Co to je Struktura Kryształowo Olivine?

Struktura krystaliczno olivine skłodo sie z układu ôrtomblowego, kaj izolowano krzym krzymu slikōny (SiO− terhered (SiO₄) sōm połōnczōne bez katyjōnōw metali, co zajmujōm miyjsca ôktahedalne. Ta struktura może być wizualizowano jako sześciokōntny bliskość atōmōw tlynu, z pōłowōm prōzniōw ôktahedlowych wypołniōnych bez jōny magnezu abo żelaza i jedyn{{{3}eighth ôd prōżnych tetrahedralnych ôkkupalnych ôkkupowanych bez silikōn.

Symmetryjo orthorhombiczno i ​​Charakterystyka grupy kosmicznyj

Grupa ôliwiny krystalizuje sie w systymie krystalicznym ôrtoprōmu pod grupōm kosmicznym Pbnm (tyż ôkryślōno za Pnma w alternatywnych środowiskach). Ta fundamyntalno symetryjo definiuje, w jaki spōsōb atōmy ułożajōm sie w ôbrymbie krystalicznego necu i dyrekt wpływajōm na fizyczne włosności mineralnego.

Kōmōrka jednostkowo zawiyro sztyry jednostki formuły (Z=4) i wykazuje trzi niyrōwne ôsi, kere przecinajōm sie pod prostym kōntym. W przipadku forsteritu (Mgcyji SiO₄), typowe parametry necu sōm w przibliżyniu {{2} Å, b=10.20 Å, i c=5.98 Å. W spłacaniu (FeeiO₄₄) parametry te rozciōngajōm sie niyco na=4.82 Å, b {7} Å, i c=6.09 Å skuli srogszego prōmiynia jōnowego żelaza w porōwnaniu z magnezym.

Ôkryślynie grupy kosmicznyj Pbnm pokozuje wożne szczegōły strukturalne. Ta grupa kosmiczno zawiyro płaszczyzny ôdzwiyrciedla i cyntrum inwersyje, tworzōnc ôkryślōne ôgraniczynia symetryje na pozycyjach atōmowych. Trzi krystalograficznie ôsobne pozycyje tlynu (O1, O2, O2, O3) sōm we kōnstrukcyji, przi czym O1 i O2 leży na płaszczyzniach ôdzwiyrciedlanych, w czasie kej O3 zajmuje ôgōlno pozycyjo bez ekstra symetryje.

Koordynacyjo tetrahedral i octhedalno

Serce struktury ôliwiny leży na odizolowanyj czterle SiOandand, kaj ôstrzodkowe wiōnzania atōmu ôstrzodkowego krzymu kowalyncyjnie do sztyrech ôbtoczajōncych atōmōw tlynu. Te tetrahed sōm do kōńca niyznoleżne- niy dzielōm sie atōmami tlynu z sōmsiednim tetrahedrōm, klasyfikujōnc ôliwiny za nesozylikat abo ôrtozilacyjo. Kożde wiōnzanie Si{3}}O mierzi kole 1,63-1,66 Å i wykazuje mocno znak kowalyncyjno.

Tetrahed naprzemiynnie w ôriyntacyji, skerując sie w gōra i w dōł wzduż rajōw rōwnolygłych do krystalograficznego c{{0} całoakszynio. Tyn alternujōncy ukłod tworzi kanały we strukturze, w keryj może przebywać katyōnōw metalicznych. Jōnōw zajmuje ino jedyn krystalograficznie wyraźny miyjsce, kery siedzi na płaszczyzni ôdzwiyrciedla, co ôznaczo, iże wszyske atōmy krzymu we strukturze sōm zwiōnzane z ôperacyjami symetryje.

