Woreczko Meteorites

Jan Woreczko & Wadi

  Google (new window)eBay.com (new window)Meteoritical Bulletin Database (new window)Meteoritical Bulletin Database News (new window)

Krzemiany
(Silicates«

 

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 (25–40 vol.%), typu L (35–60 vol.%), LL (głównie fajalit 70 vol.%), chassignitów (95 vol.%), brachinitów (74–98 vol.%), 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


Szereg izomorficzny oliwinów

Szereg izomorficzny oliwinów

 

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

Przykład oznaczenia składu oliwinów w chondrycie zwyczajnym


Przykład oznaczenia składu oliwinów w chondrycie zwyczajnym Goronyo, wykonanych na mikrosondzie, na potrzeby (re)klasyfikacji tego meteorytu (Karwowski 2017). Wykonano 6 pomiarów (#) dla różnych kryształów (fragmentów) oliwinów.

Wynik pomiarów z mikrosondy w przeliczeniu na tlenki

Tlenek # numer próbki
13.1.1. 14.1.2. 15.1.3. 16.1.4. 17.1.5. 18.1.6.
SiO2 37,985 38,805 38,716 38,442 37,726 38,912
TiO2 0 0 0,004 0,002 0,031 0,038
Al2O3 0 0 0 0 0,034 0
Cr2O3 0,005 0,062 0,031 0,011 0 0,01
MgO 38,948 40,097 39,007 39,208 38,163 39,587
CaO 0,018 0 0,01 0,017 0,028 0,013
MnO 0,445 0,394 0,507 0,454 0,401 0,476
FeO 22,472 21,353 22,119 21,708 22,288 21,425
NiO 0,06 0 0 0,073 0,02 0,05
Na2O 0 0 0 0 0 0
suma 99,933 100,711 100,394 99,915 98,691 100,511

      ...obliczenia...

 

Wynik przeliczenie tlenków na udział minerałów

# numer próbki przed unormowaniem         unormowane do 100%
Mo Fo Fa Li Te suma Mo Fo Fa Li Te suma
13.1.1. 0,03 75,76 24,52 0,06 0,49 100,87 0,02 75,11 24,31 0,06 0,49 100,00
14.1.2. 0,00 76,81 22,95 0,00 0,43 100,18 0,00 76,67 22,90 0,00 0,43 100,00
15.1.3. 0,01 75,25 23,94 0,00 0,56 99,75 0,01 75,43 24,00 0,00 0,56 100,00
16.1.4. 0,02 75,93 23,58 0,08 0,50 100,11 0,02 75,84 23,56 0,08 0,50 100,00
17.1.5. 0,04 75,12 24,61 0,02 0,45 100,24 0,04 74,94 24,55 0,02 0,45 100,00
18.1.6. 0,02 76,01 23,08 0,05 0,52 99,68 0,02 76,26 23,15 0,05 0,52 100,00

Znaczenie symboli: monticellite (Mo), forsteryt (Fo), fajalit (Fa), liebenbergite (Li), tephroite (Te); patrz → Minerały w meteorytach.

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 szklisty 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


Szereg izomorficzny piroksenów

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 (% cząstki ferrosilitu):

  (0–5%) - enstatyt, klinoenstatyt,

  (510%) - 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.

Przykład oznaczenia składu piroksenów w chondrycie zwyczajnym


Przykład oznaczenia składu piroksenów w chondrycie zwyczajnym Goronyo, wykonanych na mikrosondzie, na potrzeby (re)klasyfikacji tego meteorytu (Karwowski 2017). Wykonano 7 pomiarów (#) dla różnych kryształów (fragmentów) piroksenów.

Wynik pomiarów z mikrosondy w przeliczeniu na tlenki

Tlenek # numer próbki
25.1.1. 26.1.2. 27.1.3. 28.1.4. 29.1.5. 30.1.6. 31.1.7.
SiO2 54,405 56,263 56,457 56,084 56,398 56,394 56,061
TiO2 0,372 0,128 0,137 0,177 0,123 0,113 0,137
Al2O3 0,372 0,075 0,118 0,094 0,066 0,104 0,138
V2O3 0 0 0 0 0 0 0
Cr2O3 0,856 0,175 0,232 0,034 0,067 0,169 0,16
Fe2O3 0 0 0 0 0 0 0
FeO 5,062 13,227 12,924 13,063 12,953 13,312 13,365
MnO 0,213 0,509 0,498 0,453 0,439 0,461 0,493
CaO 22,229 0,738 0,5 0,44 0,603 0,844 0,663
MgO 16,641 29,36 29,634 29,272 29,418 29,478 29,174
Na2O 0,562 0,01 0,017 0 0,043 0,013 0,002
K2O 0 0 0,013 0 0,008 0 0,002
NiO 0,045 0 0 0,045 0 0,064 0,006
suma 100,757 100,485 100,53 99,662 100,118 100,952 100,201

     ...obliczenia...

