Onfacita

Onfacita
Imagen de trozos de eclogita (tipo de roca) de la región de Western Gneis en Noruega. La roca contiene los minerales onfacita (verde), piropo- granate (rojo), cuarzo (lechoso), cianita (azul) y algo de fengita (blanco dorado).
General
Categoría	Piroxeno
Fórmula (unidad de repetición)	(Ca, Na) (Mg, Fe 2+ , Al) Si 2 O 6
Clasificación de Strunz	9.DA.20
Clasificación de Dana	65.01.03b.01 ( clinopiroxeno )
Sistema de cristal	Monoclínico
Clase de cristal	Prismático (2 / m) (mismo símbolo HM )
Grupo espacial	P2 / n o C2 / c
Celda unitaria	a = 9,66, b = 8,81, c = 5,22 [Å]; β = 106,56 °; Z = 4
Identificación
Color	Verde a verde oscuro; incoloro a verde pálido en una sección delgada
Hábito de cristal	Rara vez en cristales rugosos; anédrico, granular a masivo
Hermanamiento	El hermanamiento simple y polisintético es común en {100}
Escote	Bueno en {110}, {110} ^ {1 1 0} ≈87 °; despedida el {100}
Fractura	Desigual a concoidal
Tenacidad	Frágil
Escala de Mohs de dureza	5-6
Lustre	Vítreo a sedoso
Racha	Blanco verdoso
Diafanidad	Translúcido
Gravedad específica	3,16-3,43
Propiedades ópticas	Biaxial (+)
Índice de refracción	n α = 1.662 - 1.701 n β = 1.670 - 1.712 n γ = 1.685 - 1.723
Birrefringencia	δ = 0.023
Pleocroísmo	Débil; X = incoloro; Y = verde muy pálido; Z = verde muy pálido, azul verdoso
Ángulo de 2V	Medido: 58 ° a 83 °, Calculado: 74 ° a 88 °
Referencias	[1] [2] [3] [4]

Omphacite es un miembro del grupo clinopiroxeno de minerales de silicato con fórmula: ( Ca , Na ) ( Mg , Fe ²⁺ , Al ) Si ₂ O ₆ . Es una variedad de clinopiroxeno de color verde oscuro a verde pálido o casi incolora . Normalmente aparece en eclogita , que es la roca metamórfica de basalto de alta presión . La onfacita es la solución sólida de diópsido y jadeíta que contienen Fe . ^[5]Cristaliza en el sistema monoclínico con formas prismáticas, típicamente macladas , aunque generalmente anédricas. Su grupo espacial puede ser P2 / no C2 / c dependiendo del historial térmico. ^[6] Presenta la típica escisión de piroxeno cercana a los 90 ° . Es frágil con un peso específico de 3,29 a 3,39 y una dureza de Mohs de 5 a 6.

Formación y ocurrencia

Diagrama de fases de la corteza de losa en el manto superior de la Tierra desde 200 a 500 km de profundidad. ^[7] Omphacite general se disuelve en granate a medida que aumenta la profundidad. La onfacita puede estabilizarse hasta ~ 500 km de profundidad.

La onfacita es la fase dominada en la corteza oceánica subducida en el manto superior de la Tierra. El basalto de Mid-Ocean Ridge , que forma la corteza oceánica, pasa por un proceso metamórfico de presión ultra alta y se transforma en eclogita a una profundidad de ~ 60 km en las zonas de subducción . ^[8] Los principales componentes minerales de la eclogita incluyen la onfacita, el granate y las fases de sílice de alta presión ( coesita y stishovita ). ^[7] A medida que aumenta la profundidad, la onfacita en eclogita se transforma gradualmente en granate mayorítico.. La onfacita es estable hasta 500 km de profundidad en el interior de la Tierra. ^{[7] [9]} Teniendo en cuenta la geotermia fría de las losas subducidas , la onfacita puede ser estable incluso en mantos más profundos.

También ocurre en facies blueschist y rocas metamórficas de presión ultra alta . ^[10] También se encuentra en xenolitos de eclogita de kimberlita , así como en rocas de la corteza metamorfoseadas a altas presiones. ^[11] Los minerales asociados en las eclogitas, excepto los minerales principales, incluyen el rutilo , la cianita , la fengita y la lawsonita . Minerales como glaucophane , lawsonita , titanita y epidota ocurren con onfacita en blueschistFacies de rocas metamórficas. El nombre "jade", que generalmente se refiere a rocas hechas de jadeíta , a veces también se aplica a rocas que están compuestas enteramente por onfacita.

Composición química

La onfacita es la solución sólida de diópsido portador de Fe (CaMgSi ₂ O ₆ ) y jadeíta (NaAlSi ₂ O ₆ ). Dependiendo de la cantidad de sustitución acoplada de (Na, Al) - (Mg-Fe, Ca), la composición química de la onfacita varía continuamente de diópsido puro a jadeíta pura. ^[5] Debido al radio relativamente pequeño de los átomos de (Na, Al), el volumen de la celda unitaria disminuye linealmente a medida que aumenta el componente de jadeíta. ^[12] Además, la sustitución acoplada también endurece los cristales. El módulo de volumen y de cizallamiento aumenta linealmente a medida que aumenta el componente de jadeíta. ^[5]

Grupo espacial

Aunque la onfacita es la solución sólida de diópsido y jadeíta , su grupo espacial puede ser diferente con ellos. El grupo espacial de diópsido y jadeíta es C2 / c. Sin embargo, la onfacita puede mostrar grupos espaciales tanto P2 / ny C2 / c. A baja temperatura, la sustitución acoplada parcial de (Na, Al) - (Mg-Fe, Ca) en la onfacita ordena los átomos en la celda unitaria y hace que la onfacita muestre un grupo espacial de simetría relativamente baja P2 / n. ^[13] A medida que aumenta la temperatura, los movimientos de los átomos aumentan y finalmente la sustitución acoplada no influirá en el orden de la estructura. Cuando la temperatura alcanza ~ 700-750 ℃, la estructura de la onfacita se vuelve totalmente desordenada y el grupo espacial se transforma en C2 / c. ^[6]La onfacita natural puede mostrar una estructura C2 / c incluso a temperatura ambiente si el cristal de onfacita pasa por una rápida disminución de temperatura. ^[14]

Aunque las posiciones atómicas en los dos grupos espaciales tienen una diferencia sutil, no cambia claramente las propiedades físicas de la onfacita. ^[5] Los volúmenes absolutos de celda unitaria son un poco diferentes para los dos grupos espaciales diferentes, la compresibilidad y la expansión térmica no se muestran obviamente diferentes dentro de las incertidumbres experimentales. ^{[12] [15] [16]}

Etimología e historia

Fue descrito por primera vez en 1815 en el complejo metamórfico de Münchberg, Franconia, Baviera , Alemania . El nombre omphacite deriva del griego omphax o uva inmadura para el color verde típico.

Referencias

1. Hurlbut, Cornelius S .; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy , 20a ed., Págs. 398-405, John Wiley and Sons, Nueva York ISBN  0-471-80580-7
2. Manual de mineralogía
3. Mindat.org
4. Datos webmineral
5. Hao, Ming; Pierotti, Caroline E .; Tkachev, Sergey; Prakapenka, Vitali; Zhang, Jin S. (2019). "Las propiedades elásticas de cristal único de la solución sólida de diópsido de jadeíta y sus implicaciones para las propiedades sísmicas dependientes de la composición de la eclogita" . Mineralogista estadounidense . 104 (7): 1016–1021. doi : 10.2138 / am-2019-6990 . ISSN 0003-004X . 
6. Flota, YO; Herzberg, CT; Bancroft, GM; Aldridge, LP (1978). "Estudios de Omphacite; I, La transformación P2 / n -> C2 / c" . Mineralogista estadounidense . 63 : 1100–1106.
7. Aoki, Ichiro; Takahashi, Eiichi (2004). "Densidad de eclogita MORB en el manto superior" . Física de la Tierra e Interiores Planetarios . Nuevos desarrollos en física de minerales de alta presión y aplicaciones en el interior de la Tierra. 143-144: 129-143. doi : 10.1016 / j.pepi.2003.10.007 . ISSN 0031-9201 . 
8. Ahrens, Thomas J .; Schubert, Gerald (1975). "Velocidad de reacción de gabro-eclogita y su importancia geofísica" . Reseñas de Geofísica . 13 (2): 383–400. doi : 10.1029 / RG013i002p00383 . ISSN 1944-9208 . 
9. Irifune, T .; Sekine, T .; Ringwood, AE; Hibberson, WO (1986). "La transformación eclogita-granetita a alta presión y algunas implicaciones geofísicas" . Letras de Ciencias de la Tierra y Planetarias . 77 (2): 245-256. doi : 10.1016 / 0012-821X (86) 90165-2 . ISSN 0012-821X . 
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14. Bhagat, Snehal S .; Bass, Jay D .; Smyth, Joseph R. (1992). "Propiedades elásticas de monocristal de onfacita-C2 / c por espectroscopia de Brillouin" . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 97 (B5): 6843–6848. doi : 10.1029 / 92JB00030 . ISSN 2156-2202 . 
15. Hao, Ming; Zhang, Jin S .; Pierotti, Caroline E .; Ren, Zhiyuan; Zhang, D. (2019). "Elasticidad monocristalina de alta presión y ecuación térmica del estado de onfacita y sus implicaciones para las propiedades sísmicas de eclogita en el interior de la Tierra" . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 124 (3): 2368–2377. doi : 10.1029 / 2018JB016964 . ISSN 2169-9356 . 
16. Nishihara, Yu; Takahashi, Eiichi; Matsukage, Kyoko; Kikegawa, Takumi (2003). "Ecuación térmica del estado de onfacita" . Mineralogista estadounidense . 88 (1): 80–86. doi : 10.2138 / am-2003-0110 . ISSN 0003-004X . 

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