Armalcolit - Armalcolite
| Armalcolit | |
|---|---|
 Myanmar'dan armalcolit (tane boyutu 5 mm)
| |
| Genel | |
| Kategori | Titanyum minerali |
|
Formül (tekrar eden birim) |
(Mg, Fe 2+ ) Ti 2 O 5 |
| Strunz sınıflandırması | 4. CB.15 |
| Kristal sistemi | Ortorombik |
| Kristal sınıfı | Dipiramidal (mmm) HM sembolü : (2 / m 2 / m 2 / m) |
| Uzay grubu | Bbmm |
| Birim hücre | a = 9,743 (30) b = 10,023 ( 20) c = 3,738 (30) [Å], Z = 5 |
| Kimlik | |
| Renk | Gri ile bronz arası yansımada, opak |
| Mohs sertlik ölçeği | <5 |
| Parlaklık | Metalik |
| Spesifik yer çekimi | 4.64 g / cm 3 (ölçülmüştür) |
| Optik özellikler | İki eksenli |
| Referanslar | |
Armalcolite ( / ˌ ɑːr m ɑː l k ə l aɪ t / ) bir titanyum-zengin madeni kimyasal formül (Mg, Fe ile 2+ ) Ti 2 O 5 . İlk başta bulunmuştur huzur tabanına üzerinde Ay boyunca 1969 yılında Apollo 11 misyonu ve adıyla anılan Kol güçlü , Al Drina ve Col Lins , üç Apollo 11 astronotları. Birlikte ile tranquillityite ve pyroxferroite , bu Ay'da keşfedildi üç yeni minerallerden biridir. Armalcolite daha sonra Dünya'nın çeşitli yerlerinde tanımlandı ve laboratuvarda sentezlendi. (Tranquillityite ve pyroxferroite de daha sonra Dünya'nın çeşitli yerlerinde bulundu). Sentez, düşük basınçlar, yüksek sıcaklıklar ve yaklaşık 1.000 ° C'den ortam sıcaklığına kadar hızlı su verme gerektirir. Armalcolite , 1.000 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda magnezyum açısından zengin ilmenit ve rutil karışımına ayrılır , ancak dönüşüm soğumayla yavaşlar. Bu su verme gereksinimi nedeniyle, armalcolit nispeten nadirdir ve genellikle diğer mineraller arasında ilmenit ve rutil ile birlikte bulunur.
Oluşum
Armalcolite aslen içinde, Ay'da bulunmuştur Sükunet Denizi de huzur tabanına da ve Toros-Littrow vadi ve Descartes Highlands . En büyük miktarlar Apollo 11 ve 17 misyonları tarafından sağlandı. Daha sonra , Montana , ABD'deki Garfield County, Smoky Butte'de alınan lamproite bentlerinden ve tapalardan alınan örneklerden Dünya'da tanımlandı . Dünya'da aynı zamanda Almanya ( Bavyera'daki Nördlinger Ries krateri etkiler ), Grönland ( Disko Adası ), Meksika (El Toro cinder cone, San Luis Potosí ), Güney Afrika ( Jagersfontein , Bultfontein ve Dutoitspan kimberlite madenleri), İspanya'da ( Albacete Eyaleti ve Jumilla , Murcia ), Ukrayna ( Pripyat Swell ), Amerika Birleşik Devletleri (Knippa ocağı, Uvalde İlçesi, Teksas ve Smoky Butte, Ürdün, Montana ) ve Zimbabwe ( Mwenezi Bölgesi ). Umman'da bulunan Dhofar 925 ve 960 gibi ay meteorlarında da armalcolit tespit edildi.
Armalcolite, titanyum açısından zengin bazalt kayalarında, volkanik lavlarda ve bazen granit pegmatit , ultramafik kayaçlar , lamproitler ve kimberlitlerde bulunan küçük bir mineraldir . Çeşitli karışık demir-titanyum oksitler, grafit, analsim , diyopsit , ilmenit , flogopit ve rutil ile ilişkilidir . Bir bazalt matrisine gömülü yaklaşık 0.1-0.3 mm uzunluğa kadar uzatılmış kristaller oluşturur. Petrografik analiz, armalcolit'in tipik olarak düşük basınçlarda ve yüksek sıcaklıklarda oluştuğunu göstermektedir.
Sentez
Uzunluğu birkaç milimetreye kadar olan armalcolit kristalleri, demir, titanyum ve magnezyum oksit tozlarının doğru oranda karıştırılması, yaklaşık 1.400 ° C'de bir fırında eritilmesi ve eriyiğin yaklaşık 1.200 ° C'de birkaç gün kristalleşmesine izin verilerek yetiştirilebilir. ve ardından kristalleri ortam sıcaklığına kadar söndürmek. Armalcolit'in magnezyum yönünden zengin ilmenit (Mg- FeTiO) karışımına dönüşmesini önlemek için hem laboratuar hem de doğal sentez için söndürme adımı gereklidir.
3 ) ve rutil (TiO 2 ) 1.000 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda. Bu dönüşüm eşiği sıcaklığı basınçla artar ve sonunda erime noktasını geçer, yani mineral yeterince yüksek basınçlarda oluşturulamaz. Bu ilmenite dönüşüm nedeniyle, armalcolit nispeten düşük bir bolluğa sahiptir ve ilmenit ve rutil ile ilişkilidir. Sonuç olarak, ilmenit ve armalcolitin nispi miktarı, oluşumu sırasında bir mineralin soğuma hızının bir göstergesi olarak kullanılabilir.
