ΥΛΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ ΙI : Κρυσταλλοχημεία και Συστηματική των Ορυκτών

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΥΛΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ ΙI : Κρυσταλλοχημεία και Συστηματική των Ορυκτών"

Πατρίκιος Καλαμογδάρτης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΥΛΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ ΙI : Κρυσταλλοχημεία και Συστηματική των Ορυκτών ΔΙΔΑΣΚΩΝ : Δ. ΠΑΠΟΥΛΗΣ Ακαδ. Έτος

2 7 η ΔΙΑΛΕΞΗ 16/11/10 ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ (CHAIN SILICATES)

3 INOΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ Ινοπυριτικά με ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ (Single Chain Silicates) Ινοπυριτικα με ΔΙΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ (Double Chain Silicates)

4 INOΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ Δύο κορυφές του τετραέδρου ενωμένες με γειτονικά τετράεδρα Τύπος Si-O : (SiO 3 ) -2 ή (Si 2 O 6 ) -4 Αναλογία Si/O = 1/3 ή 2/6

5 INOΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΔΙΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ Το 50% των τετραέδρων ενωμένα με 3 κορυφές και το υπόλοιπο 50% ενωμένα με 2 κορυφές με γειτονικά τετράεδρα Τύπος Si-O : (Si 8 O 22 ) -12 Αναλογία Si/O = 4/11 ή 8/22

6 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΤΕΤΡΑΕΔΡΩΝ ΣΤΑ ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ c Si 2 O 6-4

7 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΤΕΤΡΑΕΔΡΩΝ ΣΤΑ ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ Αλυσιδωτά τετράεδρα με εναλλάξ κορυφές, κατά μήκος του άξονα c Οι αλυσίδες στοιβάζονται η μία πάνω στην άλλη κατά μήκος του άξονα a Οι Πυρόξενοι είναι η κυριότερη εκπρόσωπος οικογένεια ορυκτών c

8 ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ Η αλυσίδα τετραέδρων στους πυρόξενους (περιοδικότητα 2) c 5.2 A

9 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΤΕΤΡΑΕΔΡΩΝ ΣΤΑ ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ Οι βάσεις των τετραέδρων της μιας αλυσίδας βρίσκονται απέναντι από βάσεις τετραέδρων της επόμενης Και τα κορυφαία ελεύθερα Ο -2 τηςμιαςαλυσίδας βρίσκονται απέναντι από τα αντίστοιχα της επόμενης c

10 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΤΕΤΡΑΕΔΡΩΝ ΣΤΑ ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ Θέσεις Μ1 : Οι θέσεις μεταξύ των κορυφαίων ελεύθερων Ο -2 Θέσεις Μ2 : Οι θέσεις μεταξύ των βάσεων των τετραέδρων c

11 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ Ι Δομή Ι I

12 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ Ι Ο σχισμός των πυροξένων οφείλεται σε διαχωρισμό μεταξύ των δομών Ι Εμφανίζονται δύο σχισμοί με γωνίες 87 ο και 93 ο (διαγνωστικό κριτήριο πυροξένων)

13 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ Ι Οι δομές Ι διαπλέκονται μεταξύ τους Οι Μ2 θέσεις βρίσκονται μεταξύ των βάσεων τους

14 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ Ι Ο αριθμός συνδιάταξης των κατιόντων στις θέσεις Μ2 επηρεάζει τον τρόπο σύνδεσης των δομών Ι Αριθμός συνδιάταξης 6 : Οι δομές Ι διαπλέκονται ώστε να σχηματίσουν ορθορομβική συμμετρία Αριθμός συνδιάταξης 8 : Οι δομές Ι διαπλέκονται ώστε να σχηματίσουν μονοκλινή συμμετρία

15 ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΓΕΝΙΚΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ : ΧΥΖ 2 Ο 6 Χ :Ca +2, Mn +2, Fe +2, Mg +2 ή Na + στις θέσεις Μ2 Υ : Mg +2, Fe +2, Mn +2, Al +3, Cr +3 ή Ti +4 στις θέσεις Μ1 (με κανονική γεωμετρία), με αριθμό συνδιάταξης 6 (οκταεδρικές) Ζ : Κατιόντα Si +4 ή Al +3 που καταλαμβάνουν τις τετραεδρικές θέσεις

