Lawsonit - Lawsonite

Lawsonite
Próbka z lokalizacji typowej w Kalifornii z dwoma wydłużonymi, błyszczącymi i półprzezroczystymi kryształami lawsonitu w kolorze pastelowego różu w łupku miki (wymiary: 6,1 x 3,2 x 2,5 cm)
Ogólny
Kategoria	Sorosilicate
Formuła (powtarzająca się jednostka)	CaAl 2 Si 2 O 7 (OH) 2 · H 2 O
Klasyfikacja Strunza	9.BE.05
Kryształowy system	rombowy
Klasa kryształu	Dwupiramidowy (mmm) Symbol HM : (2/m 2/m 2/m)
Grupa kosmiczna	Cmcm
Komórka elementarna	a = 5,847, b = 8,79 c = 13,128 [Å]; Z = 4
Identyfikacja
Kolor	Bezbarwny, biały, jasnoniebieski do szaroniebieskiego
Kryształowy zwyczaj	Zwykle pryzmatyczny, tabelaryczny; również ziarnisty, masywny
Bliźniacze	Często na {101} płytkowym
Łupliwość	Idealne w {101}{100} i {010}, niedoskonałe w {101}
Wytrwałość	Kruchy
Twardość skali Mohsa	7,5
Połysk	Ciało szkliste, tłuste
Pasemko	biały
Przezroczystość	Przeświecający
Środek ciężkości	= 3,05 - 3,12
Właściwości optyczne	Dwuosiowy (+)
Współczynnik załamania światła	n α = 1,665 n β = 1,672 - 1,676 n γ = 1,684 - 1,686
Dwójłomność	δ = 0,019 - 0,021
Pleochroizm	Słaby; X = niebieski, jasnobrązowożółty; Y = ciemnoniebieski zielony, żółtawozielony; Z = bezbarwny, żółtawy
Kąt 2V	Zmierzone: 84 ° do 85 °
Dyspersja	Silne, r > v
Bibliografia

Lawsonit jest uwodnionym minerałem sorokrzemianu glinowo- wapniowego o wzorze CaAl ₂ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ · H ₂ O. Lawsonit krystalizuje w układzie rombowym w postaci pryzmatycznych, często tabelarycznych kryształów. Bliźniacze kryształy są powszechne. Tworzy przezroczyste lub półprzezroczyste bezbarwne, białe i niebieskawe do różowoszarego szkliste do tłustych kryształów. Współczynniki załamania światła wynoszą nα = 1,665, nβ = 1,672 - 1,676 i nγ = 1,684 - 1,686. W cienkim przekroju jest zwykle prawie bezbarwny, ale niektóre lawsonity są pleochroiczne od bezbarwnego do jasnożółtego do jasnoniebieskiego, w zależności od orientacji. Minerał ma twardość Mohsa 8 i ciężar właściwy 3,09. Posiada doskonały dwukierunkowy dekolt oraz kruche złamanie.

Lawsonit jest minerałem metamorficznym typowym dla facji blueschistycznej . Występuje również jako minerał wtórny w zmienionym gabro i diorycie . Do minerałów towarzyszących należą epidot , tytanit , glaukofan , granat i kwarc . Jest rzadkim składnikiem eklogitu .

Po raz pierwszy została opisana w 1895 roku dla zdarzeń na półwyspie Tiburon w hrabstwie Marin w Kalifornii . Został nazwany na cześć geologa Andrew Lawsona (1861-1952) z Uniwersytetu Kalifornijskiego przez dwóch absolwentów Lawsona, Charlesa Palache i Fredericka Leslie Ransome .

Kompozycja

Lawsonit jest metamorficznym minerałem krzemianowym powiązanym chemicznie i strukturalnie z epidotową grupą minerałów. Jest zbliżony do idealnego składu CaAl ₂ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ . H ₂ O co daje ścisły skład chemiczny z Anortyt CaAl ₂ Si ₂ O ₈ (bezwodnej równoważnik), a lawsonit ma większą gęstość i różną Al koordynacji (comodi i wsp., 1996). Znaczna ilość wody związana w strukturze krystalicznej lawsonitu jest uwalniana podczas jego rozpadu na gęstsze minerały podczas metamorfizmu postępu . Oznacza to, że lawsonit jest w stanie przenosić znaczną ilość wody na płytkie głębokości w subdukcji litosfery oceanicznej (Clarke et al., 2006). Eksperymenty na lawsonicie w celu zróżnicowania jego reakcji w różnych temperaturach i pod różnymi ciśnieniami należą do jego najbardziej zbadanych aspektów, ponieważ to właśnie te właściwości wpływają na jego zdolność do przenoszenia wody na głębokość płaszcza , podobnie jak inne fazy zawierające OH, takie jak antygoryt , talk , fengit. , staurolit i epidot (Comodi i wsp., 1996).