Koty medalne (zwykle Mg2⁺ abo Fe2⁺) zajmujōm dwa ôsobne miyjsca ôktahedalne ôznaczōne M1 i M2. Miyjsce M1 siedzi na cyntrum inwersyje i tworzi barzij zniykształcōny ôktahedrōn z sześciōma ôbtoczajōncymi atōmami tlynu. Metal{{4} dugości wiōnzań wiōnzań w M1 wahajōm sie ôd kole 2,07-2,13 Å dlo magnezu. Miyjsce M2 leży na płaszczyzni ôdzwiyrciedla i tworzi srogszo, barzij regularno ôktahedrōna z ôdległościami MO, co sie tyko 2,04-2,21 Å.

Rozrōżniynie miyndzy placami M1 a M2 mo znaczōnce implikacyje do tego, w jaki spōsōb roztōmajte katyōnōw roztajlujōm sie we strukturze. W szeregu magnezu-iōnōw stałych roztworōw, Mg2⁺ i Fe2⁺ wykazujōm niywielgo preferyncyjo miyjsca{{4} } abot-ôkupijo M1 i M2 bez mocnyj selektywności. Jednak w kalcjum- ynochniyncie ôliwin, takich jak monitylit (CaMgSiO₄), srogsze jōny Ca2⁺ preferyncyjnie wejdōm do barzij przestrōnnych miyjsc M2, w czasie kej Mg2⁺ preferuje myńsze pozycyje M1.

Heksagonalny Klose{-Pokackowany rōm ôksygynu

Alternatywny spōsōb na ôpisanie struktury ôliwiny podkryślo sublatecyjo tlynu. Aniōny tlynu tworzōm w przibliżyniu sześciokōntny blisko-}pakowany (hcp) tabula ułożōnyj wzduż wzduż wzduż a{{2}xik. Te rōmy zapewniajōm rusztowanie, na kerym sami pozycjujōm krzym i metalowe katyōnōw.

W tym układzie tlynu hcp, katyōnōw metalowych wypołnio pōłowa dostympnych prōżnych ôktahedalnych, w czasie kej atōmy krzymu zajmujōm jedyn-eighth ôd prōżnych tetrahedral. Ta selektywno zajyntość miyjsca tworzi karakterystyczne kamhiōmōmetryjo ôliwiny M₂SO₄, kaj M reprezyntuje katyōnalne katyōnōw metali.

Kożdo atōm tlynu łōnczy sie z jednym krzymym i trzema atōmami metali, tworzōnc gynsto rōmy trzi-ważnicze. Atōmy tlynu niy sōm rōwnowożne- trzi ôsobne pozycyje tlynu (O1, O2, O3) majōm cosik roztōmajte strzodowiska wiōnżōnce i ôdległości do sōmsiednich atōmōw. Ta zmiynność miyjsc tlynu prziczynio sie do ôgōlnyj słożōności strukturalnyj i wpływo na włosności, take jak termiczno rozprzestrzynianie i ściśliwość.

Wartości krańca- ôktahedra rozciōngajōm sie rōwnolegle do płaszczyzny (100), skrziżować kliynta{2}} połōnczōny ze wyizolowanōm tetrahedym SiO₄. Ta karakterystyka worsztwowo stowo sie ôsobliwie wożno pod zastosowanōm naprziciyniym, pōniywoż tworzi potyncjalne płaszczyzny ślizgowe, kere wpływajōm na włosności mechaniczne i sejsmiczne ôliwiny w mantlu Ziymie.

Rozwiōnzowanie zdrowio i Wszechôbecności kōmpozycyjnyj

Struktura krystaliczno Olivina pomieszczo ciōngłe stałym roztworym miyndzy magnezu kōńcym- męczy forsterit (Mg przidajōncyj SiO₄) i żelaznym kōńcym- męczy sfałsztowy (Fe₂SO₄). Ta kōmpletno młot je bez to, iże Mg2⁺ (prōmiyń jōnowy ~0,72 Å) i Fe2⁺ (prōmiyń jōnowy ~0,77 Å) rōżni sie ino ô kole 7%, co przizwolo im na swobodnie zamiynić sie bez znaczōnco zniykształcanio struktury krystalicznyj.