16 ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΘΕΣΕΙΣ Μ2 : ελαφρά παραμορφωμένες θέσεις με αριθμούς συνδιάταξης 6, 7 ή 8. Αριθμός συνδιάταξης 6 Οκτάεδρο Αριθμός συνδιάταξης 7 Ακανόνιστη γεωμετρία Αριθμός συνδιάταξης 8 Σχεδόν κύβος

17 ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΘΕΣΕΙΣ Μ1 : ΜικρότερεςαπότιςΜ2 με αριθμό συνδιάταξης 6. Κανονική γεωμετρία (κανονικό Οκτάεδρο)

18 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Ένα ζεύγος γειτονικών αλυσίδων με τα αντικριστά κορυφαία Ο -2 τους και τα ενδιάμεσα κατιόντα Μ1, αποτελούν τη δομική μονάδα των πυροξένων I

19 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Βασίζεται στο είδος του κατιόντος που καταλαμβάνει τις θέσεις Μ2 άρα και τη συμμετρία τους I. Κλινοπυρόξενοι II. Πιτζεονίτες III. Ορθοπυρόξενοι

20 ΚΛΙΝΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ Οι θέσεις Μ2 καταλαμβάνονται κυρίως από Ca +2 Οι θέσεις Μ1 καταλαμβάνονται συνήθως από Mg +2 και Fe +2 Τα κατιόντα στην Μ2 έχουν αριθμό συνδιάταξης 8 Συμμετρία : Μονοκλινής

21 ΠΙΤΖΕΟΝΙΤΕΣ Οι θέσεις Μ2 καταλαμβάνονται κυρίως από Mg +2 και Fe +2 και λιγότερο από Ca +2 Οι θέσεις Μ1 καταλαμβάνονται συνήθως από Mg +2 και Fe +2 Τα κατιόντα στην Μ2 έχουν αριθμό συνδιάταξης 7 Συμμετρία : Μονοκλινής

22 ΟΡΘΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ Οι θέσεις Μ1 και Μ2 καταλαμβάνονται κυρίως από Mg +2 και Fe +2 Μεγαλύτερη συγκέντρωση Fe +2 στις Μ2 (λόγω μεγέθους) Τα κατιόντα στην Μ2 έχουν αριθμό συνδιάταξης 6 Συμμετρία : Ορθορομβική

23 Τριγωνικό διάγραμμα ταξινόμησης πυροξένων ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Wo (Ca 2 Si 2 O 6 ) Διοψίδιος CaMgSi 2 O Εδενβεργίτης CaFeSi 2 O 6 Αυγίτης Υπερσθενής En Mg 2 Si 2 O 6 Πιτζεονίτες 20 Φερροσιλίτης 5 Fs Fe 2 Si 2 O 6

24 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Τριγωνικό διάγραμμα ταξινόμησης πυροξένων Διοψίδιος CaMgSi 2 O 6 Αυγίτης Εδενβεργίτης CaFeSi 2 O 6 Κλινοπυρόξενοι Ορθοπυρόξενοι Ενστατίτης Βρονζίτης Υπερσθενής Πιτζεονίτης Ορθοπυρόξενοι Φερροσιλίτης

25 ΚΛΙΝΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ Στερεό διάλυμα μεταξύ Διοψίδιου (Di) Εδενβεργίτη (Hd) Διοψίδιος CaMgSi 2 O 6 (σχηματίζεται στην υψηλότερη θερμοκρασία) Εδενβεργίτης CaFeSi 2 O 6 Αυγίτης Ca(Mg,Fe)(Si,Al) 2 O 6

26 Αυγίτης Είναι ο αφθονότερος κλινοπυρόξενος Αντικατάσταση κατιόντων στις Μ1 θέσεις από Al Αντικατάσταση Si από Al και στις τετραεδρικές θέσεις Μερική αντικατάσταση Ca από Na, Fe, Mg στις Μ2 θέσεις

