Kini Olivine Crystal Be?

Olivine kirisita ni iṣeto orthorhombic kan nibiti silikoni ti o ya sọtọ{0}}oxygen tetrahedra (SiO₄) ti sopọ nipasẹ awọn irin-ajo irin ti o gba awọn aaye octahedral. Eto yii le ni ojuran bi isunmọ onigun mẹfà{2}} ti o ni akojọpọ awọn ọta atẹgun, pẹlu idaji awọn ofo octahedral ti o kun fun iṣuu magnẹsia tabi ions irin ati ọkan{3}}kẹjọ ti awọn ofo tetrahedral ti o wa ninu silikoni.

Ẹgbẹ olivine ṣe kristalize ninu eto orthorhombic kirisita labẹ ẹgbẹ aaye Pbnm (tun ṣe apẹrẹ bi Pnma ni awọn eto yiyan). Iṣapẹẹrẹ ipilẹ yii n ṣalaye bi awọn ọta ṣe ṣeto ara wọn laarin lattice gara ati ni ipa taara awọn ohun-ini ti ara ti nkan ti o wa ni erupe ile.

Sẹẹli ẹyọ naa ni awọn ẹyọ fomula mẹrin (Z{0}}) ati ṣe afihan awọn aake mẹta ti ko dọgba ti o pin si awọn igun ọtun. Fun forsterite (Mg₂SiO₄), awọn paramita lattice aṣoju jẹ isunmọ=4.75 Å, b=10.20 Å, ati c=5.98 Å. Ni fayalite (Fe₂SiO₄), awọn paramita wọnyi gbooro diẹ si=4.82 Å, b=10.48 Å, ati c=6.09 Å nitori rediosi ionic nla ti irin ni akawe si iṣuu magnẹsia.

Ipilẹṣẹ ẹgbẹ aaye Pbnm ṣe afihan awọn alaye igbekalẹ pataki. Ẹgbẹ aaye yii ni awọn ọkọ ofurufu digi ati ile-iṣẹ ipadasẹhin kan, ṣiṣẹda awọn ihamọ afọwọṣe kan pato lori awọn ipo atomiki. Awọn ipo atẹgun ọtọtọ mẹta ti crystallographically (O1, O2, O3) wa laarin eto, pẹlu O1 ati O2 ti o dubulẹ lori awọn ọkọ ofurufu digi lakoko ti O3 wa ni ipo gbogbogbo laisi ami-ami pataki.

Ni ọkan ti eto olivine wa da SiO₄⁴⁻ tetrahedron ti o ya sọtọ, nibiti atomu silikoni ti aarin kan sopọ mọ awọn ọta atẹgun mẹrin ti o yika. Awọn tetrahedra wọnyi jẹ ominira patapata{1}wọn ko pin awọn ọta atẹgun pẹlu tetrahedra adugbo, ti n pin olivine gẹgẹbi nesosilicate tabi orthosilicate. Si{3}O kookan di iwọn to 1.63-1.66 Å o si ṣe afihan ihuwasi ifọkanbalẹ to lagbara.

Omiiran tetrahedra ni iṣalaye, ntọka si oke ati isalẹ lẹba awọn ori ila ti o jọra si aaye c{0}} crystallographic. Eto alternating yi ṣẹda awọn ikanni laarin awọn be ibi ti irin cations le gbe. Ion ohun alumọni wa ni aaye kan pato ti o ni iyasọtọ ti o joko lori ọkọ ofurufu digi kan, afipamo pe gbogbo awọn ọta ohun alumọni ninu eto jẹ ibatan nipasẹ awọn iṣẹ afọwọṣe.

