Los piroxenos (comúnmente abreviado a Px ) son un grupo de importantes que forman rocas inosilicato minerales encuentra en muchos ígneas y metamórficas rocas . Los piroxenos tienen la fórmula general XY (Si, Al) 2 O 6 , donde X representa calcio (Ca), sodio (Na), hierro (Fe II) o magnesio (Mg) y más raramente zinc , manganeso o litio , e Y representa iones de menor tamaño, como cromo (Cr), aluminio(Al), hierro (Fe III), magnesio (Mg), cobalto (Co), manganeso (Mn), escandio (Sc), titanio (Ti), vanadio (V) o incluso hierro (Fe II). Aunque el aluminio sustituye ampliamente al silicato en silicatos como feldespatos y anfíboles , la sustitución se produce sólo de forma limitada en la mayoría de los piroxenos. Comparten una estructura común que consta de cadenas simples de tetraedros de sílice . Los piroxenos que cristalizan en el sistema monoclínico se conocen como clinopiroxenos y los que cristalizan en el sistema ortorrómbico se conocen como ortopiroxenos .
El nombre piroxeno se deriva de las palabras griegas antiguas para fuego (πυρ) y extraño (ξένος). Los piroxenos recibieron ese nombre debido a su presencia en lavas volcánicas, donde a veces se encuentran como cristales incrustados en vidrio volcánico ; se asumió que eran impurezas en el vidrio, de ahí el nombre de "forasteros". Sin embargo, son simplemente minerales de formación temprana que cristalizaron antes de que la lava entrara en erupción.
El manto superior de la Tierra está compuesto principalmente por olivino y piroxeno. El piroxeno y el feldespato son los principales minerales del basalto , la andesita y el gabro . [1] [2]
Química y nomenclatura de los piroxenos.
La estructura de cadena de silicato de los piroxenos ofrece mucha flexibilidad en la incorporación de varios cationes y los nombres de los minerales de piroxeno se definen principalmente por su composición química. Los minerales de piroxeno se nombran de acuerdo con las especies químicas que ocupan el sitio X (o M2), el sitio Y (o M1) y el sitio T tetraédrico. Los cationes en el sitio Y (M1) están estrechamente unidos a 6 oxígenos en coordinación octaédrica. Los cationes en el sitio X (M2) se pueden coordinar con 6 a 8 átomos de oxígeno, dependiendo del tamaño del catión. Veinte nombres de minerales son reconocidos por la Comisión de Nuevos Minerales y Nombres de Minerales de la Asociación Mineralógica Internacional y se han descartado 105 nombres usados anteriormente (Morimoto et al. , 1989).
Un piroxeno típico tiene principalmente silicio en el sitio tetraédrico y predominantemente iones con una carga de +2 en los sitios X e Y, dando la fórmula aproximada XYT 2 O 6 . Los nombres de los piroxenos comunes de calcio, hierro y magnesio se definen en el "cuadrilátero del piroxeno". La serie de enstatita-ferrosilita ([Mg, Fe] SiO 3 ) incluye el mineral común formador de rocas Hypersthene , contiene hasta 5% en moles de calcio y existe en tres polimorfos, ortoenstatita ortorrómbica y protoenstatita y clinoenstatita monoclínica (y los equivalentes de ferrosilita) . El aumento del contenido de calcio evita la formación de las fases ortorrómbicas y la pigeonita ([Mg, Fe, Ca] [Mg, Fe] Si 2 O 6 ) solo cristaliza en el sistema monoclínico. No hay una solución sólida completa en contenido de calcio y los piroxenos de Mg-Fe-Ca con contenidos de calcio entre aproximadamente 15 y 25% en moles no son estables con respecto a un par de cristales exueltos. Esto conduce a una brecha de miscibilidad entre las composiciones de pigeonita y augita . Existe una separación arbitraria entre la augita y la solución sólida de diópsido-hedenbergita (CaMgSi 2 O 6 - CaFeSi 2 O 6 ). La división se toma a> 45% en moles de Ca. Como el ion calcio no puede ocupar el sitio Y, no son posibles piroxenos con más de 50% en moles de calcio. Un mineral relacionado con la wollastonita tiene la fórmula del miembro terminal de calcio hipotético, pero diferencias estructurales importantes significan que, en cambio, se clasifica como un piroxenoide.
El magnesio, el calcio y el hierro no son los únicos cationes que pueden ocupar los sitios X e Y en la estructura del piroxeno. Una segunda serie importante de minerales de piroxeno son los piroxenos ricos en sodio, que corresponden a la nomenclatura del 'triángulo de piroxeno'. La inclusión de sodio, que tiene una carga de +1, en el piroxeno implica la necesidad de un mecanismo para compensar la carga positiva "faltante". En jadeíta y aegirina, esto se agrega mediante la inclusión de un catión +3 (aluminio y hierro (III) respectivamente) en el sitio Y. Los piroxenos de sodio con más de 20% en moles de componentes de calcio, magnesio o hierro (II) se conocen como onfacita y aegirina-augita , con 80% o más de estos componentes el piroxeno cae en el cuadrilátero.
Una amplia gama de otros cationes que pueden alojarse en los diferentes sitios de estructuras de piroxeno.