27 Αυγίτης Αυγίτης (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al) 2 O 6

28 Διοψίδιος Διοψίδιος (CaMgSi 2 O 6 )

29 Εδενβεργίτης Εδενβεργίτης CaFe +2 Si 2 O 6

30 ΟΡΘΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ Στερεό διάλυμα μεταξύ Ενσταντίτη (En) Φερροσιλίτη (Fs) Ενσταντίτης : Mg 2 Si 2 O 6 (σχηματίζεται σε υψηλότερη θερμοκρασία) Φερροσιλίτης :Fe 2 Si 2 O 6

31 Ενστατίτης Ενστατίτης Mg 2 Si 2 O 6

32 Φερροσιλίτης Φερροσιλίτης Fe 2+ MgSi 2 O 6

33 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Οι περισσότεροι πυρόξενοι στη φύση, ανήκουν σε μια από τις κατηγορίες που προαναφέρθηκαν και ονομάζονται QUAD πυρόξενοι Το διάγραμμα Wo-En-Fs χρησιμοποιείται αν ο πυρόξενος έχει σύσταση με Wo + En + Fs 80

34 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Διάγραμμα ταξινόμησης πυροξένων με συστατικά Wo + En + Fs 80 QUAD Wo+En+Fs 80 Jd Ιαδεϊτης NaAlSi 2 O 6 Ομφακίτης Αιγιρινικός- Αυγίτης Ιαδεΐτης Αιγιρίνης 20 Aeg Αιγιρίνης NaFe +3 Si 2 O 6

35 Ιαδεϊτης Ιαδεϊτης Na(Al,Fe +3 )Si 2 O 6

36 Αιγιρίνης Αιγιρίνης NaFe +3 Si 2 O 6

37 Σποδουμένιος Σποδουμένιος LiAlSi 2 O 6

38 ΑΠΟΜΙΞΗ ΣΤΟΥΣ ΠΥΡΟΞΕΝΟΥΣ Μεταξύ Cpx- Opx δεν υφίσταται στερεά διαλύματα Ο Πιτζεονίτης είναι σταθερός σε υψηλές θερμοκρασίες (ηφαιστειακά πετρώματα) ήως λαμέλες απόμιξης σε Αυγίτη ή Opx

39 ΑΠΟΜΙΞΗ ΣΤΟΥΣ ΠΥΡΟΞΕΝΟΥΣ Με πτώση της θερμοκρασίας μετασχηματίζεται σε Opx Οι λαμέλλες απόμιξης Πιτζεονίτη ήαυγίτησεopx σχηματίζονται // στο (001) και στη συνέχεια // στο (100)

40 Η ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΟΠΤΙΚΕΣ ΤΟΥΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

41 ΠΥΡΟΞΕΝΟΕΙΔΗ Είναι ινοπυριτικά με απλές αλυσίδες ορυκτά Διαφέρουν από τους πυρόξενους στον τρόπο διαδοχής των τετραέδρων στις αλυσίδες Περιλαμβάνουν μεγάλα κατιόντα στις θέσεις Μ2 (π.χ. Ca +2, Mn +2 ) σε ποσοστό > 50% των οκταεδρικών θέσεων

42 Τα μεγάλα αυτά κατιόντα προκαλούν παραμόρφωση των αλυσίδων Οι αλυσίδες παρουσιάζουν περιοδικότητα 3 ή μεγαλύτερη ΠΥΡΟΞΕΝΟΕΙΔΗ Πυρόξενοι Σπουδαιότερο ορυκτό : Βολλαστονίτης (CaSiO 3 )

43 Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΒΟΛΛΑΣΤΟΝΙΤΗ Βολλαστονίτης CaSiO 3

44 Βολλαστονίτης Βολλαστονίτης CaSiO 3

45 ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΠΥΡΟΞΕΝΩΝ Διακοσμητικά υλικά και πολύτιμοι λίθοι (διοψίδιος, ιαδεϊτης) Σποδουμένιος : Πηγή Λιθίου, για φαρμακευτικά προϊόντα, μπαταρίες, λιπαντικά και κεραμικά