Awọn cations irin (nigbagbogbo Mg²⁺ tabi Fe²⁺) gba aaye meji octahedral ọtọtọ ti wọn samisi M1 ati M2. Aaye M1 joko lori ile-iṣẹ iyipada ati ṣe agbekalẹ octahedron ti o daru diẹ sii pẹlu awọn ọta atẹgun mẹfa ti o yika. Irin{4}}Awọn ipari gigun atẹgun atẹgun ni M1 lati isunmọ 2.07{9}}2.13 Å fun iṣuu magnẹsia. Aaye M2 wa lori ọkọ ofurufu digi kan ati ṣẹda octahedron ti o tobi, diẹ sii deede pẹlu awọn ijinna MO ti o jẹ 2.04-2.21 Å.

Iyatọ laarin awọn aaye M1 ati M2 ni awọn ipa pataki fun bii awọn cations oriṣiriṣi ṣe pin kaakiri ara wọn ninu eto naa. Ninu jara iṣuu magnẹsia -irin to lagbara, Mg²⁺ ati Fe²⁺ ṣe afihan ayanfẹ aaye diẹ{4}} mejeeji gba aaye M1 ati M2 laisi yiyan ti o lagbara. Bibẹẹkọ, ni kalisiomu{8}} ti o nru awọn olivine bi monticellite (CaMgSiO₄), awọn ions Ca²⁺ ti o tobi ju lọ wọ inu awọn aaye M2 ti o tobi pupọ julọ lakoko ti Mg²⁺ ṣe ojurere awọn ipo M1 kere julọ.

olivine crystal structure

Ọna miiran lati ṣe apejuwe ilana olivine n tẹnuba sublatice atẹgun. Awọn anions atẹgun ṣe apẹrẹ isunmọ hexagonal isunmọ{1}} ti a kojọpọ (hcp) ti a tolera lẹba iha -. Ilana yii n pese iṣipopada lori eyiti ohun alumọni ati awọn cations irin gbe ara wọn si.

Laarin eto atẹgun hcp yii, awọn cations irin kun idaji awọn ofo octahedral ti o wa, lakoko ti awọn atomu silikoni gba ọkan{0}}kẹjọ ti awọn ofo tetrahedral. Ibugbe aaye yiyan ṣẹda ẹda olivine stoichiometry ti M₂SiO₄, nibiti M ṣe aṣoju awọn irin irin divalent.

Atọmu atẹgun kọọkan n so pọ mọ silikoni kan ati awọn ọta onirin mẹta, ṣiṣẹda iwọn titobi mẹta {{0}ilana. Awọn ọta atẹgun ko dọgba- awọn ipo atẹgun mẹta ọtọtọ (O1, O2, O3) ni awọn agbegbe isọpọ diẹ diẹ ati awọn ijinna si awọn atomu adugbo. Iyatọ yii ni awọn aaye atẹgun ṣe alabapin si idiju igbekalẹ gbogbogbo ati ni ipa lori awọn ohun-ini bii imugboroja gbona ati compressibility.

Awọn ipele ti eti{0} octahedra pinpin n fa ni afiwe si ọkọ ofurufu (100), agbelebu{2} ti o ni asopọ nipasẹ SiO₄ tetrahedra ti o ya sọtọ. Iwa ti o fẹlẹfẹlẹ yii di pataki paapaa labẹ aapọn ti a lo, bi o ṣe ṣẹda awọn ọkọ ofurufu isokuso ti o ni ipa ti ẹrọ olivine ati awọn ohun-ini jigijigi ninu ẹwu Earth.

Ipilẹ kristali Olivine ngba ojutu to le tẹsiwaju laarin opin magnẹsia -egbe forsterite (Mg₂SiO₄) ati opin irin -ẹgbẹ fayalite (Fe₂SiO₄). Iyatọ pipe yii wa nitori Mg²⁺ (radius ionic ~ 0.72 Å) ati Fe²⁺ (radius ionic ~ 0.77 Å) yato ni iwọn nipa 7% nikan, gbigba wọn laaye lati paarọ larọwọto laisi ipadaru ilana ilana gara.