Kōmpozycyje sōm kōnwyncjōnalnie wyrzekane jako procynta molarne, take jak Fo₇₀ Fa₃₃₀ (abo po prostu Fo₇₇₇₀), co wskozuje na 70% forsterit i 30% fayalitu. Naturalne ôliwiny z skoł mafigurowych zaôbycz wahajōm sie ôd Fo₅₀ do Fo₉, w czasie kej mantlowe ôliwiny sōm ôgōlnie barzij magnezyjske, z składami kole Fo₈₈₈ do Fo₉₉.

Parametry necu zwiynkszajōm hned lynijowo ze zawartościōm żelaza. W czasie, kej Fe2⁺ zastympuje Mg2⁺, kōmōrka jednostkowo rozszyrzo, pōniywoż srogszo miara żelaza wyciōngo atōmy cosik dalij ôd siebie. Ta relacyjo je tak przewidowalno, iże wymiary jednostek jednostkowych mogōm być używane do ôkryślynio kōmpozycyje ôliwiny z rozsōndnōm akuratnościōm.

Ôkrōm głōwnego substytucyje Mg-Fe struktura ôliwiny może ôbyjmować niywielge wielości inkszych katyōnōw. Kalcjum wchodzi do struktury w ôgraniczōnych wielościach, preferujōnc miyjsce M2. Manganek (w thefroicie, Mn₂SO₄) może do kōńca zastōmpić magnez abo żelaza. Wielości niklowe, chrōmu, a nawet żelaza żaby (Fe3⁄4) mogōm zamiynić sie w miyjsca ôktahedalne, choć w myńszych proporcyjach.

Stabilność strukturalno i Wysokość Polimorfōw

Struktura ôliwiny ôstowo sztabilno ino w ôkryślōnych warōnkach ciśniynio i tymperatury. W miara wzrostu głymbokości we Ziymi, ukłod ôliwiny stowo sie ynergicznie niykorzistny i przekształco sie we gynsto polimorfy ô roztōmajtych strukturach krystalicznych.

W kole 410 km głymbokości (ôdpowiednio na ciśniynie kole 14 GPa), ôliwiny przechodzi przechod fazowy egzotermiczny do wadsleyite. Ta transformacyjo ôbyjmuje znaczōnce przeukładanie strukturalne, w kerym sublatecyjo tlynu zmiynio sie ôd sześciokōntnego bliskości-pakowanio w strōna barzij ukłodu sześciynnego. Wadsleyite zachowuje symetryjo ôrtomblmiczno, ale przijmuje zmodyfikowano struktura spinel-podobno z niykerymi atōmami krzymu w koordynacyji ôktahedalnyj.

Deeper w mantlu Ziymie, przi głymbokości kole 520 km (18-20 GPa), wadyyitu przekształco sie we hongi piestrzyniowy, kery przijmuje sześciynno struktura kryngu. W piestrzyniu piestrzyniowym wszyske zajynte krzymu oktahedral, a niy pozycyjōw tetrahedalnych. Te przechody fazowe powodujōm nagły tyngość, zwiynkszo, iże sejsmolodzy wykrywajōm jako niyciōngłości w wartkościach wele sejsmicznyj.

Ciśniynie, na jakim te przechody wystympujōm, zależy ôd tymperatury i składu. Iron- } przekształcynia ôliwiny ôliwiny przi niższych ciśniyniach aniżeli ôdmian magnezu-rich. W 800 stopni , czysty forsterit przekształco sie we wadleyite przi 11,8 GPa, w czasie kej wadsleyite przechōd przechodowy honorary ukazuje sie powyżyj 14 GPa. żelazło kōńczōm sie- męczōm faealitytu cołkym przeskoczo struktura wadyyitu cołkym i przekształco sie dyrekt w ahrensicie (irōn- negatywny analog piestrzyniowego holcu) przi niższych ciśniyniach.

