Группа пироксенов » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Группа пироксенов

13.07.2021

Химический состав пироксенов можно представить общей формулой XYZ2Oa, где X означает кристаллографическую позицию М2, в которой могут находиться Na+, Ca2+, Mn2+, Fe2+, Mg2+ и Li+; Y — позицию M1, заселенную Mn2+, Fe2+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Cr3+ и Ti1+, a Z — представляет ионы Si4+ и Al3+ в тетраэдрах, из которых состоят цепочки. (Следует отметить, что в общем катионы X крупнее катионов Y, в соответствии с геометрическими характеристиками позиций М2 и M1). Пироксены можно подразделить на несколько групп, в числе которых наиболее распространенная может быть представлена соединениями состава CaSiO3 (волластонит-пироксеноид) — MgSiO3 (энстатит) — FeSiO3 (ферросилит). В этой системе выделяется часть, ограниченная фигурой трапеции, в которую входят широко распространенные минералы, ряда диопсид — CaMgSi2O6 — геденбергит CaFeSi2O6, и ряда энстатит — ортоферросилит (рис. 10.36). Химический состав пироксенов, ложащихся в поле этой трапеции, можно выразить в виде процентного содержания в них молекул Wo (волластонита), En (энстатита) и Fs (ферросилита). В табл. 4.14 показан пересчет анализа пироксена на компоненты в системе WoEnFs. Родственный по составу авгит может быть отнесен к ряду диопсид — геденбергит с некоторыми замещениями в позиции М2, например Na на Ca, а в позиции Ml — Al на Mg (или Fe2+) и Al на Si. Пижонит представляет собой состав в поле твердых растворов Mg—Fe состава с содержанием Ca несколько более высоким, чем в ряду энстатит — ортоферросилит, который представляет поле составов ортопироксенов. Na-содержащие пироксены представлены эгирином NaFe3+Si2O6, жадеитом, NaAlSi2O6. Эгирин и авгит представляют непрерывный ряд твердых растворов, а промежуточные члены этого ряда по составу являются эгирин-авгитами. В ряду твердых растворов между авгитом и жадеитом промежуточным по составу является омфацит. Сравнительно редким пироксеном, характерным для пегматитов, обогащенных Li, является сподумен LiAlSi2O6.
Группа пироксенов

Основу структуры пироксенов составляют одинарные цепочки состава SiO3, простирающиеся параллельно оси с. На рис. 10.37 показана такая цепочка из тетраэдров, а также сдвоенная цепочка октаэдров, связанная с пей. В структуре есть два типа катионных позиций, обозначенных M1 и М2. Позиция M1 представляет собой относительно правильный октаэдр, а позиция М2, особенно в структурах моноклинных пироксенов, представляет собой неправильный восьмивершинный полиэдр (в ромбических пироксенах, где в позиции М2 находятся атомы Mg, этот полиэдр приближается по форме к правильному октаэдру). На рис. 10.38, а показана структура пироксена с распределением катионов по позициям в направлении, параллельном оси с.

Катионы позиции M1 окружены кислородами противолежащих цепочек SiO3, в результате чего возникает лента типа тетраэдр — октаэдр — тетраэдр (Т—О—Т).

Окружение катионов позиции М2 обусловлено тем, что несколько лент типа T—O—T пересекаются. Ленты T—О—T можно схематически представить так, как это показано на рис. 10.38, б, где видно также взаимоотношение между направлением лент и расположением плоскостей спайности в пироксенах.

Большинство пироксенов может быть отнесено к одной из трех пространственных групп: двум моноклинным (С2/с и Р21/с) и одной ромбической (Pbca). Структуры с пространственной группой С2!с характерны для большинства наиболее распространенных клинопироксенов, таких как диопсид CaMgSi2O6, жадеит NaAlSi2O6 и авгит. Эта структура показана на рис. 10.37. Позиция M1, как правило, заселена катионами более мелкими, чем те, которые заселяют позицию М2. Например, в ряду диопсид — геденбергит — CaMgSi2O6 — CaFeSi2O6 позиции M1 заселены Mg и Fe2+, распределенными беспорядочно, в то время как позиция М2 заселена более крупными ионами Ca2+ в восьмерной координации. Кроме того, эта позиция может быть также заселена Mn2+, Fe2+, Mg или Li, имеющими в этом случае шестерную координацию. Структуру с пространственной группой P21/c имеет пижонит (см. рис. 10.36), состав которого может быть представлен как Ca0,25(Fe=Mg)1б75Si2O6, и в котором весь Ca, приходящийся на формулу, заселяет позицию М2, в которой кроме него размещаются еще атомы Mg и Fe так, что общую заселенность позиции можно представить как [Ca0,25(Fe + Mg)0,75]. Позиция М2 клинопироксенов с пространственной группой С2/с является слишком большой, чтобы в ней располагались эти более мелкие катионы, так что позиция М2 в структуре пижонита несколько меньше по размерам и характеризуется неправильной семерной координацией, связанной с некоторым искажением структуры пижонита, по сравнению с более правильной структурой диопсида. Структура с ромбической симметрией (пространственная группа Pbca) характерна для ряда ортопироксенов, которые, в сущности, не содержат Ca. Ионы Mg и Fe2+ распределены между позициями M1 и М2, причем более крупные из них (Fe2+) отдают предпочтение более крупной искаженной позиции М2. В структурах ортопироксенов координация обоих позиций, как M1, так и М2, шестерная. Элементарная ячейка ромбических пироксенов может быть выведена из ячейки моноклинных пироксенов путем зеркального отражения (типа двойникования) в {100}, сопровождаемого увеличением параметра а примерно вдвое (т. е. а энстатита =2a sin в диопсида; рис. 10.39, а). На рис. 10.39, б и в схематически показано образование структур моноклинных и ромбических пироксенов из лент Т-О-Т. Минералы состава, относящегося к ряду ортопироксенов, могут изредка в некоторых месторождениях встречаться в моноклинной форме, известной как ряд клиноэнстатита — клиногиперстена.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: