| Вулканическая порода | |
 Выветривание оливина на iddingsite | |
| Сочинение | |
|---|---|
| Оливин, глины, ферригидриты |
| Iddingsite | |
|---|---|
 Микрофотография иддингсайта | |
| Общий | |
| Категория | Силикатный минерал (неправильный минерал) |
| Формула (повторяющаяся единица) | MgFe 2 Si 3 O 10 • 4 (H 2 O) |
| Кристаллическая система | Орторомбический |
| Идентификация | |
| Цвет | коричневый |
| Хрустальная привычка | Слоистый |
| Расщепление | Идеально |
| Твердость по шкале Мооса | 3 |
| Блеск | Стекловидное тело |
| Полоса | Никто |
| Прозрачность | От прозрачного до полупрозрачного |
| Удельный вес | 2,5 - 2,8 |
| Оптические свойства | Биаксиальный (-) |
| Рекомендации | [1] |
Иддингсит - это микрокристаллическая порода, образованная в результате изменения оливина . Обычно он изучается как минерал и состоит из смеси остатков оливина , глинистых минералов , оксидов железа и ферригидритов . Споры , не определенная кристаллическая структуры iddingsite вызвала это будет де перечисленным в качестве официального минерала по IMA ; поэтому его правильно называют скалой.
Иддингсит образуется в результате выветривания базальта в присутствии жидкой воды и может быть описан как вкрапленник , то есть он имеет мегаскопически видимые кристаллы в мелкозернистой основной массе порфировой породы. Это псевдоморфизм, который имеет состав, который постоянно трансформируется из исходного оливина, проходя через многие стадии структурных и химических изменений, чтобы создать полностью измененный иддингсайт.
Поскольку иддингсит постоянно трансформируется, он не имеет определенной структуры или определенного химического состава. Химическая формула иддингсита была аппроксимирована как MgO * Fe 2 O 3 * 3Si 2 O 2 * 4 H 2 O [2], где MgO может быть заменен на CaO. Геологическое распространение иддингсита ограничено экструзивными или субвулканическими породами , которые образуются в результате нагнетания магмы вблизи поверхности. Он отсутствует в глубинных породах и встречается на метеоритах . Как это было обнаружено на марсианских метеоритах, его возраст был рассчитан для получения абсолютного возраста, когда жидкая вода находилась на поверхности или около нее.Марс .
Он был назван в честь американского петролога Джозефа П. Иддингса . [2]
Введение [ править ]
Иддингсит является псевдоморфозом, и в процессе изменения кристаллы оливина изменили свою внутреннюю структуру или химический состав, хотя внешняя форма сохранилась. Это не верно для всех фаз изменения оливина, потому что атомное расположение искажается и вызывает образование неопределенной структуры. Иддингсит имеет состав, который постоянно изменяется от исходного оливина, проходя через многие стадии структурных и химических изменений. [3]
Иддингсайт стал объектом исследований в последние годы из-за его присутствия в марсианских метеоритах. Для образования иддингсита требуется жидкая вода, что дает ученым оценку того, когда на Марсе была жидкая вода . [4] Калий-аргоновое датирование образцов метеоритов показало, что вода на поверхности Марса была от 1300 до 650 млн лет назад. [4]
Состав [ править ]
Иддингсит - минерал, не имеющий определенного химического состава, поэтому точный состав не может быть рассчитан. Приблизительный состав гипотетического конечного продукта иддингсайта был рассчитан как SiO 2 = 16%, Al 2 O 3 = 8%, Fe 2 O 3 = 62% и H 2 O = 14%. На протяжении всего процесса изменения оливина наблюдается уменьшение SiO 2 , FeO и MgO и увеличение Al 2 O 3 и H 2 O. Химический процесс, связанный с изменением, заключается в добавлении Fe 2 O 3.и удаление MgO (Гей и Ле Мэтр, 1961). Химическая формула иддингсита аппроксимируется как MgO * Fe 2 O 3 * 4 H 2 O, где MgO может быть заменен на CaO в соотношении 1: 4. [5] Есть также некоторые следы составляющих Na 2 O и K 2 O, которые попадают в iddingsite по мере развития процесса изменения. [3]
Геологическое происхождение [ править ]
