Վիքիպեդիա

Մասնակից:Արսենյան Գոհար/Ավազարկղ

< Մասնակից:Արսենյան Գոհար
Օլիվին
Ընդհանուր
ԿատեգորիաՕրթոսիլիկատ
Բանաձև
(կրկնվող միավորը)		(Mg, Fe)2SiO4
Նիկել-Շտրունցի դասակարգում9.AC.05
Նույնականացում
ԳույնԴեղինից դեղնականաչ
Բյուրեղի հատկությունՀոծ, հատիկավոր
Բյուրեղային համակարգՕրթոռոմբիկ
ԹերթականությունԹույլ արտահայտված
ԲեկումԿոնխոիդալ, փխրուն
Մոոսի կարծրություն6.5–7
ՓայլԱպակենման
ՇերտերՉունի
ԹափանցիկությունԹափանցիկից կիսաթափանցիկ
Ձգողականություն3.2–4.5[1][2][3][4]
Օպտիկական հատկություններԵրկառանցք (+)
Բեկման ցուցանիշnα = 1.630–1.650
nβ = 1.650–1.670
nγ = 1.670–1.690
Երկճառագայթաբեկումδ = 0.040
Ծանոթագրություններ[5][6][7]

Օլիվին միներալը (ɒlᵻˌviːn) մագնեզիումի երկաթի սիլիկատ է՝ (Mg2+, Fe2+)2SiO
4 բանաձևով, օրթոսիլիկատի տարատեսակ, Երկրի վերին շերտի հիմնական բաղադրիչը[8], տարածված հանքանյութ Երկրի ընդերքում, բայց մակերևույթին՝ արագորեն հողմահարվող:

Մագնեզիումի և երկաթի հարաբերակցությունը տատանվում է, առաջացնելով պինդ լուծույթների երկու տեսակ՝ ֆորսթերիտ (Mg
2SiO
4) և ֆայալիտ (Fe
2SiO
4): Օլիվինի բաղադրամասերը սովորաբար արտահայտվում են որպես ֆորստերիտի (Fo) և ֆայալիտի (Fa) մոլար տոկոսներ (օրինակ ՝ Fo70Fa30): Ֆորստերիտի հալման ջերմաստիճանը անսովոր բարձր է մթնոլորտային ճնշման պայմաններում՝ գրեթե 1900°C (3,450 ° F), իսկ ֆայալիտինը՝ շատ ավելի ցածր է, մոտ 1200 ° C (2,190 ° F): բացառությամբ թթվածնի (O), սիլիցիումի (Si), մագնեզիումի (Mg) և երկաթից (Fe) օլիվինը ներառում է փոքր քանակությամբ այլ տարրեր՝ մանգան (Mn) և նիկել (Ni), սրանք սովորաբար օլիվինում առկա լրացուցիչ տարրերն են:


Օլիվինը բևեռացած լույսի տակ

Olivine gives its name to the group of minerals with a related structure (the olivine group)—which includes tephroite (Mn2SiO4), monticellite (CaMgSiO4), larnite (Ca2SiO4) and kirschsteinite (CaFeSiO4) (commonly also spelled kirschteinite [9]).

Olivine's crystal structure incorporates aspects of the orthorhombic P Bravais lattice, which arise from each silica (SiO4) unit being joined by metal divalent cations with each oxygen in SiO4 bound to three metal ions. It has a spinel-like structure similar to magnetite but uses one quadrivalent and two divalent cations M22+ M4+O4 instead of two trivalent and one divalent cations.[10]

Olivine gemstones are called peridot and chrysolite.

Olivine rock is usually harder than surrounding rock and stands out as distinct ridges in the terrain. These ridges are often dry with little soil. Drought resistant scots pine is one of few trees that thrive on olivine rock. Olivine pine forest is unique to Norway. It is rare and found on dry olivine ridges in the fjord districts of Sunnmøre and Nordfjord. Olivine rock is hard and base-rich.

Նույնականացում և պարագենեզ խմբագրել

 
Հավայան կղզիների Պապակոլեա լողափում լավայից վնասված օլիվինի հատիկներ
 
Բազալտի մեջ գտնվող պերիդոտիտ քսենոլիթներում բաց կանաչ օլիվինի բյուրեղները, Արիզոնա
 
Օլիվին-բազալտ լուսնից, ձեռք է բերվել «Ապոլլո 15»-ի անձնակազմի կողմից

Olivine is named for its typically olive-green color, thought to be a result of traces of nickel, though it may alter to a reddish color from the oxidation of iron.