Ryakcyjo strukturalno do ciśniynio i Temperatury

Struktura ôliwiny ryaguje anizotropicznie na wyciśniyńcia prziciōngniynte ciśniynie- urōżniecowe kerōnki krystalograficzne ściśniyńcie w roztōmajtych tympach. Ôktahedrōn M2 scisuje barzij łatwo aniżeli ôktahedrōn M1 we wszyskich kōmpozycyjach ôd strōj do fayalitu. Ta rōżnicowo ściśniyńcie wystympuje, pōniywoż strōna M2 mo srogszo poczōntkowo ôbjyntość i srogszo elastyczność w jego kōnfiguracyji wiōnzanio.

Single-krystal X{1}}laid dyfrakcyjo do 8 GPa ujawnio, iże dugość wiōnzań M2{{7}O dugości wiōnzań wiōnzań skrōcajōm sie warcij aniżeli ôbligacyje M1-O pod ciśniyniym. Ôktahedrōn M1 stowo sie stosunkowo mynij ściślōny ze coroz srogszōm zawartościōm żelaza, co paradoksalnie powoduje modulus masy (nojlepij ôdporność na ściśniyńcie) wzrostać niyco z strōju do fayalitu - przōdzij kōntraintuicyjny wynik, pōniywoż żelaza je ciynżyjszo aniżeli magnez.

Temperatura wpływo na struktura inakszyj. Ôgrzywanie powoduje rozszyrzynie kōmōrki jednostkowyj, przi czym b{1} cufal wykazuje nojsrogszy spōłczynnik termicznyj rozszyrzynio. Wysoke podszukowania nadtemperatura nad forsteritym do 900 stopni pokozujōm, iże dugości wiōnzań M-O wzrostajōm systymatycznie, ale bazowo topologijo strukturalno ôstowo niyzmiyniōno, do czasu, kej zbliżajōm sie do tymperatury topniynio.

Tetrahed SiO₄₄ dowodzi sie znacznie sztywny w porōwnaniu z metalym-}}lu ôktahedra. Sy{2}}O dugości wiōnzań zmiyniajōm sie minimalnie ze ciśniyniym abo tymperaturōm skirz siylnego karakteru kowalyncyjnego wiōnzań Si{3}O. Wiynkszość elastyczności strukturalnyj pochodzi z regulacji w dugościach wiōnzań M-O i kōnty miyndzy wielościōm:

Struktura ôliwiny w Litwie- Technologijo baterii

Rōmy strukturalne ôliwiny ukazujōm wożne zastosowanie technologiczne welitowe baterje fosforanowe(LiFePO₧ abo LFP). Ôdkryty jako materyjo katoda w 1996 roku, fosforan żelaza litowo przijmuje ta sama fundamyntalno zorta ôliwiny jak mineralno ôliwiny, choć z grupami fosforanowymi, kere zastympujōm izolowano czterohedara z krzymowyj.

W LiFePO₄ struktura utrzimuje symetryjo ôrtomblowo (grupa kosmiczno Pnma/Pbnm) z parametrami necu a=6.008 Å, b=10.334 Å, i c=4.693 Å. Atōmy irōnōw ôktahedalnych ôktahedalnych (formujōnc FeOOktahedra), w czasie kej atōmy fosforu siedzōm w miyjscach tetrahedalnych (formujōnc PO₄ Ekhedra), analogiczny do tego, jak atōmy metalōw i krzymu ułożōm sie we mineralnym ôliwinym ôliwinym.

Kluczowo rōżnica leży w ekstra katyjōnach litowych. Jōny litowe przebywajōm we kanałach ôktahedalnych we strukturze, ułożōnym w musteru zigzag. W czasie ładowanio i rozbiyranie baterije jōny litowe mogōm być ôdwrocalnie wydobyte i wkludzōne do tych kanałōw bez zapadniyńcio bazowych rōm ôliwinnych. Żelazka przechodzi cykling redoks miyndzy Fe2⁺ a Fe3⁄4⁺, coby utrzimać rōwnowoga ładunku, kej lit poruszo sie we litu i na zewnōntrz.

