橄欖石

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橄欖石
基本資料
類別 矽酸鹽
化學式 (Mg, Fe)2SiO4
性質
分子量 u
顏色 橄欖綠色到褐黃
晶體慣態 粒狀集合體
晶系 正交晶系
解理 不完全解理
斷口 貝殼狀斷口
韌性/脆性 質脆
硬度 6.5–7
光澤 玻璃光澤
條痕 白色
透明性 透明至半透明
比重 3.2–4.4
密度 g/cm³
光學性質 雙軸 (+)
折射率 nα = 1.630–1.650
nβ = 1.650–1.670
nγ = 1.670–1.690
雙折射 δ = 0.040
熔點 1250℃(鐵橄欖石)-1890℃(鎂橄欖石)
熔性 難熔
溶解度 不溶
參考文獻

[1] [2]

[3]

橄欖石是一種矽酸鹽,其化學式為(Mg,Fe)2SiO4. 它是地球地表下最常見的礦物之一,但是在地表表面上很快會風化。它還出現在部分隕石月球火星及一些彗星上(如維爾特二號彗星上彗髮部分的塵埃,以及坦普爾一號彗星彗核)。

橄欖石(Olivine)因顏色如橄欖(Olive)而得名,寶石級的橄欖石又稱翠綠橄欖石貴橄欖石(Peridot),這一名稱直接源於法文peridot。橄欖石是鎂橄欖石(Mg2SiO4)—鐵橄欖石(Fe2SiO4類質同像系列中最常見的一個成員,也是這兩種端元組分形成的固溶體。橄欖石的成分經常由鎂橄欖石(Fo)和鐵橄欖石(Fa)這兩種端元組分的摩爾百分比表示,例如Fo70 Fa30表示鎂橄欖石端元組分佔70%的橄欖石。在常壓下,鎂橄欖石有非常高的熔點(接近1900°C),但鐵橄欖石的熔點就低了很多,只有約1200°C。熔點以及其他物理量隨橄欖石的成分在鎂橄欖石與鐵橄欖石這兩種端元組分之間連續變化。除了這四種元素之外,橄欖石只含有很少量的其他元素,常見如

與橄欖石結構相似的礦物組成了橄欖石類礦物。此類礦物包括錳橄欖石(Mn2SiO4)、鈣鎂橄欖石(CaMgSiO4)以及鈣鐵橄欖石 (CaFeSiO4)。

識別和共生礦[編輯]

橄欖石的命名是因為它有典型的橄欖綠色的顏色(被認為是痕量的結果),儘管它還有可能因為鐵的氧化會變成一個偏紅的顏色。

半透明橄欖石有時被用來作為寶石稱為貴橄欖石英語Peridotpéridot法語單詞橄欖石)。一些最好的寶石級橄欖石可以在紅海宰拜爾傑德島(Zabargad島)的地函岩石上體內得到。

橄欖石/貴橄欖石在基性岩的和超基性岩英語ultramafic火成岩中都會發生,並且是在某些變質岩中的主要礦物。

晶體結構[編輯]

沿a軸視角觀察原子尺度的橄欖石晶體結構。氧離子被表示為紅色,矽離子被表示為粉色,鎂離子或鐵離子被表示為藍色。晶體原胞的投影用黑色矩形表示。粉色三角形表示矽氧四面體的投影
綠色的沙子實際上是從熔岩石中已經被侵蝕的橄欖石晶體

橄欖石類礦物的晶體均屬斜方晶系(空間點群 Pbnm)。其晶體結構內部有獨立的矽氧四面體島狀結構,因此橄欖石屬於孤立島狀矽酸鹽。橄欖石的晶體結構可以被描述為六方最密堆積的氧離子體系中,一半的正八面體空隙被鎂離子或者鐵離子佔據,另有1/8的正四面體空隙被矽離子佔據。

在橄欖石的晶體結構中,氧離子佔據三種不同的位置(在圖中被標記為O1、O2和O3),金屬離子佔據兩種不同的位置(M1和M2),但是矽離子只佔據一種位置(Si)。O1、O2、M2和Si均處於鏡像對稱的對稱面上,M1處在對稱中心上,而O3的位置不具有特殊的對稱性。

化學性質[編輯]

橄欖石變質可形成蛇紋石菱鎂礦

高壓變質作用[編輯]

在地球內部的高溫高壓條件下,橄欖石的晶體結構不再穩定。在地表下410公里深處,橄欖石會經由相變變成一種孤立雙島狀矽酸鹽,名為瓦茲利石英語Wadsleyite。在大約520公里深處,瓦茲利石會進一步相變變成具有尖晶石結構的尖晶橄欖石(又稱林伍德石)。這些相變導致地函密度在約410公里和520公里深處具有躍變式增大,因而可以被地震學(地震波波速)手段觀測到[4]

文化及應用[編輯]

  • 橄欖石是八月誕生石[5](一說九月[6])。
  • 橄欖石是結婚十六周年的紀念寶石。[7]
  • 寶石級的橄欖石可作為飾品。
  • 橄欖石可做為耐火材料。

鋁鑄造工業使用橄欖石砂來鑄造鋁製的物體。橄欖石砂需要的水比石英砂少,同時在處理過程和澆注金屬時候仍保持鑄造模具。當金屬澆入模具中,水少意味著更少的氣體(蒸汽)會從模具中泄出。[8]

寶石級橄欖石樣品

參看[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Webmineral
  2. ^ Mindat
  3. ^ Klein, Cornelis; and C. S. Hurlburt. 礦物學手冊(Manual of Mineralogy)(第21版). New York: John Wiley & Sons. 1985. ISBN 0-471-80580-7. 
  4. ^ 劉巍,杜建國,丁建. 地球內部礦物相變及其地質意義. 現代地質. 2001.6.  [1]
  5. ^ Jewelers of America Leaflet with modern birthstones
  6. ^ Kunz, George F. The Curious Lore of Precious Stones. Lippincott. 1913: 367. 
  7. ^ 中國彩色寶石網——橄欖石
  8. ^ Ammen, C. W. The Metal Caster's Bible. Blue Ridge Summit PA: TAB. 1980: 331. ISBN 0-8306-9970-8. 

外部連結[編輯]