Translucent olivine is sometimes used as a gemstone called peridot (péridot, the French word for olivine). It is also called chrysolite (or chrysolithe, from the Greek words for gold and stone). Some of the finest gem-quality olivine has been obtained from a body of mantle rocks on Zabargad Island in the Red Sea.[փա՞ստ]

Olivine occurs in both mafic and ultramafic igneous rocks and as a primary mineral in certain metamorphic rocks. Mg-rich olivine crystallizes from magma that is rich in magnesium and low in silica. That magma crystallizes to mafic rocks such as gabbro and basalt. Ultramafic rocks such as peridotite and dunite can be residues left after extraction of magmas, and typically they are more enriched in olivine after extraction of partial melts. Olivine and high pressure structural variants constitute over 50% of the Earth's upper mantle, and olivine is one of the Earth's most common minerals by volume. The metamorphism of impure dolomite or other sedimentary rocks with high magnesium and low silica content also produces Mg-rich olivine, or forsterite.

Fe-rich olivine fayalite is relatively much less common, but it occurs in igneous rocks in small amounts in rare granites and rhyolites, and extremely Fe-rich olivine can exist stably with quartz and tridymite. In contrast, Mg-rich olivine does not occur stably with silica minerals, as it would react with them to form orthopyroxene ((Mg,Fe)2Si2O6).

Mg-rich olivine is stable to pressures equivalent to a depth of about 410 km (250 mi) within Earth. Because it is thought to be the most abundant mineral in Earth's mantle at shallower depths, the properties of olivine have a dominant influence upon the rheology of that part of Earth and hence upon the solid flow that drives plate tectonics. Experiments have documented that olivine at high pressures (e.g., 12 GPa, the pressure at depths of about 360 km (220 mi)) can contain at least as much as about 8900 parts per million (weight) of water, and that such water content drastically reduces the resistance of olivine to solid flow. Moreover, because olivine is so abundant, more water may be dissolved in olivine of the mantle than is contained in Earth's oceans.[11]

 
Մարսի մոլորակի հողի առաջին ռենտգենյան լուսանկարը` դաշտային սփաթ, պիրոքսեններ, օլիվին (Curiosity լուսնագնաց, 17 հոկտեմբերի, 2012 թ.)[12]

Արտառոց դեպքեր խմբագրել

Mg-rich olivine has also been discovered in meteorites,[13] on the Moon[14] and Mars,[15][16] falling into infant stars,[17] as well as on asteroid 25143 Itokawa.[18] Such meteorites include chondrites, collections of debris from the early Solar System; and pallasites, mixes of iron-nickel and olivine.

The spectral signature of olivine has been seen in the dust disks around young stars. The tails of comets (which formed from the dust disk around the young Sun) often have the spectral signature of olivine, and the presence of olivine was verified in samples of a comet from the Stardust spacecraft in 2006.[19] Comet-like (magnesium-rich) olivine has also been detected in the planetesimal belt around the star Beta Pictoris.[20]

Բյուրեղային կառուցվածք խմբագրել

 
Օլիվինի ատոմային կառուցվածքը բյուրեղի առանցքի երկայնքով: Թթվածինը ցույց է տրված կարմիր, սիլիցիումը՝ վարդագույն, իսկ մագնեզիումը և երկաթը՝ կապույտ: կրկնվող միավորի պրոյեկցիան ցույց է տալիս սև ուղղանկյունը:

Minerals in the olivine group crystallize in the orthorhombic system (space group Pbnm) with isolated silicate tetrahedra, meaning that olivine is a nesosilicate. In an alternative view, the atomic structure can be described as a hexagonal, close-packed array of oxygen ions with half of the octahedral sites occupied with magnesium or iron ions and one-eighth of the tetrahedral sites occupied by silicon ions.

There are three distinct oxygen sites (marked O1, O2 and O3 in figure 1), two distinct metal sites (M1 and M2) and only one distinct silicon site. O1, O2, M2 and Si all lie on mirror planes, while M1 exists on an inversion center. O3 lies in a general position.