Awọn akojọpọ jẹ afihan ni igbagbogbo bi awọn ipin-ipin molar, gẹgẹbi Fo₇₀Fa₃₀ (tabi nirọrun Fo₇₀), nfihan 70% forsterite ati 30% fayalite. Awọn olivine adayeba lati awọn apata mafic ni igbagbogbo wa lati Fo₅₀ si Fo₉₀, lakoko ti awọn olivine mantle jẹ magnẹsia gbogbogbo diẹ sii, pẹlu awọn akopọ ni ayika Fo₈₈ si Fo₉₂.

Awọn paramita lattice pọ si laini laini pẹlu akoonu irin. Bi Fe²⁺ ṣe rọpo fun Mg²⁺, sẹẹli ẹyọ naa gbooro nitori iwọn nla ti irin n fa awọn ọta diẹ siwaju si ara wọn. Ibasepo yii jẹ asọtẹlẹ tobẹẹ pe awọn iwọn sẹẹli ẹyọkan le ṣee lo lati pinnu akopọ olivine pẹlu deede deede.

Yato si Mg pataki {{0}Fe iyipada, ilana olivine le ṣafikun iye diẹ ti awọn cations miiran. Kalisiomu wọ inu eto ni awọn iwọn to lopin, o fẹran aaye M2. Manganese (ni tephroite, Mn₂ SiO₄) le rọpo iṣuu magnẹsia tabi irin patapata. Awọn iye ti nickel, chromium, ati paapaa irin ferric (Fe³⁺) le paarọ si awọn aaye octahedral, botilẹjẹpe ni awọn iwọn kekere.

Eto Olivine duro ni iduroṣinṣin nikan labẹ titẹ kan pato ati awọn ipo iwọn otutu. Bi ijinle ti n pọ si laarin Earth, eto olivine di ailagbara ati pe o yipada si polymorphs denser pẹlu awọn ẹya gara oriṣiriṣi.

Ni isunmọ ijinle 410 km (ni ibamu si awọn titẹ ni ayika 14 GPa), olivine gba iyipada ipele exothermic si wadsleyite. Iyipada yii jẹ pẹlu atunto igbekalẹ pataki kan nibiti sublattice atẹgun n yipada lati isunmọ onigun mẹrin{3}} iṣakojọpọ si eto onigun diẹ sii. Wadsleyite da afọwọṣe orthorhombic duro ṣugbọn o gba ọpa ẹhin ti a ṣe atunṣe- bii igbekalẹ pẹlu awọn ọta silikoni diẹ ninu isọdọkan octahedral.

Jinle ninu aṣọ awọleke ti Earth, ni aijọju ijinle 520 km (18-20 GPA), wadsleyite yipada si ringwoodite, eyiti o gba igbekalẹ spinel cubic kan. Ni ringwoodite, gbogbo ohun alumọni wa ni awọn aaye octahedral ju awọn ipo tetrahedral lọ. Awọn iyipada alakoso wọnyi nfa iwuwo iwuwo lojiji ti awọn onimọ-jinlẹ rii bi awọn idaduro ni awọn iyara igbi jigijigi.

Iwọn titẹ ninu eyiti awọn iyipada wọnyi waye da lori iwọn otutu ati akopọ. Iron{1} olivine ọlọrọ yipada ni awọn titẹ kekere ju iṣuu magnẹsia{2}} orisirisi ọlọrọ. Ni iwọn 800, forsterite funfun yipada si wadsleyite ni 11.8 GPa, lakoko ti wadsleyite-si{7}} iyipada ringwoodite waye loke 14 GPa. Ipari irin {{10} omo egbe fayalite fo ilana wadsleyite patapata o si yipada taara si ahrensite (irin{11}}afọwọṣe ringwoodite) ni awọn titẹ kekere.

olivine crystal structure

Ilana olivine n ṣe idahun anisotropic si titẹ ti a lo{0}} oriṣiriṣi awọn itọnisọna crystallographic fun compress ni awọn oṣuwọn oriṣiriṣi. M2 octahedron ṣe compress diẹ sii ni imurasilẹ ju M1 octahedron kọja gbogbo awọn akojọpọ lati forsterite si fayalite. Funmorawon iyatọ yii waye nitori aaye M2 ni iwọn didun ibẹrẹ ti o tobi ju ati irọrun diẹ sii ninu iṣeto isọdọkan rẹ.

