143..129A . дои : 10.1016/j.pepi.2003.10.007 . ISSN 0031-9201 .
- ^ Аренс, Томас Дж.; Шуберт, Джеральд (1975). «Скорость реакции габбро-эклогита и ее геофизическое значение» . Обзоры геофизики . 13 (2): 383–400. Бибкод : 1975РвГСП..13..383А . дои : 10.1029/RG013i002p00383 . ISSN 1944-9208 .
- ^ Ирифунэ, Т.; Секин, Т.; Рингвуд, AE; Хибберсон, Вирджиния (1986). «Эклогит-гранатитовое преобразование при высоком давлении и некоторые геофизические последствия» . Письма о Земле и планетологии . 77 (2): 245–256. Бибкод : 1986E&PSL..77..245I . дои : 10.1016/0012-821X(86)90165-2 . ISSN 0012-821X .
- ^ Гийо, С.; Маэо, Г.; де Сигойер, Дж.; Хаттори, КХ; Печер, А. (2008). «Тетианская и индийская субдукция, вид на гималайские метаморфические породы высокого и сверхвысокого давления» . Тектонофизика . Азия вне Тефии: геохронологические, тектонические и осадочные летописи. 451 (1): 225–241. Бибкод : 2008Tectp.451..225G . дои : 10.1016/j.tecto.2007.11.059 . ISSN 0040-1951 .
- ^ Джейкоб, Делавэр (2004). «Природа и происхождение эклогитовых ксенолитов из кимберлитов» . Литос . Избранные доклады восьмой Международной кимберлитовой конференции. Том 2: Том Дж. Барри Хоторна. 77 (1): 295–316. Бибкод : 2004Litho..77..295J . дои : 10.1016/j.lithos.2004.03.038 . ISSN 0024-4937 .
- ^ Jump up to: а б Пандольфо, Франческо; Камара, Фернандо; Доменегетти, М. Кьяра; Альваро, Маттео; Нестола, Фабрицио; Карато, Сюн-Ичиро; Амулеле, Джордж (2015). «Объемное тепловое расширение по соединению жадеит-диопсид» . Физика и химия минералов . 42 (1): 1–14. Бибкод : 2015PCM....42....1P . дои : 10.1007/s00269-014-0694-9 . hdl : 2318/153763 . ISSN 1432-2021 . S2CID 96677363 .
- ^ Скелтон, Ричард; Уокер, Эндрю М. (2015). «Влияние порядка катионов на эластичность омфацита на основе атомистических расчетов» . Физика и химия минералов . 42 (8): 677–691. Бибкод : 2015PCM....42..677S . дои : 10.1007/s00269-015-0754-9 . ISSN 1432-2021 . S2CID 92245503 .
- ^ Бхагат, Снехал С.; Басс, Джей Д.; Смит, Джозеф Р. (1992). «Монокристаллические упругие свойства омфацита-С2/с по данным спектроскопии Бриллюэна» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 97 (Б5): 6843–6848. Бибкод : 1992JGR....97.6843B . дои : 10.1029/92JB00030 . ISSN 2156-2202 .
- ^ Хао, Мин; Чжан, Джин С.; Пьеротти, Кэролайн Э.; Жэнь, Чжиюань; Чжан, Д. (2019). «Монокристаллическая упругость при высоком давлении и термическое уравнение состояния омфацита и их влияние на сейсмические свойства эклогита в недрах Земли» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 124 (3): 2368–2377. Бибкод : 2019JGRB..124.2368H . дои : 10.1029/2018JB016964 . ISSN 2169-9356 .
- ^ Нишихара, Ю; Такахаси, Эйичи; Мацукаге, Кёко; Кикегава, Такуми (2003). «Термическое уравнение состояния омфацита» . Американский минералог . 88 (1): 80–86. Бибкод : 2003AmMin..88...80N . дои : 10.2138/am-2003-0110 . ISSN 0003-004X . S2CID 101319641 .