Özellikleri
Armalcolite, genel bir kimyasal formüle (Mg, Fe 2+ ) Ti 2 O 5 sahiptir . Yansımada gri (orto-armalcolite) ila ten rengi (para-armalcolite) gibi görünen opak kütleler oluşturur, özellikle sentetik örneklerde en yaygın olan gri çeşitlerdir. Kristal yapı orto- ve para-armalcolit için aynıdır. Bunların kimyasal bileşimi önemli ölçüde farklılık, ancak MgO ve Cr bir fark yoktur 2 O 3 farklı renk atfedilmiştir içeriği. Armalcolite bir parçası olan pseudobrookite genel formül X mineraller aşağıdakilerden oluşan gruptan 2 YO 5 . X ve Y genellikle Fe (2+ ve 3+), Mg, Al ve Ti'dir. Uç üyeler armalcolit ((Mg, Fe) Ti 2 O 5 ), psödobrookit (Fe 2 TiO 5 ), ferropseudobrookite (FeTi 2 O 5 ) ve " karrooite " (MgTi 2 O 5 ). İzostrüktüreldir ve hepsi ortorombik kristal yapıya sahiptir ve ay ve karasal kayalarda meydana gelir.
Çoğu armalcolit numunesinin kimyasal bileşimi, aşağıdaki şekilde bir metal oksit toplamına ayrıştırılabilir: TiO 2 (konsantrasyon% 71-76), FeO (% 10-17), MgO (% 5.5-9.4), Al 2 O 3 (1.48 % 2), Cr 2 O 3 (% 0.3-2) ve MnO (0-0,83%). Titanyum içeriği nispeten sabitken, magnezyumun demire oranı değişir ve genellikle 1'den düşüktür. Yüksek Cr 2 O 3 (4.3-11.5) içeriğine sahip olan Cr-Zr-Ca adı verilen bir armakolit çeşidi ayırt edilir. %), ZrO 2 (% 3,8–6,2) ve CaO (% 3-3,5). Bu çeşitler farklı değildir ve ara bileşimler de bulunur. Armakolitin demir açısından fakir (magnezyum açısından zengin) modifikasyonu, aynı kristal yapıya sahiptir ve resmi olmayan bir şekilde "karrooite" olarak adlandırılan mineralle Dünya'nın kabuğunda meydana gelir.
Çoğu titanyum, azalan sentez ortamından dolayı 4+ durumunda armalcolite bulunur, ancak ay örneklerinde önemli bir Ti 3 + fraksiyonu vardır . Ti + 3 / Ti 4+ armalcolite oran bir göstergesi olarak hizmet edebilir , uçuculuğu Mineral oluşumu sırasında oksijen (etkili kısmi basınç) eklenir. Aynı zamanda, ay ve karasal armalcolitin ayırt edilmesine izin verir , ikincisi için Ti 3+ / Ti 4+ = 0.
Armalcolit'in formülü (Mg, Fe 2+ ) Ti 2 O 5 olduğundan , X = (Mg ve Fe 2+ ), Y = Ti ve O'nun oksijen olduğu XY 2 O 5 genel formülünü izler . Hem X hem de Y bölgeleri oktahedral olarak koordine edilmiştir ve armalcolitteki katyonlar ve anyonlar arasındaki yarıçap oranı, yapıyı oktahedral yaparak 0.6'ya eşit üç ila beş orandır. Armalcolite, son üyeler olarak Fe 2+ Ti 2 O 5 ve MgTi 2 O 5 içeren magnezyen ferropseudobrookit mineral grubu altında yer alan titanyum açısından zengin bir mineraldir . Oktahedral simetriye sahip olduğu için armalcolit, Fe 2+ , Fe 3+ , Mg, Al ve Ti çoklu elementleri arasında katı çözelti (katyon ikamesi) içerir ; bunun nedeni atom yarıçapları ve yüklerindeki benzerlikleridir. Armalcolite tarafından sergilenen kristalografik yapı bir orthombik-dipiramittir, bu nedenle ortorombik kategoriye girer ve 2 / m2 / m2 / m nokta grubuna ve Bbmm boşluk grubuna sahiptir. Armalcolit için M1 sahalarının içinde, daha büyük demir boyutu nedeniyle demirin orada bulunması idealdir ve M2 için magnezyum ve titanyum iki bölge arasında bir dağılıma sahiptir. Metal sitelerde titanyum sekiz katlıdır; dört koordinasyonlu magnezyum ve demir. Armalcolitteki magnezyum ve demir oranı, 1.200 ° C'de 0.81'den 1.150 ° C'de 0.59'a düşen sıcaklıkla azalır. Armalcolit 1,125 ° C'ye ulaştığında , hem magnezyum hem de demir içermeyen ilmenit, FeTiO 3 ile değiştirilir .
Armalcolite kristal yapısı, çarpık birbirine çok yakın olan brokit . Merkezde bir titanyum atomu ve köşelerde altı oksijen atomu bulunan deforme olmuş oktahedraya dayanmaktadır. Magnezyum veya demir iyonları, geçiş bölgelerinde bulunur; oktahedranın köşeleri aracılığıyla Ti-O bağları tarafından tutulan kafes çerçevesine önemli ölçüde katkıda bulunmazlar. Bununla birlikte, bu iyonlar şeffaf aksine mineral opak hale optik özelliklerini etkileyen titanyum dioksit TiOz 2 .