Nikan {{0}crystal X- awọn iwadii iyatọ ray titi de 8 GPa fi han pe M2{{7}O awọn ipari gigun kuru ju M1-O bonds labẹ titẹ. M1 octahedron di iṣiro ti o kere ju pẹlu akoonu irin ti o pọ si, eyiti o fa idamu iwọn apọjuwọn (atako gbogbogbo si funmorawon) lati pọ si diẹ lati forsterite si fayalite- abajade counterintuitive lakoko nitori irin wuwo ju iṣuu magnẹsia.

Awọn iwọn otutu yoo ni ipa lori ọna ti o yatọ. Alapapo nfa sẹẹli ẹyọ lati faagun, pẹlu ipo b{1} ti nfihan iye imugboroja igbona ti o tobi julọ. Awọn iwadii iwọn otutu giga{3} lori forsterite titi de iwọn 900 fihan pe M- Awọn ipari gigun n pọ si ni ọna ṣiṣe, ṣugbọn ipilẹ topology igbekalẹ ko ni yipada titi di igba ti awọn iwọn otutu yoo sunmọ.

SiO₄ tetrahedra jẹ lile ni iyalẹnu ni akawe si irin -oxygen octahedra. Si-O awọn ipari gigun yoo yipada ni iwonba pẹlu boya titẹ tabi iwọn otutu nitori iwa ijẹmọ ti o lagbara ti Si-O bonds. Pupọ julọ irọrun igbekalẹ wa lati awọn atunṣe ni M-O awọn ipari gigun ati awọn igun laarin polyhedra dipo funmorawon ti polyhedra funrararẹ.

Ilana igbekalẹ olivine wa ohun elo imọ-ẹrọ pataki ninulitiumu irin fosifeti batiri(LiFePO₄ tabi LFP). Ti a ṣe awari bi ohun elo cathode ni ọdun 1996, litiumu iron fosifeti gba iru ipilẹ olivine ipilẹ kanna gẹgẹbi olivine ti o wa ni erupe ile, botilẹjẹpe pẹlu awọn ẹgbẹ fosifeti ti o rọpo tetrahedra silicate ti o ya sọtọ.

Ní LiFePO₄, ẹ̀ka náà ń fọwọ́ sowọ́ pọ̀ mọ́tò orthorhombic (ẹgbẹ́ àlàfo Pnma/Pbnm) pẹ̀lú àwọn ìpínlẹ̀ ọ̀sẹ̀ kan=6.008 Å, b=10.334 Å, àti c=4.693 Å. Awọn ọta irin gba awọn aaye octahedral (ti o ṣẹda FeO₆ octahedra), lakoko ti awọn ọta irawọ owurọ joko ni awọn aaye tetrahedral (ti o n ṣe PO₄ tetrahedra), ti o jọra si bii irin ati awọn ọta silikoni ṣe ṣeto ni olivine ti o wa ni erupe ile.

Iyatọ bọtini wa ni afikun awọn cations lithium. Awọn ions lithium ngbe ni awọn ikanni octahedral laarin eto, ti a ṣeto ni ilana zigzag kan. Lakoko gbigba agbara batiri ati gbigba agbara, awọn ions litiumu le ṣee fa jade ni iyipada ati fi sii sinu awọn ikanni wọnyi laisi fifọ ilana ipilẹ olivine. Irin naa gba gigun kẹkẹ redox laarin Fe²⁺ ati Fe³⁺ lati ṣetọju iwọntunwọnsi idiyele bi litiumu ṣe nlọ sinu ati ita.