T | Si | Alabama | Fe 3+ | ||||||||||||||
Y | Alabama | Fe 3+ | Ti 4+ | Cr | V | Ti 3+ | Zr | Carolina del Sur | Zn | Mg | Fe 2+ | Minnesota | |||||
X | Mg | Fe 2+ | Minnesota | Li | California | N / A |
Al asignar iones a sitios, la regla básica es trabajar de izquierda a derecha en esta tabla, primero asignando todo el silicio al sitio T y luego llenando el sitio con el aluminio restante y finalmente hierro (III); se puede acomodar aluminio o hierro adicional en el sitio Y e iones más voluminosos en el sitio X.
No todos los mecanismos resultantes para lograr la neutralidad de carga siguen el ejemplo del sodio anterior, y existen varios esquemas alternativos:
- Sustituciones acopladas de iones 1+ y 3+ en los sitios X e Y respectivamente. Por ejemplo, Na y Al dan la composición de jadeíta (NaAlSi 2 O 6 ).
- Sustitución acoplada de un ion 1+ en el sitio X y una mezcla de números iguales de iones 2+ y 4+ en el sitio Y. Esto conduce, por ejemplo, a NaFe 2+ 0,5 Ti 4+ 0,5 Si 2 O 6 .
- La sustitución de Tschermak donde un ion 3+ ocupa el sitio Y y un sitio T que conduce, por ejemplo, a CaAlAlSiO 6 .
En la naturaleza, se puede encontrar más de una sustitución en el mismo mineral.
Minerales de piroxeno
- Clinopiroxenos (monoclínico; abreviado CPx )
- Aegirina , NaFe 3+ Si 2 O 6
- Augita , (Ca, Na) (Mg, Fe, Al, Ti) (Si, Al) 2 O 6
- Clinoenstatita , MgSiO 3
- Diopsido , CaMgSi 2 O 6
- Esenita , CaFe 3+ [AlSiO 6 ]
- Hedenbergita , CaFe 2+ Si 2 O 6
- Jadeíta , Na (Al, Fe 3+ ) Si 2 O 6
- Jervisita, (Na, Ca, Fe 2+ ) (Sc, Mg, Fe 2+ ) Si 2 O 6
- Johannsenita, CaMn 2+ Si 2 O 6
- Canoita , Mn 2+ (Mg, Mn 2+ ) Si 2 O 6
- Kosmochlor, NaCrSi 2 O 6
- Namansilita, NaMn 3+ Si 2 O 6
- Natalyita, NaV 3+ Si 2 O 6
- Onfacita , (Ca, Na) (Mg, Fe 2+ , Al) Si 2 O 6
- Petedunita, Ca (Zn, Mn 2+ , Mg, Fe 2+ ) Si 2 O 6
- Pigeonita , (Ca, Mg, Fe) (Mg, Fe) Si 2 O 6
- Espodumena , LiAl (SiO 3 ) 2
- Ortopiroxenos ( ortorrómbicos ; abreviado OPx )
- Enstatita , Mg 2 Si 2 O 6
- Broncita , intermedia entre Enstatita e Hypersthene
- Hiperesteno , (Mg, Fe) SiO 3
- Eulita, intermedia entre Hypersthene y Ferrosilite
- Ferrosilita , Fe 2 Si 2 O 6
- Donpeacorita, (MgMn) MgSi 2 O 6
- Nchwaningita, Mn 2+ 2 SiO 3 (OH) 2 • (H 2 O)
Ver también
- Termobarometría de clinopiroxeno
Referencias
- ^ Deegan, Frances M .; Whitehouse, Martin J .; Troll, Valentin R .; Budd, David A .; Harris, Chris; Geiger, Harri; Hålenius, Ulf (30 de diciembre de 2016). "Estándares de piroxeno para el análisis de isótopos de oxígeno SIMS y su aplicación al volcán Merapi, arco de Sunda, Indonesia" . Geología química . 447 : 1-10. doi : 10.1016 / j.chemgeo.2016.10.018 . ISSN 0009-2541 .
- ^ O'Driscoll, Brian; Stevenson, Carl TE; Troll, Valentin R. (15 de mayo de 2008). "Desarrollo de laminación mineral en capas de Gabbros de la provincia ígnea del Paleógeno británico: una anisotropía combinada de susceptibilidad magnética, estudio cuantitativo de química mineral y textural" . Revista de Petrología . 49 (6): 1187-1221. doi : 10.1093 / petrology / egn022 . ISSN 1460-2415 .
- ^ Brown, Dwayne (30 de octubre de 2012). "Los primeros estudios de suelo de la NASA Rover ayudan a los minerales marcianos de huellas dactilares" . NASA . Consultado el 31 de octubre de 2012 .
- C. Michael Hogan (2010). Calcio . eds. A. Jorgensen, C. Cleveland. Enciclopedia de la Tierra . Consejo Nacional de Ciencia y Medio Ambiente.
- N. Morimoto, J. Fabries, AK Ferguson, IV Ginzburg, M. Ross, FA Seifeit y J. Zussman (1989). "Nomenclatura de piroxenos". Mineralogista canadiense, Vol. 27, págs. 143-156. https://web.archive.org/web/20080309160117/http://www.mineralogicalassociation.ca/doc/abstracts/ima98/ima98(12).pdf
enlaces externos
- Galerías de minerales
- Sección de video : Exploradores lunares (enlace a youtube: La corteza lunar)