Բարձր ճնշման պոլիմորֆներ խմբագրել

At the high temperatures and pressures found at depth within the Earth the olivine structure is no longer stable. Below depths of about 410 km (250 mi) olivine undergoes an exothermic phase transition to the sorosilicate, wadsleyite and, at about 520 km (320 mi) depth, wadsleyite transforms exothermically into ringwoodite, which has the spinel structure. At a depth of about 660 km (410 mi), ringwoodite decomposes into silicate perovskite ((Mg,Fe)SiO3) and ferropericlase ((Mg,Fe)O) in an endothermic reaction. These phase transitions lead to a discontinuous increase in the density of the Earth's mantle that can be observed by seismic methods. They are also thought to influence the dynamics of mantle convection in that the exothermic transitions reinforce flow across the phase boundary, whereas the endothermic reaction hampers it.[21]

The pressure at which these phase transitions occur depends on temperature and iron content.[22] At 800 °C (1,070 Կ; 1,470 °F), the pure magnesium end member, forsterite, transforms to wadsleyite at 11.8 gigapascals (116,000 atm) and to ringwoodite at pressures above 14 GPa (138,000 atm). Increasing the iron content decreases the pressure of the phase transition and narrows the wadsleyite stability field. At about 0.8 mole fraction fayalite, olivine transforms directly to ringwoodite over the pressure range 10.0–11.5 GPa (99,000–113,000 atm). Fayalite transforms to Fe
2SiO
4 spinel at pressures below 5 GPa (49,000 atm). Increasing the temperature increases the pressure of these phase transitions.

Հողմահարում խմբագրել

 
Քսենոլիտի շերտերում օլիվինը վեր է ածվել իդինգսիտի

Olivine is one of the weaker common minerals on the surface according to the Goldich dissolution series. It alters into iddingsite (a combination of clay minerals, iron oxides and ferrihydrites) readily in the presence of water.[23] Artificially increasing the weathering rate of olivine, e.g. by dispersing fine-grained olivine on beaches, has been proposed as a cheap way to sequester CO2.[24][25] The presence of iddingsite on Mars would suggest that liquid water once existed there, and might enable scientists to determine when there was last liquid water on the planet.[26]

Հանքեր խմբագրել

Նորվեգիա խմբագրել

Norway is the main source of olivine in Europe, particularly in an area stretching from Åheim to Tafjord, and from Hornindal to Flemsøy in the Sunnmøre district. There is also olivine in Eid municipality. About 50% of the world's olivine for industrial use is produced in Norway. At Svarthammaren in Norddal olivine was mined from around 1920 to 1979, with a daily output up to 600 metric tons. Olivine was also obtained from the construction site of the hydro power stations in Tafjord. At Robbervika in Norddal municipality an open-pit mine has been in operation since 1984. The characteristic red color is reflected in several local names with "red" such as Raudbergvik (Red rock bay) or Raudnakken (Red ridge).[27][28][29][30]

 
Օլիվինի բաց հանքավայր Նորվեգիայում (նավը անցնում է կողքով)

Hans Strøm in 1766 described the olivine's typical red color on the surface and the blue color within. Strøm wrote that in Norddal district large quantities of olivine were broken from the bedrock and used as sharpening stones.[31]

Kallskaret near Tafjord is a nature reserve with olivine.[32]

Կիրառություն խմբագրել

A worldwide search is on for cheap processes to sequester CO2 by mineral reactions, called enhanced weathering. Removal by reactions with olivine is an attractive option, because it is widely available and reacts easily with the (acid) CO2 from the atmosphere. When olivine is crushed, it weathers completely within a few years, depending on the grain size. All the CO2 that is produced by burning one liter of oil can be sequestered by less than one liter of olivine. The reaction is exothermic but slow. To recover the heat produced by the reaction to produce electricity, a large volume of olivine must be thermally well-isolated. The end-products of the reaction are silicon dioxide, magnesium carbonate, and small amounts of iron oxide.[33][34]

Olivine is used as a substitute for dolomite in steel works.[35] Olivine is also used to tap blast furnaces in the steel industry, acting as a plug, removed in each steel run.[փա՞ստ]

The aluminium foundry industry uses olivine sand to cast objects in aluminium. Olivine sand requires less water than silica sands while still holding the mold together during handling and pouring of the metal. Less water means less gas (steam) to vent from the mold as metal is poured into the mold.[36]

In Finland, olivine is marketed as an ideal rock for sauna stoves because of its comparatively high density and resistance to weathering under repeated heating and cooling.