Iduroṣinṣin igbekalẹ yii{0}} ti o jogun lati inu faaji olivine ti o lagbara{1}}fun awọn batiri LiFePO₄ awọn abuda ailewu alailẹgbẹ ati igbesi aye gigun. P{3}O ti o lagbara ni awọn ifunmọ covalent ninu tetrahedra fosifeti koju itusilẹ atẹgun, idilọwọ awọn aati igbona ti o salọ ti o kọlu diẹ ninu awọn kemistri batiri lithium{4} ion miiran. Awọn batiri LFP ti iṣowo le ṣaṣeyọri diẹ sii ju idiyele 3,000 - awọn iyipo idasilẹ lakoko mimu agbara mu.

Ilana olivine fi opin si ọkan: awọn ions lithium gbọdọ tan kaakiri nipasẹ awọn ikanni onisẹpo kan {{0} pẹlu awọn aake crystallographic dipo gbigbe lọfẹ ni awọn iwọn mẹta. Eyi ṣe ihamọ ionic conductivity ati agbara oṣuwọn. Awọn oniwadi koju eyi nipasẹ nanostructuring (idinku iwọn patiku lati kuru awọn ipa ọna itankale) ati bo erogba (imudara imudara itanna). Awọn ẹya ti a tunṣe bii litiumu manganese iron fosifeti (LMFP) ṣetọju eto olivine lakoko ti o rọpo manganese fun irin diẹ lati mu foliteji iṣẹ pọ si.

Oye ode oni ti eto olivine wa nipataki lati awọn ilana itọka X{{0}ray. William Lawrence Bragg àti GB Brown kọ́kọ́ pinnu ìgbékalẹ̀ krísítátà forsterite ní ọdún 1926 ní lílo àwọn ọ̀nà X{5} ìtètètèkọ́ṣe. Iṣẹ wọn ti ṣe agbekalẹ olivine gẹgẹbi ti o ni SiO₄ tetrahedra ti o ya sọtọ-imọran ipilẹ fun silicate mineralogy.

Ẹyọkan {{0}crystal X{{1} ray diffraction si tun jẹ boṣewa goolu fun ipinnu igbekalẹ to peye. Kristali olivine kekere kan (nigbagbogbo 0.1-0.5 mm) ni a gbe sori goniometer kan a si yiyi nipasẹ tan ina X-ray. Abajade itọpa ilana ni awọn ẹgbẹẹgbẹrun awọn iweyinpada kọọkan, ọkọọkan n ṣojuuṣe eto oriṣiriṣi ti awọn ọkọ ofurufu crystallographic. Sọfitiwia ti o ni ilọsiwaju ṣe atunṣe awọn ipo atomiki, awọn paramita gbona, ati awọn ibugbe aaye lati baamu awọn iwọn iyapa ti a ṣe akiyesi.

Diffraction Neutroni n pese alaye ibaramu, pataki pataki fun wiwa awọn ọta hydrogen (ni awọn ipele hydrous) ati iyatọ laarin awọn eroja pẹlu iru awọn iṣiro elekitironi bii iṣuu magnẹsia ati aluminiomu. Awọn adanwo Neutroni nilo awọn kirisita nla ati awọn ohun elo amọja pẹlu awọn orisun neutroni, ṣugbọn wọn funni ni pipe to gaju fun ṣiṣe ipinnu awọn ẹya oofa ati diẹ ninu awọn ipo eroja ina.

Mikroskopi elekitironi gbigbe (TEM) ṣe ayẹwo igbekalẹ olivine ni nanoscale, ti n ṣafihan awọn abawọn, awọn aala agbegbe, ati awọn iyatọ agbegbe ti a ko rii si awọn ọna itọpa. Ipinnu giga{1} TEM le ṣe aworan awọn ọwọn atomu kọọkan, ti n foju inu oju taara ti iṣeto ti awọn atomu. Eyi di alagbara ni pataki nigbati kikọ awọn ayẹwo dibajẹ tabi awọn iyipada alakoso nibiti eto naa yatọ si awọn ijinna kekere.

