Пироксены

Материал из GeoWiki - открытой энциклопедии по наукам о Земле.

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
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
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

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

• Пироксеноиды
• Ортопироксены
• Клинопироксены
• Геотермометр двупироксеновый

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