Ta stabilność strukturalno- źrōdła ôd silnyj architektury ôliwiny-godzinuje baterje LiFePO₄ Cuożne wyjōntkowe karakterystyki bezpiyczyństwa i dugigo cyklu cyklu. Siylne wiōnzania kowalyncyjne P{3}}O w tetrahedrze fosforanu stawiajōm ôporu na uwolniynie tlynu, zapobiygajōnc reakcyjōm termicznym ôdbiorcōm, kere drynczōm jakeś inksze litium-lina chimisty baterii. Kōmercyjne baterje LFP mogōm ôsiōngnōńć bez 3 000 zarzutōw{{8} cyklōw ôdsyłanio przi utrzimaniu pojymności.

Struktura ôliwiny nakłodo nakłodanie jednego ôgraniczynio: jōny litowe muszōm dyfundować bez jednoliny kanały wzduż aksōw krystalograficznych, a niy bez swobodnie poruszajōm sie w trzech wymiarōch. To ôgraniczo jōnowe przewodność i możebności tympo. Naukowcy zajmujōm sie tym bez nanostrukturyzacyjo (redukujōnc srogość tajleczek do skrōcynio ściyżek dyfuzyjnych) i powłoki wōnglowego (poprawa przewodności elektrōnicznyj). Modyfikowane wersyje, take jak fosforan żelazowy manganu manganu (LMFP), utrzimujōm ôliwiny struktura, przi zastōmpiyniu manganu, coby niykere żelaza zwiynkszyło napiyńcie ôperacyjne.

Metody determinacyje struktury krystalicznyj

Moderne rozumiynie struktury ôliwiny pochodzi głōwnie z X{0}ladowych technik dyfrakcyje. William Lawrence Bragg i GB Brown po roz piyrszy ôkryślali struktura krystaliczno forsteritu w 1926 roku ze użyciym wczasnych metod krystalografije X{{5}. Jejich robota ustalōno ôliwiny jako słożōno z izolowanego czołka SiO₄ Tetrahedra{{7} }a podstawowego wglōndu na krzymianowo mineralogijo.

Single{{0} }ncistal X{1} dyfrakcyjo ôstowo złotym sztandardym do akuratnego ôkryślynio strukturalnego. Niywielki kryształ ôliwiny (zaôbycz 0,1-0,5 mm) je zamocowany na goniometrie i ôbrōcony bez prōmiyniowy belka. Wytworzōny muster dyfrakcyje zawiyro tysiōnce indywidualnych ôdbiciōw, kożdy reprezyntuje inkszy zestow płaszczyzn krystalograficznych. Sofinyzowane usprawniynia rafinacyje ôprogramowanio, parametry termiczne i zajyńcia miyjsca, coby ôdpadały ôbserwowanym intynsywnościōm dyfrakcyje.

Dyfrakcyjo neutrōnu zapewnio kōmplymyntarne informacyje, ôsobliwie cynne do lokalizowanio atōmōw wodoru (w fazie wodoru) i rozrōżnianie elymyntōw ô podobnych rachowaniu elektrōnōw, takich jak magnez i aluminium. Eksperymynta neuutron wymogajōm srogszych kryształōw i wyspecjalizowanych ôbiektōw ze zdrzōdłami neutrōnowymi, ale ône ôferujōm lepszo precyzyjo do ôkryślanio struktur magnetycznych i niykerych pozycyjōw elymyntōw lekkich.