Ծանոթագրություններ խմբագրել

  1. ↑ Mick R. Smith (1999). Stone: Building Stone, Rock Fill and Armourstone in Construction. Geological Society of London. էջեր 62–. ISBN 978-1-86239-029-4. «Specific Gravity 3.5–4.5»
  2. ↑ Jessica Elzea Kogel (2006). Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses. SME. էջեր 679–. ISBN 978-0-87335-233-8. «The specific gravity is approximately 3.2 when pure rises with increasing iron content.»
  3. ↑ «Olivine». Science.smith.edu. Արխիվացված է օրիգինալից 2014-01-20-ին. Վերցված է 2013-11-14-ին. «G = 3.22 to 4.39. Specific gravity increases and hardness decreases with increasing Fe.»
  4. ↑ «University of Minnesota's Mineral Pages: Olivine». Geo.umn.edu. Արխիվացված օրիգինալից 2013-10-17-ին. Վերցված է 2013-11-14-ին. «Specific Gravity: 3.2 (Mg-rich variety) to 4.3 (Iron-rich variety) (average weight)»
  5. ↑ Olivine Արխիվացված 2014-12-09 Wayback Machine. Webmineral.com Retrieved on 2012-06-16.
  6. ↑ Olivine Արխիվացված 2008-02-02 Wayback Machine. Mindat.org Retrieved on 2012-06-16.
  7. ↑ Klein, Cornelis; C. S. Hurlburt (1985). Manual of Mineralogy (21st ed.). New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-80580-9.
  8. ↑ Garlick, Sarah (2014). Pocket Guide to the Rocks & Minerals of North America. National Geographic. էջ 23. ISBN 9781426212826.
  9. ↑ Klein and Hurlbut Manual of Mineralogy 20th ed., p. 373
  10. ↑ Ernst, W. G. Earth Materials. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1969. p. 65
  11. ↑ Smyth, J. R.; Frost, D. J.; Nestola, F.; Holl, C. M.; Bromiley, G. (2006). «Olivine hydration in the deep upper mantle: Effects of temperature and silica activity» (PDF). Geophysical Research Letters. 33 (15): L15301. Bibcode:2006GeoRL..3315301S. CiteSeerX 10.1.1.573.4309. doi:10.1029/2006GL026194. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2017-08-09-ին.
  12. ↑ Brown, Dwayne (October 30, 2012). «NASA Rover's First Soil Studies Help Fingerprint Martian Minerals». NASA. Արխիվացված օրիգինալից March 11, 2017-ին. Վերցված է October 31, 2012-ին.
  13. ↑ Fukang and other Pallasites Արխիվացված 2008-12-21 Wayback Machine. Farlang.com (2008-04-30). Retrieved on 2012-06-16.
  14. ↑ Meyer, C. (2003). «Mare Basalt Volcanism» (PDF). NASA Lunar Petrographic Educational Thin Section Set. NASA. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 21 December 2016-ին. Վերցված է 23 October 2016-ին.
  15. ↑ Pretty Green Mineral.... Արխիվացված 2007-05-04 Wayback MachineMission Update 2006... Արխիվացված 2010-06-05 Wayback Machine UMD Deep Impact Website, University of Maryland Ball Aerospace & Technology Corp. retrieved June 1, 2010
  16. ↑ Hoefen, T.M., et al. 2003. "Discovery of Olivine in the Nili Fossae Region of Mars". Science 302, 627–30. "Hoefen, T. M. (2003). «Discovery of Olivine in the Nili Fossae Region of Mars». Science. 302 (5645): 627–630. Bibcode:2003Sci...302..627H. doi:10.1126/science.1089647. PMID 14576430."
  17. ↑ Spitzer Sees Crystal Rain... Արխիվացված 2011-05-29 Wayback Machine NASA Website
  18. ↑ Japan says Hayabusa brought back asteroid grains... Արխիվացված 2010-11-18 Wayback Machine retrieved November 18, 2010
  19. ↑ Press Release 06-091 Արխիվացված 2006-08-28 Wayback Machine. Jet Propulsion Laboratory Stardust website, retrieved May 30, 2006.
