Пироксены

Пироксены - обширная группа цепочечных силикатов. Многие пироксены - породообразующие минералы.

Классификация

Пироксены подразделяются на ромбические пироксены(ортопироксены) и моноклинные пироксены (клинопироксены).

Минералы	Состав миналов	Главный состав	Группа
I. Mg-Fe пироксены
1. Энстатит (En)	Mg₂Si₂O6	(Mg,Fe)₂Si₂O₆	Pbca
2. Ферросилит (Fs)	Fe₂Si₂O₆	(Mg,Fe)₂Si₂O₆	Pbca
4. Клиноферросилит		(Mg,Fe)₂Si₂O₆	P2/c
5. Пижонит		(Mg,Fe,Ca)₂Si₂O₆	P2/c
II. Mn-Mg Пироксены
6. Донпикорит		(Mn,Mg)MgSi₂O₆	Pbca
7. Каноит (Ka)	MnMgSi₂O₆		P21/c
III. Ca Пироксены
8. Диопсид (Di)	CaMgSi₂O₆	Ca(Mg,Fe)Si₂O₆	C2/c
9. Геденбергит(Hd)	CaFe²⁺Si₂O₆	Ca(Mg,Fe)Si₂O₆	C2/c
10. Авгит		(Ca,Mg,Fe)₂Si₂O₆	C2/c
11 . Йохансенит (Jo)	CaMnSi₂O₆		C2/c
12. Петедунит(Pe)	CaZnSi₂O₆		C2/c
13. Эcсенейит(Es)	CaFe³⁺AlSiO₆		C2/c
IV. Ca-Na пироксены
14. Омфацит		(Na,Ca,Mg)(Mg,Fe,Al)Si₂O₆	C2/c P2/n
15. Эгирин-авгит			C2/c
V. Na Пироксены
16. Жадеит (Jd)	NaAlSi₂O₆	Na(Al,Fe³⁺)Si₂O₆	C2/c
17. Эгирин (Ae)	NaFe³⁺Si₂O₆
18. Космохлор (Ko)	SaCr³⁺Si₂O₆		C2/c
19. Джервисит (Je)	NaSс³⁺Si₂0₆		C2/c
VI. Li Пироксены
20. Сподумен	LiAlSi₂O₆		C2/c

Изоморфизм

Реальный состав пироксенов всегда более сложен, чем их идеальные формулы. Особняком стоит лишь сподумен, чей состав почти идеально отвечает формулам. Если взять за исходные формулы клиноэнстатита и диопсида то в диопсиде может быть изоморфизм по следующей схеме Mg²⁺+Si⁴⁺=2Al³⁺. В пределе получаем формулу гипотетического минала CaAl(AlSiO₆). Вхождение натрия в диопсид осуществляется по схемам Ca²⁺ + Mg²⁺ = Li⁺+Al³⁺ или Ca²⁺ + Mg²⁺ =Na⁺+Fe³⁺. В предельном случае получается жадеит и эгирин. Размер иона лития соизмерим с ионом магний, отсюда он может легко входить в пироксены, образуя в предельном случае сподумен.
В пироксены могут входить также ванадий, хром, никель, титан. Они присутствуют в разных количествах - от примесных до образования самостоятельный пироксенов.

Структура

Структура энстатита

Структура диопсида

Сравнение структуры и спайности пироксена и амфибола

Главным мотивом структуры пироксенов являются цепочки SiO4 тетраэдров, вытянутые по оси с. В пироксенах тетраэдры в цепочках поочередно направлены в разные стороны. У других цепочечных силикатов период повторяемости цепочки обычно больше.

В структуре имеется две неэквивалентные позиции - М1 и М2. Позиция М1 по форме близка правильному октаэдру и в ней располагаются мелкие катионы. Позиция М2 мене правильная и при вхождении в неё крупных катионов (особенно Ca) она приобретает 8-ную координацию, кремнекислородные цепочки смещаются относительно друг друга и структура минерала становится моноклинной.