Геологическое распространение Иддингсита ограничено экструзивными или гипабиссальными породами и отсутствует в глубинных породах. Иддингсит - это эпимагматический минерал, полученный во время окончательного охлаждения лавы, в котором он возникает в результате реакции между газами, водой и оливином. [5] Образование иддингсита не зависит от исходного состава оливина. Однако это зависит от условий окисления, гидратации и магмы, из которой образуется иддингсит, должен быть богат водяным паром. [6]Превращение оливина в иддингсит происходит в сильно окислительной среде при низком давлении и промежуточных температурах. Температура, необходимая для процесса изменения, должна быть выше температур, которые могут вызвать затвердевание оливина, но ниже температур, которые могут вызвать структурную реорганизацию. [3]
Структура [ править ]
Структуру иддингсита трудно охарактеризовать из-за сложности возможных изменений, которые могут произойти из-за оливина. Иддингсайт имеет тенденцию быть оптически однородным, что указывает на наличие некоторого структурного контроля. Структурные перестройки контролируются гексагональной последовательностью приблизительно плотноупакованных кислородных листов. Эти кислородные слои перпендикулярны оси x оливиновой ячейки. Одно из направлений плотной упаковки параллельно оси z оливиновой клетки. Эти ионные структуры в оливине контролируют структурную ориентацию продуктов изменения. Рентгенограммы показали, что существует пять структурных типов иддингсайта, которые могут возникать на разных стадиях изменения. Это: оливиноподобные структуры, гетит.-подобные структуры, структуры гематита, структуры шпинели и силикатные структуры. [3]
Оливин имеет ромбическую структуру с пространственной группой Pbnm. [7] Оливиноподобные структуры представляют собой стадию разложения оливина с химическими изменениями, вызванными изменениями. [3] Эти структуры имеют размеры ячеек a = 4,8, b = 10,3 и c = 6,0 Å, пространственную группу Pbnm и расстояние d 2,779 Å. Оси оливина ориентированы следующим образом: a параллельно оси X, b параллельно оси Y и c параллельно оси Z. [7] Картины дифракции рентгеновских лучей, полученные с иддингсайта, варьируются от истинного оливина до очень размытых пятен. Это признак искаженной структуры, вызванной атомным замещением, создающим искаженное атомное расположение. [3]
Гетитоподобные структуры распространены, потому что гетит находится в той же пространственной группе, что и оливин. [7] Это позволяет гетиту расти внутри оливина, делая плотноупакованные плоскости общими для обеих структур. [3] Гётитоподобные структуры имеют размеры ячеек a = 4,6, b = 10,0 и c = 3,0 Å . [7] Пятна дифракции, вызванные гетитом, размыты, хотя материал хорошо ориентирован. Эти структуры выровнены параллельно исходному оливину с осью a (гетит), параллельной оси a (оливин), осью b (гетит), параллельной оси b (оливин) и осью c (гетит), параллельной оси c- ось (оливин). [7] Предпочтительная ориентация оливина и гетита - когда они параллельны своей оси z. [3]
Гематитоподобные структуры встречаются аналогично гетиту. Гематит имеет трехугольную кристаллическую систему и подвергается двойникованию, имея приблизительно гексагональный плотноупакованный кислородный каркас, и имеет структурную ориентацию, аналогичную оливину. [3] Когда происходит двойникование, ориентация гематитоподобного иддингсита следующая: ось a оливина параллельна оси c гематита, ось b оливина параллельна плоскости +/- [010] гематита, а ось c оливина параллельна плоскости гематита +/- [210]. [7] Эта структура гематита очень хорошо ориентирована и возникает из-за высокой стабильности анионного каркаса и потому, что катионы могут перемещаться по структуре. [3]
Структуры шпинели состоят из множества оксидных структур кубической формы с плотной кубической упаковкой. Структуры шпинели имеют сплетенную ориентацию и контролируются плотно упакованными листами. [3] Эту сплетенную ориентацию можно описать следующим образом: ось a оливина параллельна поверхности шпинели (111). Ось b оливина параллельна +/- (112), а ось c оливина параллельна поверхности шпинели +/- (110). Эти изменения, как правило, редки на участке Иддинг, но когда они присутствуют, они показывают резкое дифракционное пятно, что позволяет легко их идентифицировать.
