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.

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

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

ПоделаУреди

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

СвојстваУреди

  • 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 именаУреди

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 пироксенаУреди

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 piroksenaУреди

 
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 јошУреди

РеференцеУреди

  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

ЛитератураУреди

Спољашње везеУреди