Свойства

Генезис

Пироксены являются исключительно распространенными минералами. Они слагают примерно 4 % массы континентальной земной коры. В океанической коре и мантии их роль значительно больше.

В поверхностных условиях пироксены не устойчивы. При метаморфизме пироксены появляются в эпидот-амфиболитовой фации. С увеличением температуры они устойчивы вплоть до полного плавления пород. С увеличением давления меняется состав пироксенов, но не убывает их роль в горных породах. Они исчезают лишь на глубинах больше 200 км.

Пироксены встречаются почти во всех типах земных пород. Одно из объяснений этого факта заключается в том, что средний состав земной коры близок к составу авгитового пироксена.

Применение

Подавляющее большинство пироксенов не представляет никакого практического интереса. Только сподумен является главным рудный минералом лития, а некоторые редкие разновидности пироксенов применяются в ювелирно-поделочном деле.

Наиболее часто для изготовления ювелирных украшений применяется жадеит, и жадеитовые породы. Он был священным камнем у некоторых народов Южной Америки - майя и ольмков.

Также применяется хромдиопсид - яркозеленый диопсид с небольшой примесью хрома. Хромдиопсид типичен для мантийных лерцолитов и кимберлитовые трубки являются важным источником этого минерала. Другой тип месторождений хромдиопсида связан с пегматоидными обособлениями в дунитах. Серьезным недостатком хромдиопсида является его относительно низкая твердость. Это значительно ограничивает применение в ювелирном деле этого редкого камня. Иногда гранятся диопсиды Слюдянки, которые имеют большую коллекционную ценность. Кроме того, высоко ценятся редкие звездчатые диопсиды из южной Индии.

См. Также

Ссылки

Гавриленко П.Г. Растворимость воды в диопсиде. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Байройт (Германия), 2008, 145с. [pdf (русский)]
Добрецов Н.Л., Кочкин Ю.Н., Кривенко А.П., Кутолин В.А. Породообразующие пироксены. М., 1971
Есин С.В., Логвинов В.М., Ащепков И.А. Мегакристаллы глиноземистых клинопироксенов из щелочных базальтоидов Минусинской впадины, Байкальской рифтовой зоны и Восточного Сихотэ-Алиня. - Геология и геофизика. - 1993. - 7 . - С. 101-110
Золотарёв А. А., Аплонов В. С. Химический состав и номенклатура пироксенов из интрузивных и метасоматических пород Норильско-Талнахского рудного узла. - ЗРМО, 2010, ч. 139, вып. 5, с.55-66.
Иванюк Г.Ю., Пахомовский Я.А., Базай А.В., Горяинов П.М., Яковенчук В.Н. Пироксены месторождений полосчатой железорудной формации Кольского полуострова. - Зап. РМО, 2006, т.135, №2, с.82-92
Яковенчук В. Н., Иванюк Г. Ю., Пахомовский Я. А., Меньшиков Ю. П., Коноплева Н. Г., Корчак Ю. А. Пироксены Хибинского щелочного массива (Кольский полуостров, Россия). - Зап. РМО, 2008, ч. 137, вып. 2, с. 96-113.
Gavrilenko P. Water solubility in diopside. Thesis of Ph.D. Dissertation - Bayreuth (Germany), 2008, 144p. [pdf (english)]
Morimoto, Nobuo. 1989. Nomenclature of Pyroxenes. Canadian Mineralogist, 27, 143-156
Nomenclature of pyroxenes N. Morimoto, J. Fabries, A. K. Ferguson, I. V. Ginzburg, M. Ross, F. A. Seifert, J. Zussman, K. Aoki, and G. Gottardi American Mineralogist; October 1988; v. 73; no. 9-10; p. 1123-1133
Papike, J.J., Karner, J.M., and Shearer, C.K. (2005) Comparative planetary mineralogy: Valence-state partitioning of Cr, Fe, Ti and V among crystallographic sites in olivine, pyroxene, and spinel from planetary basalts. American Mineralogist: 90: 277-290.

Публикации в интернете

http://www.mindat.org/min-9767.html