Krzemiany (silicates

Źródła (sources): Bolewski, Książkiewicz

Krzemiany to najbardziej rozbudowana i najliczniejsza grupa minerałów. Są one głównym budulcem skorupy i płaszcza Ziemi, jak również głównym składnikiem meteorytów.

Najważniejsze krzemiany występujące w meteorytach:


 

Oliwiny (olivines)  

Grupa krzemianów. (Fe,Mg)[SiO4]; ciągły szereg izomorficzny: fajalit (Fa)–forsteryt (Fo). Minerały anizotropowe, dwuosiowe.

  Występują głównie w meteorytach kamiennych i żelazno-kamiennych. W chondrytach są składnikiem matriks i chondr tworząc w nich często ekscentryczno-promieniste skupienia płytek scementowanych maskelynitem (takie formy – chondry – zawierające promieniste skupienia oliwinu w paragenezie z maskelynitem nie są znane w skałach ziemskich). Podstawowy składnik chondrytów typu H (25–40vol.%), typu L (35–60vol.%), LL (głównie fajalit 70vol.%), chassignitów (95vol.%), brachinitów (74–98vol.%), ureilitów i rumurutitów oraz ziarnistych skupień krzemianów w lodranitach. Istotny składnik naklitów oraz chondr i matriks chondrytów węglistych. W niewielkich ilościach występują w EUC, HOW, DIO i angrytach. Ślady wykryto w mezosyderytach. Pospolity składnik skał księżycowych. W praktyce terminem oliwin określa się kryształy chryzolitu (Fo90–70) zwanego również oliwinem właściwym. Często zamiast określeń fajalit/forsteryt używa się nazwy oliwin.

 

Szereg izomorficzny oliwinów

 

Istotnym i ciekawym faktem jest to, że oliwiny wchodzące w skład meteorytów mają fajalitu tylko w zakresie 15–30%!

 
 

 

Pirokseny (pyroxenes), klinopirokseny (clinopyroxenes)

Grupa minerałów (krzemianów łańcuchowych) stanowiąca bardzo popularny składnik meteorytów. Minerały anizotropowe, dwuosiowe.

Minerały o ogólnym wzorze: AB[Si2O6], gdzie pozycje AB mogą zajmować: Mg2, (MgFe)2, Fe2 – szereg (klino)enstatyt–(klino)ferrosilit; (Mg,Fe,Ca)2pigeonit; CaMg – diposyd; CaFe – hedenbergit; (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti) – augit i wiele innych kombinacji.

 

Ze względu na budowę kryształów dzieli się pirokseny na dwie grupy:

♦ ortopirokseny (orthopyroxenes) – struktura rombowa (tworzą ciągły szereg izomorficzny: enstatyt (En)-ferrosilit (Fs) – enstatyt, bronzyt, hipersten, ferrohipersten, eulit, ferrosilit) i

♦ klinopirokseny (clinopyroxenes) – struktura jednoskośna (klinoenstatyt, diopsyd, augit i pigeonit).

 

W meteorytach kamiennych pirokseny to bardzo popularny składnik, w chondrytach przeważają pirokseny rombowe, w achondrytach jednoskośne (w meteorycie Zakłodzie występują obie odmiany, rombowa i jednoskośna – [Karwowski]). Z piroksenów zbudowane są chondry (patrz: typy chondr). W skałach księżycowych powszechne są augity tytanowe. Pirokseny występują również w SNC. W typowych chondrytach tworzą ekscentryczno-promieniste skupienia pręcików piroksenu w maskelynicie wyrastające z brzegów chondr.

 

Klinopirokseny o wzorze (Ca,Mg,Fe)2Si2O6 nazywane są pigeonitami; te które zawierają 50/50% cząsteczki klinoenstatytu (Mg2Si2O6) i wollastonitu (Ca2Si2O6) nazywa się diopsydami ((Ca,Mg)2Si2O6).

  Pirokseny są jedną z najważniejszych grup minerałów skałotwórczych. Są składnikami skał magmowych i metamorficznych powstałych w wysokiej temperaturze i niskim ciśnieniu wody. Minerały z grupy piroksenów są charakterystyczne dla różnych typów skał, ich identyfikacja ma podstawowe znaczenie dla określenia skały i jej pochodzenia.