Raman ati infurarẹẹdi spectroscopy ṣe iwadii ilana olivine nipasẹ awọn ipo gbigbọn. SiO₄ tetrahedron naa ni awọn ipo gbigbọn ipilẹ mẹrin, ati awọn igbohunsafẹfẹ wọn da lori Si{1}O agbara mnu ati agbegbe igbekalẹ agbegbe. Akopọ ni ipa lori awọn igbohunsafẹfẹ gbigbọn wọnyi ni awọn ọna asọtẹlẹ-forsterite ṣe afihan awọn oke giga ti o yatọ ju fayalite nitori Fe-O bonds jẹ alailagbara ju Mg-O bonds. Awọn imọ-ẹrọ spectroscopic wọnyi ko ṣiṣẹ - ni iparun ati pe o le ṣe apejuwe awọn ayẹwo kekere tabi awọn ifisi.

Eto crystallographic taara ṣakoso awọn ohun-ini akiyesi olivine. Awọn nkan ti o wa ni erupe ile ni igbagbogbo han olifi{1} alawọ ewe nitori awọn ions Fe²⁺ ni isọdọkan octahedral n gba ina ni awọn iwọn gigun kan pato, ti ntan alawọ ewe. Funsterite funfun ko ni awọ si awọ ofeefee - alawọ ewe, lakoko ti irin{4}} awọn akojọpọ ọlọrọ han alawọ ewe dudu si brownish-dudu.

Olivine ṣe afihan fifọ conchoidal dipo fifọ nitori pe {{0}ilana onisẹpo mẹta ti tetrahedra ti o ya sọtọ si octahedra n ṣẹda awọn ifunmọ to lagbara ni gbogbo awọn ọna. Ko si awọn ọkọ ofurufu ti ailera tẹlẹ ninu eto ti o ṣe afiwe si awọn ẹya dì ni micas tabi silicates Layer. Nigbati olivine ba fọ, o fa aiṣedeede kọja eto kuku ju pipin lẹgbẹẹ awọn ọkọ ofurufu crystallographic kan pato.

Iṣapẹrẹ orthorhombic ṣẹda awọn ohun-ini anisotropic{0}awọn abuda ti ara yatọ pẹlu itọsọna crystallographic. Awọn iyara igbi jigijigi yato da lori itọsọna itankale ni ibatan si awọn aake gara. Ìtọ́sọ́nà yíyára kánkán ṣe ìbámu pẹ̀lú ọ̀nà -, ọ̀nà alábọ̀ sí òpó c-, àti ọ̀rọ̀ yíyára lọ́nà sí ẹ̀ka b-. Anisotropy ile jigijigi yii ni olivine mantle ṣe iranlọwọ fun awọn onimọ-jinlẹ geophysicists ṣe itumọ itọsọna ati titobi ṣiṣan aṣọ.

Lile (6.5-7 lori iwọn Mohs) ati iwuwo (3.27-3.37 g/cm³ fun forsterite, 4.39 g/cm³ fun fayalite) mejeeji jọmọ iṣakojọpọ wiwọ ti eto ati agbara awọn asopọ irin-atẹsita. Ilana atẹgun denser ati awọn ijinna irin-atẹgun kukuru ni ọna olivine ṣẹda lile kan, nkan ti o wa ni erupe ile ti o nira si oju-ọjọ kemikali labẹ awọn ipo Earth jinlẹ.

olivine crystal structure

Awọn kirisita olivine gidi ni awọn ailagbara igbekalẹ ti o ni ipa ni pataki ihuwasi wọn. Awọn abawọn aaye pẹlu awọn aye (awọn ọta ti nsọnu), awọn agbedemeji (afikun awọn ọta ti a fun pọ si awọn ipo ti ko gba deede), ati awọn abawọn aropo (awọn ọta ti ko tọ lori awọn aaye deede). Awọn abawọn wọnyi, botilẹjẹpe o ṣọwọn, ṣakoso awọn oṣuwọn kaakiri ati adaṣe itanna nipa ṣiṣẹda awọn ipa ọna fun gbigbe ionic.