Силикатные структуры являются наиболее вариативными среди всех рассмотренных структур. Обычная силикатная структура состоит из гексагонального массива цилиндров, длина которых параллельна оси x оливина, а сторона гексагональной ячейки параллельна оси z оливина. Дифракционные эффекты, вызванные этой структурой, можно отнести к образованию листовых силикатных структур, которые имеют очень неупорядоченное наложение слоев. [3]
Физические свойства [ править ]
Иддингсит - это псевдоморфоз, который обычно имеет кристаллы, окаймленные тонкой зоной желтовато-коричневого или зеленоватого скрытокристаллического материала. [7] Цвет иддингсита варьируется от красно-коричневого до оранжево-коричневого, от темно-рубиново-красного до оранжево-красного. Цвет иддингсита в плоскополяризованном свете остается неизменным до более поздних стадий изменения, когда он становится более темным из-за усиливающего эффекта плеохроизма . Увеличение показателя преломления бета, который обычно составляет 1,9, можно увидеть на большинстве типов иддингсайтов по мере того, как продолжается процесс изменения. Иддингсайт также демонстрирует увеличение двойного лучепреломления и дисперсии по мере протекания процесса изменения.
Некоторые образцы, которые завершили свои изменения, имеют разное расщепление, что делает их не очень хорошим диагностическим инструментом. Большинство образцов вообще не имеют спайности. [3] Тонкие секции Лисмора , Новый Южный Уэльс , Австралия , имеют ламеллярный габитус с одним хорошо развитым расщеплением и двумя дополнительными расщеплениями, расположенными под прямым углом друг к другу. Он имеет альфа от 1,7 до 1,68, гамму от 1,71 до 1,72 и двулучепреломление 0,04. [7] В среднем иддингсит имеет плотность около 2,65 г / см 3 и твердость 3 (кальцит). [8] Ожидается, что эти значения изменятся из-за различий в кристаллической структуре, которые могут возникать на разных стадиях процесса изменения.
Ссылки [ править ]
- ^ Оливин
- ^ a b "Иддингсайт" . mindat.org . Проверено 25 марта 2019 года .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м Гей Питер; Ле Мэтр, RW "Некоторые наблюдения на Iddingsite". Американский минералог . 46; 1–2, с. 92–111. 1961 г.
- ^ a b Swindle TD et al. «Благородные газы в Иддингсите от метеорита Лафайет: свидетельства наличия жидкой воды на Марсе за последние несколько сотен миллионов лет». Метеоритика и планетология 35, стр. 107–115, 2000.
- ^ а б Росс, Шеннон. «Происхождение, возникновение, состав и физические свойства минерального иддингсита». Proc. США Nat., Mus. , 67 1925.
- ^ Эдвардс, Эндрю. «Формирование Иддингсайта». Американский минералог , стр. 277–281, 1938.
- ^ Б с д е е г ч Браун Джордж. «Структурное исследование Иддингсайта из Нового Южного Уэльса, Австралия». Американский минералог . 44; 3–4, с. 251–260, 1959.
- ^ Дэвид Bartholmy (31 декабря 2009), "Iddingsite минеральных данных" , база данных минералогии , получен 19 июля +2012
Дополнительные источники [ править ]
- Борг Ларс, Дрейк Майклс. «Обзор метеоритных свидетельств для определения времени магматизма и поверхностной или приповерхностной жидкой воды на Марсе». Журнал геофизических исследований . Vol. 110, E12S03, стр. 1–10, 2005.
- Эггетон, Ричард. «Формирование краев иддингсита на оливине: исследование на просвечивающем электронном микроскопе». Глины и глинистые минералы , Кол. 32. № 1, 1–11, 1984.
- Смит, Кэтрин и др. «Выветривание базальта: формирование иддингсита». Глины и глинистые минералы , Кол. 35. № 6, стр. 418–428, 1987.
- Сунь Мин Шань. «Природа Иддингсита в некоторых базальтовых породах Нью-Мексико». Американский * Минералог . 42; С. 7–8, 1957.
Внешние ссылки [ править ]
- Лекция в Висконсинском университете