 

Wynik przeliczenie tlenków na udział minerałów

# numer próbki przed unormowaniem       unormowane do 100% uwagi
Wo En Fs suma Wo En Fs suma
25.1.1. 43,39 45,20 7,71 96,30 45,06 46,93 8,01 100,00 diopsyd!
26.1.2. 1,40 77,64 19,62 98,67 1,42 78,69 19,89 100,00
27.1.3. 0,95 78,16 19,12 98,23 0,96 79,57 19,47 100,00
28.1.4. 0,84 77,88 19,50 98,22 0,86 79,29 19,85 100,00
29.1.5. 1,15 77,88 19,24 98,27 1,17 79,26 19,58 100,00
30.1.6. 1,60 77,65 19,67 98,92 1,62 78,50 19,89 100,00
31.1.7. 1,26 77,65 19,89 98,81 1,28 78,59 20,13 100,00

Symbole minerałów: wollastonit (Wo), enstatyt (En), ferrosilit (Fs); patrz → Minerały w meteorytach.

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 występują w postaci amorficznej jako stop plagioklazowy (maskelynit) wypełniający w chondrach przestrzenie między oliwinami i piroksenami. Stwierdzony w SNC.

 

Plagioklazy

Plagioklazy

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

Przykład oznaczenia składu plagioklazów (skaleni) w chondrycie zwyczajnym


Przykład oznaczenia składu plagioklazów (skaleni) w chondrycie zwyczajnym Goronyo, wykonanych na mikrosondzie, na potrzeby (re)klasyfikacji tego meteorytu (Karwowski 2017). Wykonano 5 pomiarów (#) dla różnych kryształów (fragmentów) plagioklazów (skaleni).

Wynik pomiarów z mikrosondy w przeliczeniu na tlenki

Tlenek # numer próbki
45.1.2. 46.1.3. 47.1.4. 48.1.5. 49.1.6.
SiO2 65,609 66,042 65,467 68,277 65,621
Al2O3 20,711 21,046 20,796 21,57 20,698
MgO 0,043 0,014 0,148 0,071 0,025
CaO 2,032 2,188 1,876 1,815 2,055
FeO 0,555 0,641 1,263 0,307 0,49
Fe2O3
SrO 0 0,012 0 0 0
BaO 0 0 0,019 0,007 0,009
Na2O 10,084 9,94 9,919 9,594 10,165
K2O 0,646 0,596 0,694 1,137 0,652
suma 99,68 100,479 100,182 102,778 99,715

      ...obliczenia...

 

Wynik przeliczenie tlenków na udział minerałów

# numer próbki przed unormowaniem       unormowane do 100%
Ab Or An Cs suma Ab Or An Cs suma
45.1.2. 86,55 3,65 9,64 0,00 99,83 86,69 3,65 9,65 0,00 100,00
46.1.3. 84,61 3,34 10,29 0,00 98,24 86,13 3,40 10,48 0,00 100,00
47.1.4. 84,98 3,91 8,88 0,03 97,80 86,89 4,00 9,08 0,03 100,00
48.1.5. 79,57 6,20 8,32 0,01 94,10 84,55 6,59 8,84 0,01 100,00
49.1.6. 87,23 3,68 9,75 0,02 100,67 86,65 3,66 9,68 0,02 100,00

Symbole minerałów: albit (Ab), ortoklaz (Or), anortyt (An), celsian (Cs); patrz → Minerały w meteorytach.

Krzemiany w obrazach


(Ilustracja pochodzi z plansz przygotowanych na Wystawę Meteorytów w Muzeum Techniki w Warszawie w 2010 roku).

Autorzy tekstów: © Andrzej S. Pilski, Wadi i Woreczko
Koncepcja plastyczna: © Woreczko

Wszędobylski oliwin


Ziarna oliwinu wykryto w cząstkach pyłu międzyplanetarnego. Skąd się tam wziął? Kiedy eksploduje gwiazda, powstają ciężkie pierwiastki. Gaz i pył oddalając się od gwiazdy, stygną, pierwiastki łączą się, tworząc większe ziarna, m.in. krzemiany żelaza i magnezu, czyli oliwiny. Jest to minerał wysokotemperaturowy i tworzy się jako jeden z pierwszych, dlatego wszędzie go pełno.
  Oliwin jest obecny niemal w każdym meteorycie kamiennym. Niektóre achondryty są całe z oliwinu, np. meteoryty z Marsa. Duże kryształy oliwinu tkwią w żelazie w meteorytach zwanych pallasytami.
  Oliwin znajdziemy w wielu ziemskich kamieniach, np. w bazaltach oliwinowych. Oliwinowy piasek jest na plażach Hawajów. Na stokach młodych wulkanów wyspy Lanzarote z archipelagu Wysp Kanaryjskich można znaleźć bomby oliwinowe, kryjące w swym wnętrzu piękne zielone kryształy. Ziemski oliwin w postaci dużych kryształów jest kamieniem szlachetnym – chryzolitem.
  Oliwin pochodzący najczęściej z płaszcza, zdradza nam tajemnice budowy Ziemi, tak samo oliwiny spadające z nieba zbliżają nas do poznania tajemnic Wszechświata.

Krzemiany. Wszędobylski oliwin

Ilustracje: Wygląd kryształów oliwinu w mikroskopie polaryzacyjnym

Źródła: NASA, Internet

Źródła (sources)


Bolewski, Książkiewicz

Karwowski 2017 – praca w przygotowaniu

 

                                 

Page since: 09 2010

Page update: 2018-10-11 12:55