Transmisyjo mikroskopijo elektrōnōw (TEM) podszukuje struktura ôliwiny na nanoskali, co pokozuje felery, granice dōmyny i lokalne pōmiany niywidzialne do metod dyfrakcyje. Wysoke-} the TEM może ôbrazować pojedyncze kolōmny atōmowe, dyrekt wizualizujōnc ukłod atōmōw. Stowo sie to ôsobliwie potynżne przi badaniu deformowanych prōbek abo przechodōw fazowych, kaj struktura rōżni sie na małych ôdległościach.

Ramana i sōnda spektroskopije podczerwiyni i spektroskopije bez ôliwiny ôd wibracyje bez tryby dyrgań. Tetrahedrōna SiO₄ mo sztyry fundamyntalne tryby dyrgań, a jejich frekwyncyje zależōm ôd siły Si{1}}O i ôbtoczajōncego strzodowiska strukturalnego. Kōmpozycyjo wpływo na te frekwyncyje wibracyjne w przewidowalny spōsōb- ôbniżynie wykazuje roztōmajte szpice spektralne aniżeli faealit, pōniywoż wiōnzania Fe{4}O ôbligacyje sōm słabsze aniżeli wiōnzania Mg{{5} the ôbligacyje. Te techniki spektroskopowe fungujōm niy-destruktywnie i mogōm skarakteryzować małe prōbki abo integracyje.

Ipływ strukturalny na włosności fizycznych

Ukłod krystalograficzny dyrekt kōntroluje ôbserwowalne włosności ôliwiny. Mineranie zaôbycz zdowo sie ôliwkowite-green, pōniywoż jōny Fe2⁺ w koordynacyji ôktahedalnyj pochłōniajōm światło w ôkryślōnych dugościach wele, przenoszōnc zielynie. Pure wycyniynie je bezfarbiōne do pale żōłtego-green, w czasie kej żelazaut- kōmpozycyje wydajōm sie ćmawsze zielōne na brōnotne do brōnotnyj{{5} chłopak.

Olivine wykazuje złōm spōjnikowy, a niy rozszczypianie, pōniywoż rōmy trzi-wymiarowe rōmy wyizolowanego tetrahedra połōnczōne ze ôktahedrōm tworzi tak samo siylne wiōnzania we wszyskich kerōnkach. W strukturze niy ma żodne płaszczyzny słabości, kere sōm porōwnowalne do struktur arkusza w mikroe abo warstwach warstw. Kej ôliwiny sie łamo, to złōmo niyregularnie bez struktura, a niy potajluje sie wzduż ôkryślōnych płaszczyzn krystalograficznych.

Symetryjo ôrtomblowo tworzi włosności anizotropowe- karakterystyka rōżni sie w zależności ôd kerōnku krystalograficznego. wartkości welōw sejsmicznych rōżniōm sie w zoleżności ôd kerunku rozprzestrzynianio sie we relacyji do ôsi krystalicznych. Gibalny kerōnek wartkości ôdpado a{{3} wartkości, wartkość strzednio do c{{4} cufal, i powolno wartkość do b{{5} całosiynio. Ta anizotropijo sejsmiczno w ôliwiny ôd mantla pōmogo geofizykōm interpretować kerōnek i srogość przepływu mantla.

Twardość (6.5{{3}7 na skali Mohs) i tyngości (3,27{{5}37 g/cm3 do forsteritu, 4,39 g/cm3 dlo fayalitu) ôba ôdnoszōm sie do ciasnego pakowanio struktury, jak i wytrzymałość wiōnzań metal-oksygenowych. Syntujsze rōmy tlynu i krōtsze ôdległości metalu-oksygenu we ôliwiny tworzōm twarde, gynste ôdporne mineralne na chymiczne powietrza w głymbokich warōnkach Ziymie.

Defekcyje strukturalne i pogody strukturalne

Kryształki z rzeczywistego ôliwiny zawiyrajōm strukturalne niydoskōnałości, kere znaczōnco wpływajōm na jejich zachowanie. Wady punktowe ôbyjmujōm wolne miyjsca (atōmy wiynksze), miyndzyściynne (ekstra atōmy wyciśniynte w normalnie niyôbyczajowane pozycyje) jak tyż wad substytucyjnych (wrożynie atōmōw w normalnych miyjscach). Te felery, choć rzodke, kōntrolujōm tympo dyfuzyje i przewodność elektryczno bez tworzynie sztrek do ruchu jōnowego.