  20. ↑ De Vries, B. L.; Acke, B.; Blommaert, J. A. D. L.; Waelkens, C.; Waters, L. B. F. M.; Vandenbussche, B.; Min, M.; Olofsson, G.; Dominik, C.; Decin, L.; Barlow, M. J.; Brandeker, A.; Di Francesco, J.; Glauser, A. M.; Greaves, J.; Harvey, P. M.; Holland, W. S.; Ivison, R. J.; Liseau, R.; Pantin, E. E.; Pilbratt, G. L.; Royer, P.; Sibthorpe, B. (2012). «Comet-like mineralogy of olivine crystals in an extrasolar proto-Kuiper belt» (PDF). Nature. 490 (7418): 74–76. arXiv:1211.2626. Bibcode:2012Natur.490...74D. doi:10.1038/nature11469. PMID 23038467.(չաշխատող հղում)
  21. ↑ Christensen, U.R. (1995). «Effects of phase transitions on mantle convection». Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 23: 65–87. Bibcode:1995AREPS..23...65C. doi:10.1146/annurev.ea.23.050195.000433.
  22. ↑ Deer, W. A.; R. A. Howie; J. Zussman (1992). An Introduction to the Rock-Forming Minerals (2nd ed.). London: Longman. ISBN 978-0-582-30094-1.
  23. ↑ Kuebler, K.; Wang, A.; Haskin, L. A.; Jolliff, B. L. (2003). «A Study of Olivine Alteration to Iddingsite Using Raman Spectroscopy» (PDF). Lunar and Planetary Science. 34: 1953. Bibcode:2003LPI....34.1953K. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2012-10-25-ին.
  24. ↑ Goldberg, Philip; Chen Zhong-Yin; Connor, William'O; Walters, Richards; Ziock, Hans (2001). «CO2 Mineral Sequestration Studies in US» (PDF). Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2016-12-21-ին. Վերցված է 2016-12-19-ին.
  25. ↑ Schuiling, R.D.; Tickell, O. «Olivine against climate change and ocean acidification» (PDF). Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2016-09-27-ին.
  26. ↑ Swindle, T. D.; Treiman, A. H.; Lindstrom, D. J.; Burkland, M. K.; Cohen, B. A.; Grier, J. A.; Li, B.; Olson, E. K. (2000). «Noble Gases in Iddingsite from the Lafayette meteorite: Evidence for Liquid water on Mars in the last few hundred million years». Meteoritics and Planetary Science. 35 (1): 107–15. Bibcode:2000M&PS...35..107S. doi:10.1111/j.1945-5100.2000.tb01978.x.
  27. ↑ Furseth, Astor (1987): Norddal i 150 år. Valldal: Norddal kommune.
  28. ↑ Geological Survey of Norway. Kart over mineralressurser Արխիվացված 2017-10-14 Wayback Machine. Accessed 9.12.2012.
  29. ↑ «Olivin». www.ngu.no (գրքային նորվեգերեն). Արխիվացված օրիգինալից 2017-11-10-ին. Վերցված է 2017-11-09-ին.
  30. ↑ Gjelsvik, T. (1951). Oversikt over bergartene i Sunnmøre og tilgrensende deler av Nordfjord Արխիվացված 2017-11-10 Wayback Machine. Norge geologiske undersøkelser, report 179.
  31. ↑ Strøm, Hans: Physisk og Oeconomisk Beskrivelse over Fogderiet Søndmør beliggende i Bergen Stift i Norge. Published in Sorø, Denmark, 1766.
  32. ↑ «Kallskaret». 28 September 2014. Արխիվացված օրիգինալից 10 November 2017-ին. Վերցված է 3 May 2018-ին – via Store norske leksikon.
  33. ↑ Goldberg, P.; Chen, Z.-Y.; O'Connor, W.; Walters, R.; Ziock, H. (2000). «CO2 Mineral Sequestration Studies in US» (PDF). Technology. 1 (1): 1–10. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2003-12-07-ին. Վերցված է 2008-07-07-ին.
  34. ↑ Schuiling, R. D.; Krijgsman, P. (2006). «Enhanced Weathering: An Effective and Cheap Tool to Sequester CO2». Climatic Change. 74 (1–3): 349–54. doi:10.1007/s10584-005-3485-y.
  35. ↑ Mineralressurser i Norge ; Mineralstatistikk og bergverksberetning 2006. Trondheim: Bergvesenet med bergmesteren for Svalbard. 2007.
  36. ↑ Ammen, C. W. (1980). The Metal Caster's Bible. Blue Ridge Summit PA: TAB. էջ 331. ISBN 978-0-8306-9970-4.

Արտաքին հղումներ խմբագրել

 


Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Մասնակից:Արսենյան_Գոհար/Ավազարկղ&oldid=6842957» էջից