Zjawisko geologiczne

Lawsonit jest bardzo rozpowszechnionym minerałem i wzbudza duże zainteresowanie ze względu na jego znaczenie jako markera umiarkowanego ciśnienia (6-12  kb ) i niskich temperatur (300 - 400 °C) w przyrodzie (Clarke et al., 2006). Występuje to głównie wzdłuż obrzeży kontynentalnych ( stref subdukcji ), takich jak: formacja franciszkańska w Kalifornii w Reed Station na półwyspie Tiburon w hrabstwie Marin w Kalifornii ; z Piedmont skał metamorficznych z Włoch ; i łupki w Nowej Zelandii , Nowej Kaledonii , Chinach , Japonii oraz z różnych punktów pasa orogenicznego wokół Pacyfiku .

Struktura krystaliczna

Chociaż lawsonit i anortyt mają podobny skład, ich struktura jest zupełnie inna. Podczas gdy anortyt ma koordynację czworościenną z Al (Al zastępuje Si w skaleniach), lawsonit ma koordynację oktaedryczną z Al, co czyni go rombowym sorokrzemianem z grupą przestrzenną Cmcm, która składa się z grup Si ₂ O ₇ i O, OH, F , oraz H ₂ O z kationami w koordynacji [4] i/lub > [4]. Jest to znacznie zbliżone do grupy Epidot lawsonit które często występują w połączeniu z nim, które są wyspowe również dlatego, że ich struktura składa się z dwóch połączonych ze sobą SiO ₄ czworościanów powiększonej łączącego kationem. Woda zawarta w jego strukturze jest możliwa dzięki wnękom utworzonym przez pierścienie dwóch oktaedrycznych grup Al i dwóch grup Si ₂ O ₇ , z których każda zawiera wyizolowaną cząsteczkę wody i atom wapnia. Jednostki hydroksylowe są związane z oktaedralem Al o wspólnych krawędziach (Baur, 1978).

Właściwości fizyczne

Lawsonit ma kryształowe zwyczaje graniastosłupów rombowych, które są kryształami w kształcie smukłych graniastosłupów lub figur cylindrycznych, które mają wymiary formy cienkie w jednym kierunku, oba z dwoma doskonałymi cięciami. Ten kryształ jest przezroczysty do półprzezroczystego i zmienia kolor od białego do jasnoniebieskiego do bezbarwnego z białą smugą i szklistym lub tłustym połyskiem. Ma stosunkowo niski ciężar właściwy 3,1 g/cm3 i dość wysoką twardość 7,5 w skali Mohsa, nieco wyższą niż kwarc. Pod mikroskopem lawsonit może być widziany jako niebieski, żółty lub bezbarwny pod płaskim spolaryzowanym światłem, gdy stolik jest obracany. Lawsonit ma trzy współczynniki załamania światła nα = 1,665 nβ = 1,672 - 1,676 nγ = 1,684 - 1,686, co daje dwójłomność δ = 0,019 - 0,021 i optycznie dodatnią dwuosiową interferencję .

Znaczenie lawsonitu

Lawsonit jest ważnym minerałem metamorficznym, ponieważ może być stosowany jako minerał wskaźnikowy w warunkach wysokiego ciśnienia. Minerały wskaźnikowe są wykorzystywane w geologii do określania stopnia metamorfizmu, jakiego doświadczyła skała. Nowe minerały metamorficzne powstają w wyniku wymiany kationów w stanie stałym pod wpływem zmieniających się warunków ciśnienia i temperatury nałożonych na protolit (skała przed metamorfozą). Ten nowy minerał, który jest wytwarzany w zmetamorfizowanej skale, jest minerałem wskaźnikowym, który wskazuje minimalne ciśnienie i temperaturę, jakie musiał osiągnąć protolit, aby ten minerał mógł się uformować.

Wiadomo, że lawsonit tworzy się w warunkach wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury, najczęściej spotykanych w strefach subdukcji, gdzie zimna skorupa oceaniczna subdukuje rowy oceaniczne do płaszcza (Comodi et al., 1996). Początkowo niska temperatura płyty i płyny z nią usuwane pozwalają obniżyć izotermy i utrzymać płytę znacznie zimniejszą niż otaczający ją płaszcz, co pozwala na te niezwykłe warunki wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury. Glaukofan , cyjanit i zoizyt są innymi powszechnymi minerałami w facji blueschist i są powszechnie stwierdzane, że współistnieją (Pawley et al., 1996). Ten zespół jest diagnostyką tej facji.

Bibliografia