Dylokacyje{{0} wadōm wadōm, kaj regularny ukłod krystalograficzny rozkłodo-} Jednak włosności mechaniczne ôliwiny ôliwiny. Klucz dylokacyje (ruchy tych wad linijowych bez kryształ) reprezyntuje srogi mechanizm deformacyje w ôliwiny ôd mantla w ôbrymbie geologicznych czasōw czasowych. Specyficzne systymy ślizgowe (płaszczyzny krysztalograficzne i kerōnki ruchu dyslokacyje) ôkryślajōm, w jaki spōsōb ziarnie ôliwiny sōm deformowane i rozwijajōm preferowane ôriyntacyje krystalograficzne.

Rozszyrzōne felery, take jak granice zbōż i granice bliźniōnt, tworzōm interfejsy, w kerych struktura krystaliczno przechodzi z jednyj ôriyntacyje na drugo. Te granice wpływajōm na siyła mechaniczno i ​​zapewniajōm gibke sztreki dyfuzyjne do chymicznyj pōmiany. Granice podgrōntowe-lowa granice granice skłodajōnce sie z macierzi dislokacyje- deformujōm sie w zdeformowanyj ôliwiny i nagrowajōm historyjo deformacyje.

Na powiyrchni Ziymie, ôliwine pogodowe wartko wartko pōmimo jego silnyj struktury. Czōnsteczki wodne mogōm przeniknōńć wzduż felerōw i granic ziorna, reagujōnc z rōmami ôliwiny. Nojczyńścij wystympujōncym produktym zmiany je serpentyn, utworzōny, kej czōnsteczki wody wkludzajōm do struktury: 2Mgp₄₄ + 3HₒHe ₒH ₒ Mg₃ Si₅O₅O₅O₅ (OH)₄ + Mg(OH). Ta ryakcyjo rozszyrzo ôryginalno ôbjyntość ô 30-40% i niszczy ôryginalno struktura ôliwiny, co zastympuje go arlikowym worsztwami.

Inksze produkty pōmiany ôbyjmujōm idydingsite (dszarcatynske miszōngu tlynkōw żelaza i minerałōw gliniannych) jak tyż bowlingit (hidrōdowane żelaza-jższe silikty). Te procesy zmiany postympujōm nojwarcij wzduż pękniynć i krystalicznych rantōw, kaj woda może nojłacnij dostymp do kōnstrukcyje. Może wystōmpić kōmplektrowy wymiana pseudomorficznego, kaj zmiyniōno materyjo zachowuje zewnyntrzno forma kryształka, w czasie kej struktura wnyntrzno przekształco sie blank na wtōrne minerały.

Cołki poświadczōny pytania

Co robi ôliwiny struktura, ôd inkszych urzeczōnych minerałōw?

Olivine zawiyro ôdizolowano tetrahed SiO₄, co niy dzielōm ze sobōm atōmōw tlynu, definiowajōnc go za nesozylikat. Kōntrastuje to z krzymitōw lyńcuchowych (takich jak piroksen), krzymity arlikyn (jak micas) i krzymioty (jak kwarc), kaj tetrahedra dzielōm tlyny, tworzōnc rozszerzōne struktury. Wyizolowany tetrahed tworzi gyneralny nec trzi-}wymierniowy nec utrzimowany razym bez metal- outoksygeny.

Czymu ôliwiny mo dwa roztōmajte metalowe miyjsca (M1 i M2)?