46 ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΒΟΛΛΑΣΤΟΝΙΤΗ Υποκατάστατο του αμιάντου λόγω της ινώδους εμφάνισης και αντίστοιχων χαρακτηριστικών Πυρίμαχα υλικά Πρόσθετο χρωμάτων και πλαστικών (βελτιώνει τη λάμψη των χρωμάτων, την αντοχή σε λεπτά φύλλα των υλικών και την επεξεργασία τους) Πρόσθετο σε κεραμικά στη μεταλλουργία

47 ΟΙ ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Οι ορθοπυρόξενοι έχουν κατάσβεση ενώ οι κλινοπυρόξενοι πλάγια Ορθοπυρόξενοι : Ο υπερσθενής είναι ελαφρά πλεοχρωϊκός σε αντίθεση με τον ενστατίτη Κλινοπυρόξενοι : Είναι διάξονες (+) εκτός από τον αιγιρίνη και τον ιαδεϊτη που μπορεί να είναι και (-), ο αιγιρίνης είναι ελαφρά πλεοχρωϊκος

48 ΟΙ ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Ορθοπυρόξενοι κατάσβεση // Nicols Nicols Κλινοπυρόξενοι πλάγια κατάσβεση

49 ΟΙ ΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ // Nicols Nicols

50 ΟΙ ΚΛΙΝΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Κλινοπυρόξενος (αυγίτης) διδυμία στο {100}

51 ΟΙ ΚΛΙΝΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Αυγίτης (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al) 2 O 6 Nicols

52 ΟΙ ΚΛΙΝΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Nicols Κλινοπυρόξενος

53 ΟΙ ΟΡΘΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ // Nicols 2 διευθύνσεις σχισμού σε ~90 // Nicols

54 ΟΙ ΟΡΘΟΠΥΡΟΞΕΝΟΙ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ // Nicols // Nicols Nicols

55 Ο ΒΟΛΛΑΣΤΟΝΙΤΗΣ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ // Nicols Nicols

56 ΕΜΦΑΝΙΣΕΙΣ ΙΝΟΠΥΡΥΤΙΚΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ Πυρόξενοι Βολλαστονίτης Μαγματικά ++ (πχ. Πυροξενίτης, Γαύρος) + (π.χ. σε Αλκαλικά πετρώματα) Μεταμορφωμένα ++ (π.χ. Αμφιβολίτες) ++ (π.χ. μεταμορφωμένους ασβεστόλιθους) Ιζηματογενή + (π.χ. εξαλλοιώνονται σε αργιλικά ορυκτά) Οι ορθοπυρόξενοι βρίσκονται κυρίως σε υπερβασικά πετρώματα Ο διοψίδιος βρίσκεται κυρίως σε βασάλτες, ο εδενβεργίτης, ο αυγίτης και ο πιτζεονίτης σε βασάλτες, ο αιγιρίνης σε συηνίτες, ο σποδουμένιος σε γρανιτικούς πηγματίτες και ο ιαδεϊτης σε μεταμορφωμένα πετρώματα στη γλαυκοφανιτική φάση.

57 ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΕΜΦΑΝΙΣΕΙΣ ΒΟΛΛΑΣΤΟΝΙΤΗ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Κιμμέρια Ξάνθης Πανόραμα Δράμας Σαντορίνη Ανάφη

Σχετικά έγγραφα

ΥΛΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ ΙI : Κρυσταλλοχημεία και Συστηματική των Ορυκτών

ΥΛΙΚΑ ΤΗΣ ΓΗΣ ΙI : Κρυσταλλοχημεία και Συστηματική των Ορυκτών ΔΙΔΑΣΚΩΝ : Δ. ΠΑΠΟΥΛΗΣ Ακαδ. Έτος 2010-2011 8 η ΔΙΑΛΕΞΗ 23/11/10 ΙΝΟΠΥΡΙΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ (CHAIN SILICATES) ΔΙΠΛΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ (DOUBLE CHAIN) INOΠΥΡΙΤΙΚΑ