forsterita


Forsterite (Mg 2 SiO 4 ; comúnmente abreviado como Fo ; también conocido como olivino blanco) es el miembro final rico en magnesio de la serie de soluciones sólidas de olivino . Es isomorfo con el miembro final rico en hierro, fayalita . La forsterita cristaliza en el sistema ortorrómbico ( grupo espacial Pbnm ) con parámetros de celda a 4,75 Å (0,475 nm ), b 10,20 Å (1,020 nm) yc 5,98 Å (0,598 nm). [1]

La forsterita está asociada con rocas ígneas y metamórficas y también se ha encontrado en meteoritos . En 2005 también se encontró en el polvo cometario devuelto por la sonda Stardust . [5] En 2011 se observó como diminutos cristales en las polvorientas nubes de gas alrededor de una estrella en formación. [6]

Se conocen dos polimorfos de forsterita: wadsleyita (también ortorrómbica ) y ringwoodita ( isométrica , sistema de cristal cúbico ). Ambos se conocen principalmente a partir de meteoritos.

La forsterita pura está compuesta de magnesio, oxígeno y silicio. La fórmula química es Mg 2 SiO 4 . Forsterita, fayalita (Fe 2 SiO 4 ) y tefroita (Mn 2 SiO 4 ) son los miembros finales de la serie de soluciones sólidas de olivino; otros elementos como el Ni y el Ca sustituyen al Fe y al Mg en el olivino, pero solo en proporciones menores en situaciones naturales. Otros minerales como la monticelita (CaMgSiO 4 ), un mineral poco común rico en calcio, comparten la estructura del olivino, pero la solución sólida entre el olivino y estos otros minerales es limitada. Monticellita se encuentra en contacto metamorfoseada dolomitas _ [1]

El olivino rico en forsterita es el mineral más abundante en el manto por encima de una profundidad de unos 400 km (250 mi); los piroxenos también son minerales importantes en esta parte superior del manto. [7] Aunque la forsterita pura no se encuentra en las rocas ígneas , la dunita a menudo contiene olivino con contenidos de forsterita al menos tan ricos en Mg como Fo 92 (92 % de forsterita - 8 % de fayalita); La peridotita común contiene típicamente olivino al menos tan rico en Mg como Fo 88 . [8] Debido a su alto punto de fusión, los cristales de olivino son los primeros minerales en precipitar de una fusión magmática en un proceso acumulativo , a menudo conortopiroxenos . El olivino rico en forsterita es un producto de cristalización común del magma derivado del manto . El olivino en rocas máficas y ultramáficas típicamente es rico en el miembro final de forsterita.

La forsterita también se encuentra en el mármol dolomítico que resulta del metamorfismo de las calizas y dolomías con alto contenido de magnesio . [9] Forsterita casi pura se encuentra en algunas serpentinitas metamorfoseadas . El olivino rico en fayalita es mucho menos común. La fayalita casi pura es un constituyente menor en algunas rocas parecidas al granito , y es un constituyente principal de algunas formaciones metamórficas de hierro en bandas .


Forsterita naranja con una porción de tefroita
Fig. 1: La estructura a escala atómica de la forsterita mirando a lo largo del eje a . El oxígeno se muestra en rojo, el silicio en rosa y el Mg en azul. El rectángulo negro muestra una proyección de la celda unitaria.
Volumen molar frente a presión a temperatura ambiente
Forsterita var. peridoto con piroxeno menor (marrón) sobre basalto vesicular. Recolectado cerca de Peridot, Arizona .