Symetryjo ôrtombliczno i ​​specyficzny ukłod pakowanio atōmōw tlynu tworzōm dwie krystalograficznie ôsobne pozycyje ôktahedalne z cosik roztōmajtymi miarami i zniykształcyniami. M1 siedzi na cyntrum inwersyje i je myńszo i barzij zniykształcōno, w czasie kej M2 leży na płaszczyzni ôdzwiyrciedla i je srogszo i barzij regularno. To rozrōżniynie wpływo na to, kere katyjōn wolōm, kere miyjsca i kōntroluje fizyczne włosności materyje.

Jak kōmpozycyjo wpływo na struktura krystaliczno ôliwiny?

Jako substytuty żelaza do magnezu na szeregu forsteritowym-fayalit, kōmōrka jednostkowo rozszyrzo jednolite jednolite, pōniywoż Fe2⁺ je srogszy ôd Mg2⁺. Bazowo topologijo strukturalno ôstowo niyzmiyniōno- tyj samyj grupy kosmicznyj, te same pozycyje atōmowe, same strzodowisk koordynacyjne. Dugości bondōw wzrostajōm niyco, ale ukłod atōmōw ôstowo fundamyntalnie podobny. Przizwolo to kōmpletnymu solidnym roztworzyniu miyndzy kōńcym-taplōm.

Mogōm ôliwiny struktura pomieścić wody abo inksze lotne?

Standardowy ôliwiny struktura niy zawiyro żodnych grup hydroksylowych ani wody molekularnyj. Jednak śladowe wielości wodoru mogōm ôbyjmować wady pōnktowe-typowo, pōniywoż grupy OH, co zastympujōm atōmy tlynu abo zamiyszkujōm w normalnie zamknięte miyjsca. Te zawartość "wody" ôstowajōm barzo niske (zaôbycz<50 ppm by weight), but even trace hydrogen significantly affects electrical conductivity and diffusion rates. Water content increases with pressure, making transition zone olivine polymorphs potentially important water reservoirs in Earth's deep interior.

Kluczowe parametry strukturalne Podsumowanie

Struktura krystaliczno ôliwiny wykazuje nastympujōnce fundamyntalne cychy:

Systym krystalny: Orthorhombijo z grupōm kosmicznym Pbnm (abo Pnma we alternatywnym ôbtoczyniu)

Parametry ôd ôdbytu:

Forsterit: ≈ 4,75 Å, b ≈ 10,20 Å, c ≈ 5,98 Å

Fayalit: ≈ 4,82 Å, b ≈ 10,48 Å, c ≈ 6,09 Å

Bloki bułkowe: Wyzwolōny czterynhed SiO₄ połōnczōny bez metal- ôktahedra ôktahedōw (MO₆)

Strony metalowe: Dwa ôsobne miyjsca ôktahedalne (M1 i M2) z roztōmajtymi miarami i zniykształcyniami

Pozycyje oksygynu: Trzi krystalograficznie wyraźne miyjsca tlynu w jednostce asymetrycznyj

Zmiana strukturalno: Hexagonalny bliskowenstwo-pakowane tabule tlynu z katyjōnami we prōzniach tetrahedalnych i ôktahedalnych

Klasyfikacyjo: Nesozylikat (ôrtozilacyjo) skirz ôdizolowanych jednostek tetrahedalnych

Koordynacyjo: Sym w 4-koordynacyji (tetrahedral), katyōnōw M w 6 koordynacyje (ôktahedral)

Te rōmy strukturalne ôkazuje sie niyôbyczajnie silne, utrzimujōnc stabilność w szyrokich zakresach kōmpozycyjnych we strzodowiskach geologicznych, a we tym samym czasie zapewniajōm podstawa dlo zaawansowanych materyji baterii w zastosowaniach technologicznych. Kōmbinacyjo ôliwinyj struktury siylnego kowalyncyjnego wiōnzań Si-O wiōnzań z elastyczno koordynacyjōm elastyczności-} czyni go jednōm z nojwożniyjszych i uniwerzalnych struktur mineralnych Ziymie.