Iyọkuro - awọn abawọn laini nibiti iṣeto crystallographic deede ti balẹ{1} jẹ gaba lori awọn ohun-ini ẹrọ olivine. Iyọkuro ti nrakò (iṣipopada ti awọn abawọn laini wọnyi nipasẹ gara) duro fun ẹrọ abuku pataki kan ninu olivine mantle labẹ awọn iwọn akoko ti ẹkọ-aye. Awọn eto isokuso kan pato (awọn ọkọ ofurufu crystallographic ati awọn itọnisọna ti iṣipopada iṣipopada) pinnu bi awọn oka olivine ṣe ṣe atunṣe ati idagbasoke awọn iṣalaye crystallographic ti o fẹ.

Awọn abawọn ti o gbooro bi awọn aala ọkà ati awọn aala ibeji ṣẹda awọn atọkun nibiti ọna eto gara lati iṣalaye kan si omiiran. Awọn aala wọnyi ni ipa lori agbara ẹrọ ati pese awọn ipa ọna itankale iyara fun iyipada kemikali. Awọn aala abẹlẹ -kekere-awọn aala igun ti o ni awọn itọpa ti dislocations{4}} ṣe idagbasoke ni olivine ti o bajẹ ati ṣe igbasilẹ itan-idibajẹ naa.

Ni dada Earth, awọn oju ojo olivine ni iyara laibikita eto ti o lagbara. Awọn ohun elo omi le wọ inu awọn abawọn ati awọn aala ọkà, ni idahun pẹlu ilana olivine. Ọja iyipada ti o wọpọ julọ jẹ serpentine, ti a ṣẹda nigbati awọn moleku omi fi sii sinu eto: 2Mg₂SiO₄ + 3H₂O → Mg₃Si₂O₅(OH)₄ + Mg(OH)₂. Idahun yii faagun iwọn didun atilẹba nipasẹ 30-40% ati pa eto olivine atilẹba run, rọpo pẹlu awọn fẹlẹfẹlẹ silicate dì.

Awọn ọja iyipada miiran pẹlu iddingsite (itanran - idapọ ọkà ti irin oxides ati awọn ohun alumọni amọ) ati bowlingite (irin hydrated{1}}silicates ti nru). Awọn ilana iyipada wọnyi tẹsiwaju yiyara pẹlu awọn dojuijako ati awọn egbegbe gara nibiti omi le wọle si eto ni irọrun julọ. Rirọpo pseudomorphic pipe le waye, nibiti ohun elo ti o yipada ṣe idaduro apẹrẹ gara ita nigba ti eto inu ṣe iyipada patapata si awọn ohun alumọni Atẹle.

Kini o jẹ ki eto olivine yatọ si awọn ohun alumọni silicate miiran?

Olivine ni SiO₄ tetrahedra ti o ya sọtọ ti ko pin awọn ọta atẹgun pẹlu ara wọn, ti n ṣalaye bi nesosilicate. Eyi ṣe iyatọ pẹlu awọn silicates pq (bii pyroxenes), awọn silicates dì (bii micas), ati awọn silicates ilana (bii quartz) nibiti tetrahedra pin awọn atẹgun lati ṣe awọn ẹya ti o gbooro sii. Tetrahedra ti o ya sọtọ ṣẹda nẹtiwọọki onisẹpo mẹta- ti o wa papọ nipasẹ irin{3}}awọn idè atẹgun.

Kini idi ti olivine ni awọn aaye irin oriṣiriṣi meji (M1 ati M2)?

