Піроксени

Піроксени (від грец. πιρος — вогонь і грец. ξενος — чужий) — група породотвірних мінералів класу силікатів, підкласу ланцюгових силікатів.

Ксеноліт мантійного перидотиту в базальті з індіанської резервації Сан Карлос, Gila Co., Аризона, США. Ксеноліт представлений асоціацією олівін-ортопіроксен-шпінель, з поодинокими травянисто-зеленими кристалами діопсиду.

Етимологія та історія

Назва піроксен походить від грецьких pyros (вогонь) і xenos (чужий). Він натякає на той факт, що піроксени зустрічаються переважно у вулканічній лаві, де їх можна знайти у вигляді кристалічних включень у вулканічному склі; Раніше вважалося, що це просто домішки в склі, звідси й назва «Вогняні прибульці». Зокрема, французький мінералог і кристалограф Рене-Жюст Аюї (1743 — 1822) вважав ці мінерали чужорідними для магматичних порід. Однак насправді піроксени — це мінерали, які кристалізуються перед виверженням лави.

Загальна характеристика

Хімічний склад багатоваріантний.

Варіант 1. За Лазаренком Є. К., Винар О. М. загальна формула піроксенів: М'М[Si₂O₆], де М’ — Mg, Fe²⁺, Na, Ca, Li; M — Mg, Fe²⁺, Fe³⁺, Al, Mn²⁺, Ni²⁺, Ti³⁺, Ti⁴⁺, Cr³⁺, V³⁺. Частіше за все це метасилікати з радикалом SiO₂ у вигляді нескінченних ланцюжків, складених з кремнекисневих тетраедрів.

Варіант 2. Загальна формула піроксенів: XY(Si, Al)₂O₆, де X являє собою кальцій (Ca), натрій (Na), залізо (Fe II) або магній (Mg), рідше цинк, марганець або літій, а Y являє собою йони меншого розміру, наприклад хром (Cr), алюміній (Al), магній (Mg), кобальт (Co), марганець (Mn), скандій (Sc), титан (Ti), ванадій (V) або навіть залізо (Fe II) або Fe III). Хоча алюміній значною мірою замінює кремній у таких силікатах, як польові шпати та амфіболи, у більшості піроксенів це заміщення відбувається лише в обмеженій мірі. Вони мають загальну структуру, що складається з одиночних ланцюгів тетраедрів кремнезему. Піроксени, які кристалізуються в моноклінній системі, відомі як клінопіроксени, а ті, що кристалізуються в орторомбічній системі, відомі як ортопіроксени.

Варіант 3. За Encyclopædia Britannica: Хімічний склад мінералів групи піроксенів можна виразити загальною формулою XYZ₂O₆, in which X= Na⁺, Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Mg²⁺, Li⁺; Y= Mn²⁺, Fe²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Ti⁴⁺; and Z= Si⁴⁺, Al³⁺.

Варіант 4. Хімічний склад мінералів групи піроксенів: M1M2T₂O₆.

У цій структурній формулі M1, M2 і T представляють різні позиції в структурі піроксену. Вони в основному зайняті такими катіонами:

M1: Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ti⁴⁺, Ti³⁺, V³⁺, Sc³⁺, Cr³⁺, Zr⁴⁺, Zn²⁺

M2: Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Ca²⁺, Na⁺, Li⁺

T: Si⁴⁺, Al³⁺, Fe³⁺

Піроксени утворюють змішані (ізоморфні) кристали.

Густина 3,2-3,6.

Твердість 5-6,5.

Білого, сірого, жовтого до темно-коричневого та зеленого кольору (енстатит, діопсид, авгіт, егірин).

Риса біла, світлосіра.

Класифікація

Піроксени поділяють на:

• ромбічні (ортопіроксени): бронзит, гіперстен та ін., що утворюють ізоморфний безперервний ряд енстатит–феросиліт (ряд енстатиту–гіперстену, заг. формула (Mg, Fe)₂[Si₂O₆]),

• моноклінні (клінопіроксени): авгіт, діопсид, геденбергіт та ін. (ряд діопсиду–геденбергіту — Ca(Mg, Fe)[Si₂O₆]), піжоніт (Mg, Fe, Ca)₂[Si₂O₆], а також ряд авгіту Ca[Mg, Fe] [(Si, Al)₂O₆]

• лужні піроксени: егірин NaFe³⁺[Si₂O₆], жадеїт NaAl[Si₂O₆] і сподумен LiAl[Si₂O₆].

Поширеність мінералів у Земній корі (у об'ємних %)

Поширення і використання

Піроксени належать до дуже поширених мінералів у земній корі, особливо у вивержених породах основного складу. В Україні є зокрема у Приазов'ї. Деякі піроксени використовують як керамічну сировину, літієву руду та в ювелірній справі.

Різновиди

Розрізняють:

• піроксени лужні (піроксени, до складу яких входять луги);
• піроксени моноклінні (піроксени, які кристалізуються в моноклінній сингонії; бувають: без глинозему, з глиноземом, з лугами);
• піроксени орторомбічні (піроксени ромбічні);
• піроксени ромбічні (піроксени, які кристалізуються в ромбічній сингонії, ромбодипірамідальному виді симетрії; утворюють безперервний ізоморфний ряд енстатиту–гіперстену);
• фасаїт;
• піроксен-пертит (пластинчасте зростання різних піроксенів).

Див. також

• Мінерали
• Список мінералів
• Піроксеніти
• Піроксеноїди

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.
• Лазаренко Є. К., Винар О. М. Мінералогічний словник, К.: Наукова думка. — 1975. — 774 с.
• 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 http://www.mineralogicalassociation.ca/doc/abstracts/ima98/ima98(12).pdf

Примітки

1. Deegan, Frances M.; Whitehouse, Martin J.; Troll, Valentin R.; Budd, David A.; Harris, Chris; Geiger, Harri; Hålenius, Ulf (30 грудня 2016). Pyroxene standards for SIMS oxygen isotope analysis and their application to Merapi volcano, Sunda arc, Indonesia. Chemical Geology (англ.) 447: 1–10. Bibcode:2016ChGeo.447....1D. ISSN 0009-2541. doi:10.1016/j.chemgeo.2016.10.018. 
2. O’Driscoll, Brian; Stevenson, Carl T. E.; Troll, Valentin R. (15 травня 2008). Mineral Lamination Development in Layered Gabbros of the British Palaeogene Igneous Province: A Combined Anisotropy of Magnetic Susceptibility, Quantitative Textural and Mineral Chemistry Study. Journal of Petrology 49 (6): 1187–1221. ISSN 1460-2415. doi:10.1093/petrology/egn022. 

Посилання