Zussmanit - Zussmanite

Zussmanit (K (Fe²⁺, Mg, Mn)₁₃[AlSi₁₇Ó₄₂](ACH)₁₄) je hydratovaný na železo silikátový minerál. Zussmanit se vyskytuje jako světle zelené krystaly s dokonalostí výstřih.

Objev a výskyt

Poprvé to popsal v roce 1960 Stuart Olof souhlas v Laytonville lom, Mendocino County, Kalifornie. Zussmanite je pojmenován na počest Jack Zussman (nar. 1924), vedoucí University of Manchester Katedra geologie a spoluautor Skalní minerály. V lomu Laytonville se Zussmanit vyskytuje v proměněném břidlice křemičitý železné kameny a nečisté vápence z Františkánská formace. Je to místo vysokého tlaku a nízkých teplot, kde blueschist facie metamorfované horniny nastat. To je také lokalita, ve které Deerit a Howieite byly poprvé objeveny. Tento typ lokality také produkuje slídy, které mají podobnou strukturu jako zussmanit.

Lokalita, ve které se zussmanit vyskytuje, je jedna z ultravysokého až vysokého tlaku a nízkých teplot. Tento Barrovian typ metamorfózy se obvykle liší spíše rozsahem P / T než rozsahem tlaku a teplot (Miyashiro et al., 1973). Tři hlavní typy Barrovian jsou nízký typ P / T, střední typ P / T a vysoký typ P / T. Typ s vysokým P / T, označovaný jako glaukofanický metamorfismus, je charakterizován přítomností glaucophane a tvoří glaukofanové břidlice (Miyashiro et al., 1973). Glaucophane břidlice, běžně označované jako blueschist-facies, jsou výsledkem metamorfózy čedičový skály a jsou obvykle umístěny ve složených geosynclinal terranes (Deer, Howie, Zussman et al., 1992). Glaukofanové břidlice se vyznačují nízkoteplotní (100–250 ° C), vysokotlakou (4–9 kbar) metamorfózou (Deer, Howie, Zussman et al., 1992). Zussmanit se běžně vyskytuje u stilpnomelane a křemen, obvykle tvoří hojně porfyroblasty do velikosti 1 mm v nově objevené lokalitě v jižním centrálním Chile (Massonne et al., 1998).

Složení

The blueschist facie fylosilikátový minerál se vyskytuje v důsledku subdukce z oceánská kůra horniny a oceánsko-kontinentální okrajové sedimenty podél hranic konvergentních desek. Ideálním vzorcem pro zussmanit je KFe₁₃Si₁₇AlO₄₂(ACH)₁₄ s možnými substitucemi sodíku (Na) za draslík (K) v extrémně malých množstvích (Lopes et al., 1969). Možné železo (Fe²⁺) náhražky jsou hlavně hořčík (Mg) se stopovými množstvími, která mohou zahrnovat: mangan (Mn), hliník (Al), železo³⁺ (Fe³⁺) a titan (Ti) (Lopes et al., 1969). Zussmanit byl objeven v kombinaci s deeritem a howieitem, dvěma novými minerály objevenými ve františkánském souvrství v okrese Mendocino v Kalifornii. Deerit a howieit byly nalezeny na jiných místech, zatímco zussmanit byl nalezen pouze na tomto typu lokality, což z něj činí vzácný minerál. Pokusy ukázaly, že zussmanit je stabilní až do 600 ° C při tlacích mezi 10 kb a 30 kb a že koncovými členy zussmanitu jsou orthoferrosilit, biotit a křemen. Příkladem reakce je KFe₁₃[AlSi₁₇0₄₂](ACH)₁₄ (zussmanit) poskytuje 10FeSiO₃ (orthoferrosilit) +¹⁄₂ K.₂Fe₆Si₆Al₂Ó₂₀(ACH)₄ (biotit) + 4 SiO₂ (křemen) + 6 H₂0 (voda) (Dempsey a kol., 1981). Manganový analog zussmanitu, coombsite, byl nalezen v křemičitých horninách bohatých na mangan v Otago Schist na Novém Zélandu.

Struktura

Vesmírnou skupinou a buňkou Zussmanitu jsou R * 3, ahex 11,66 a chex28,69 Angstroms (Agrell et al., 1965). Struktura zussmanitu obsahuje souvislé listy romboedricky naskládaných vrstev oktaedru Fe-O rovnoběžně s (0001) (Lopes et al., 1967) a na obě jejich strany jsou připojeny (Si, Al) -O čtyřboká způsobem, který vytváří romboedrická jednotková buňka (Lopes et al., 1969). Tyto vrstvy jsou navzájem spojeny atomy draslíku (K) a také tříčlennými kruhy čtyřstěnů, které sdílejí kyslíky se šesti členy; zobrazené na obrázku 2 (Lopes et al., 1967). Struktura Zussmanite má blízkou afinitu ke struktuře trojkřídlých slíd, které mají vrstvu oktaedru Fe-O vloženou mezi dovnitř směřující čtyřboká. Liší se od slídy, protože její poměr Si-O je 9:21, což má za následek koeficient sdílení 1,83 ve srovnání s 2,5 a 1,75 pro slídy a 1,2 a 2,0 pro základní silikáty (Lopes et al., 1969). Průměrná vzdálenost Fe- (O, OH) v prvním osmistěnu je 2,1 angstromů, druhý osmistěn je 2,14 angstromů a ve třetím oktaedronu je 2,17 angstromů. Průměrná vzdálenost ve vazbách Si-O v Zussmanitu je 1,61 Angstromů pro první čtyřstěn, 1,61 Angstromů pro druhý čtyřstěn a 1,65 Angstromů pro třetí čtyřstěn; údaje uvedené v tabulce I (Lopes et al., 1969). Šestičlenné prstence nejsou navzájem přímo spojeny, což umožňuje nastavení nakloněním směrem ven od všech čtyřboků, na rozdíl od mnoha slíd, kde se k dosažení větších rozměrů oktaedrické vrstvy používají rotace a náklony. Zploštění oktaedrické vrstvy kolmé na vrstvu je v Zussmanite výrazné díky sdíleným a nesdíleným okrajům. Toto zploštění by mohlo být způsobeno tendencí sdílených kyslíků přiblížit se a chránit atomy železa (Fe) před ostatními sousedními atomy železa (Fe).

Fyzikální vlastnosti

Zussmanit se vyskytuje v bledě zelených tabulkových krystalech s dokonalým štěpením. Má tendenci být jednoosý, slabě pleochroický a měrná hmotnost 3,146 (Agrell et al., 1965). Jiné druhy zussmanitu nalezené v Laytonville, které jsou jemnozrnných vzorků, se považují za metamorfní produkty pozdního stadia. Dokonalé štěpení je výsledkem spojitých vrstev (Fe, Mg) - (O, OH) oktaedru rovnoběžně s (0001). Optické vlastnosti jsou výsledkem prakticky čistého zussmanitu, který byl separován z tenkých částí, přibližně 200 mikrometrů silných, pod polarizačním mikroskopem pomocí mikrodrillu. Indexy lomu se dobře srovnávají s indexy stanovenými v Agrell et al., 1965 pro chemicky odlišný Zussmanit z lomu Laytonville (Massonne et al., 1998).

Reference

externí odkazy

• Vlastnosti zussmanitu