Iṣatunṣe orthorhombic ati iṣeto iṣakojọpọ kan pato ti awọn ọta atẹgun ṣẹda awọn ipo octahedral ọtọtọ meji ti crystallographically pẹlu awọn titobi oriṣiriṣi oriṣiriṣi ati awọn ipalọlọ. M1 joko lori ohun inversion aarin ati ki o jẹ kere ati siwaju sii daru, nigba ti M2 da lori a digi ofurufu ati ki o jẹ tobi ati siwaju sii deede. Iyatọ yii ni ipa lori iru awọn cations fẹ awọn aaye wo ati ṣakoso awọn ohun-ini ti ara.

Bawo ni akopọ ṣe ni ipa lori ilana kristali olivine?

Gẹgẹbi iron aropo iṣuu magnẹsia kọja forsterite{0}} jara fayalite, sẹẹli ẹyọ naa gbooro ni iṣọkan nitori Fe²⁺ tobi ju Mg²⁺. Topology igbekalẹ ipilẹ ko yipada -ẹgbẹ aaye kanna, awọn ipo atomiki kanna, awọn agbegbe iṣakojọpọ kanna. Awọn ipari iwe adehun pọ si diẹ, ṣugbọn iṣeto ti awọn ọta duro ni ipilẹ iru. Eyi ngbanilaaye ojutu pipe laarin awọn ọmọ ẹgbẹ ipari{{5}.

Njẹ eto olivine le gba omi tabi awọn iyipada miiran?

Eto olivine boṣewa ko ni awọn ẹgbẹ hydroxyl tabi omi molikula. Bibẹẹkọ, iye hydrogen le ṣapọpọ bi awọn abawọn aaye{1} ni deede bi awọn ẹgbẹ OH ti o rọpo fun awọn ọta atẹgun tabi gbigbe ni awọn aaye ti o ṣofo deede. Awọn akoonu “omi” wọnyi wa ni kekere pupọ (ni deede<50 ppm by weight), but even trace hydrogen significantly affects electrical conductivity and diffusion rates. Water content increases with pressure, making transition zone olivine polymorphs potentially important water reservoirs in Earth's deep interior.

Eto crystal olivine ṣe afihan awọn abuda ipilẹ wọnyi:

Crystal SystemOrthorhombic pẹlu ẹgbẹ aaye Pbnm (tabi Pnma ni eto yiyan)

Lattice Parameters:

Forsterite: a ≈ 4.75 Å, b ≈ 10.20 Å, c ≈ 5.98 Å

Fayalite: a ≈ 4.82 Å, b ≈ 10.48 Å, c ≈ 6.09 Å

Awọn ohun amorindun ile: SiO₄ tetrahedra ti o ya sọtọ ti a ti sopọ nipasẹ irin{0}}oxygen octahedra (MO₆)

Irin Ojula: Awọn aaye octahedral meji pato (M1 ati M2) pẹlu awọn titobi oriṣiriṣi ati awọn ipalọlọ

Awọn ipo atẹgun: Awọn aaye atẹgun ọtọtọ mẹta crystallographically ni ẹyọ asymmetric

Igbekale Iru: Hexagonal sunmo-opo atẹgun ti o kun pẹlu awọn cations ni tetrahedral ati awọn ofo octahedral

Iyasọtọ: Nesosilicate (orthosilicate) nitori awọn ẹya tetrahedral ti o ya sọtọ

Iṣọkan: Si ni isọdọkan 4 (tetrahedral), M cations ni isọdọkan 6 (octahedral)

Ilana igbekalẹ yii jẹri logan ti iyalẹnu, mimu iduroṣinṣin kọja awọn sakani akojọpọ jakejado ni awọn agbegbe ti ẹkọ-aye lakoko ti o tun pese ipilẹ fun awọn ohun elo batiri ilọsiwaju ni awọn ohun elo imọ-ẹrọ. Àpapọ̀ ìṣètò olivine ti ìsokọ́ra alágbára Si{{1}O àwọn ìsopọ̀ pẹ̀lú irin yíyípo{2}} ìṣàkóso atẹ́gùn jẹ́ ọ̀kan pàtàkì jùlọ àti àwọn ìgbékalẹ̀ ohun alumọ́ nílẹ̀.