  Barwa piroksenów jednoskośnych (klinopiroksenów) zależy od zawartości żelaza i tytanu. Odmiany zawierające mało tych jonów są białawe, żółtawe lub nieco zielonkawe, gdy zawierają ich dużo stają się oliwkowe, brunatne, ciemnozielone lub niemal czarne. Odmiany silnie zabarwione w płytkach cienkich wykazują słaby pleochroizm (wielobarwność). Pirokseny rombowe (ortopirokseny) mają połysk szkilsty lub swoiście metaliczny (bronzyt). Ich barwy zmieniają się następująco: enstatyt jest szary lub zielonkawy, bronzyt brązowy lub oliwkowy, hipersten ciemniejszy, a ferrohipersten i eulit są niemal czarne lub czarne. Odmiany bogatsze w FeO wykazują w płytce cienkiej pleochroizm (wielobarwność). Czysty enstatyt jest odporny na działanie kwasów, odporność ta maleje wraz ze wzrostem zawartości FeO.

 

Szereg izomorficzny piroksenów

 

Dla skał ziemskich do 50% cząsteczki (klino)ferrosilitowej to (klino)enstatyt dalej to już (klino)ferrosilit, nie stosuje się określeń bronzyt i (klino)hipersten.

Szereg izomorficzny ortopiroksenów enstatyt–ferrosilit jest inaczej definiowany dla skał ziemskich, a inaczej dla meteorytów. Nie jest on ciągłym szeregiem. Dla meteorytów stosuje się następującą skalę i nazwy (% czastki ferrosilitu):

  (0–5%) – enstatyt, klinoenstatyt,

  (5–10%) – pirokseny z tego zakresu nie występują w meteorytach (!),

  (10–20%) – bronzyt,

  (20–30%) – hipersten, klinohipersten,

  (>30%) – pirokseny o tej zawartości ferrosilitu nie występują w meteorytach (!).

 

Klinopirokseny (augit, diopsyd) bogate w wapń są bardziej rozpowszechnione w achondrytach.

 
 

 

Plagioklaz(y) (plagioclase)

Grupa skaleni sodowo-wapniowych o ogólnym wzorze (Na,Ca)[(Si,Al)3O8]. Minerały anizotropowe, dwuosiowe. Grupa plagioklazu tworzy serię (% udziału anortytu):

  albit (0–10) – NaAlSi3O8 – skaleń sodowy

  oligoklaz (10–30) – (Na,Ca)(Al,Si)AlSi2O8

  andezyn (30–50) – NaAlSi2O8-CaAl2Si2O8

  labrador (50–70) – (Ca,Na)Al(Al,Si)Si2O8

  bytownit (70–90) – (NaSi,CaAl)AlSi2O8

  anortyt (90–100) – CaAl2Si2O8 – skaleń wapniowy.

(Szereg albit (Ab)–anortyt (An) czyli podział skaleni Na-Ca, powstał w czasie gdy uważano, że plagioklazy stanowią szereg izomorficzny, nie jest to zgodne z wynikami badań ich struktury)

 

W płytkach cienkich plagioklazy są bezbarwne i wykazują niskie barwy interferencyjne. Nazwa pochodzi od greckich słów: plagios (πλαγιωσ) – ukośny i klao (κλαω) – łamię, opisujących charakterystyczną łupliwość kryształów plagioklazów (kąty płaszczyzn łupliwości kryształów są <90o). Ze względu na skład chemiczny skalenie dzielą się na: skalenie sodowo-wapniowe (Ab-An); skalenie potasowe (Or); skalenie barowe (Cn).

  Plagioklazy są pospolite w anortozytach i bazaltach księżycowych (zwłaszcza skalenie bogate w wapń). Ważny składnik meteorytów kamiennych: skaleń sodowy głównie w chondrytach, skaleń wapniowy głównie w achondrytach. W chondrytach często występuja w postaci amorficznej jako stop plagioklazowy (maskelynit) wypełniający w chondrach przestrzenie między oliwinami i piroksenami. Stwierdzony w SNC.

 

(Szereg albit (Ab)–anortyt (An) nie stanowi szeregu izomorficznego!)

 

 
 

Page update: 2010-06-30 15:49