輝石
輝石是一種重要的硅酸鹽礦物，是輝石類礦物的總稱，常在火成岩和變質岩中被發現。根據晶體結構的不同，輝石可被分為單斜輝石和斜方輝石兩個亞族，前者屬於單斜晶系，後者屬於斜方晶系。輝石類礦物的共同特點是其晶體中含有硅氧四面體形成的單鏈結構。
| 輝石 | |
|---|---|
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| 基本資料 | |
| 類別 | 硅酸鹽 |
| 化學式 | (Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6 |
| 性質 | |
| 顏色 | 較深，從深綠，粽褐至黑色。 |
| 晶體慣態 | 多呈柱狀 |
| 晶系 | 單斜晶系、斜方晶系 |
| 解理 | 解理沿{110}方向中等，沿{010}方向不完全 |
| 斷口 | 參差狀 |
| 莫氏硬度 | 5 - 7 |
| 光澤 | 玻璃到黯淡光澤 |
| 透明性 | 常不透明 |
| 比重 | 3.1-3.5 |
| 熔性 | 難熔 |
| 溶解度 | 不溶於水 |
| 參考文獻 | [1] |
| 主要品種 | |
| 頑火輝石 | Mg2Si2O6 |
| 透輝石 | MgCaSi2O6 |
| 鈣鐵輝石 | FeCaSi2O6 |
| 普通輝石 | Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6 |
| 鐵輝石 | Fe2Si2O6 |
| 純鈉輝石 | NaFe3+2O6 |
成分
輝石的成分可表示為XY(Si,Al)2O6，其中X代表鈣、鈉、鎂和2價鐵的離子，偶爾也可為鋅、錳和鋰等元素的離子。Y既可代表與X相同的離子，也可以代表一些半徑較小的陽離子如鉻、鋁、3價鐵、釩、鈧等。 與長石和角閃石不同，鋁在輝石中幾乎不能替代硅氧四面體鏈中的硅原子。
礦物學特徵
輝石屬於中等解理。天然輝石樣品中一般可見到一組很明顯的解理，而另一組解理不易被發現；多色性弱；區別斜方輝石和單斜輝石需要使用偏光顯微鏡，由樣品的消光方式判定。
輝石晶體中的硅氧四面體鏈結構為其晶體容納不同的陽離子提供了可能，因此輝石系列礦物可以有多種不同的化學成分，而對不同種類輝石的命名也是從其化學成分出發。輝石晶體中有兩種不同的陽離子－氧八面體結構，分別被稱為X（或者M2）八面體結構以及Y（或者M1）八面體結構；與此同時，輝石晶體中還有一種四面體結構，用字母T表示。不同種輝石的名稱來源於X八面體結構，Y八面體結構以及T四面體結構中不同的化學元素。Y（M1）八面體結構是由陽離子及6個緊密包圍它的氧原子構成的。而依結構中心的陽離子的大小不同，X（M2）八面體結構可以含有6－8個氧原子。國際礦物聯合會的新礦物與礦物命名委員會在1989年將輝石系列礦物分為20種不同的種類，並取消了以往的105種舊種類命名[2]。
物理性質
不含鐵的輝石顏色較淺，含鐵的輝石顏色較深，從深綠，棕色到黑色不等。輝石的莫氏硬度在5-7之間，比重在3.1至3.5左右。
命名
「輝石」的英文名"Pyroxene"來源於希臘語中的「火」和「外來者」兩個詞。輝石常出現在火山的岩漿中，當這些岩漿凝固後，人們有時會發現輝石的晶體嵌在火山玻璃當中，看起來就像玻璃中的雜質一樣；輝石因此得名。但事實上輝石並非岩漿中的雜質，它在岩漿流出地面之前就已經結晶了。輝石是首先由法國礦物學家阿維命名的[3]。
分類
化學性質
在高溫高壓下，頑火輝石（Oen，斜方晶系）會發生相變，轉變成斜頑輝石（Cen，單斜晶系）[4]：
Oen Cen (>1000℃,6GPa)
參考文獻
- ^ 地質學大辭典，地質出版社，北京，2005
- ^ Morimoto, N., J. Fabries, A.K. Ferguson, I.V. Ginzburg, M. Ross, F.A. Seifeit and J. Zussman (1989) "Nomenclature of pyroxenes" Canadian Mineralogist Vol.27 pp143-156 (PDF). [2006-10-18]. （原始內容 (PDF)存檔於2008-03-09）.
- ^ 中國大百科全書智慧藏中的輝石條目[永久失效連結]
- ^ Jennifer Kung, Baosheng Li, Takeyuki Uchida, Yanbin Wang, Daniel Neuville, Robert C. Liebermann(2004), "In situ measurements of sound velocities and densities across the orthopyroxene→high-pressure clinopyroxene transition in MgSiO3 at high pressure", Physics of the Earth and Planetary Interiors 147 (2004) 27–44[永久失效連結]
- ^ A.E. Ringwood(1967)"The pyroxene-garnet transformation in the earth's mantle", Earth and Planetary Science Letters Volume 2, Issue 3,Pages 255-263[永久失效連結]
- 《地質大辭典》，地質出版社，北京，2005。