Das Mineral olivine (wenn der Edelstein-Qualität, es wird auch peridot und chrysolite genannt), ist ein Magnesium-Eisensilikat mit der Formel (Mg, Fe) SiO. Es ist ein allgemeines Mineral im Untergrund der Erde, aber Wetter schnell auf der Oberfläche.

Das Verhältnis von Magnesium und Eisen ändert sich zwischen den zwei endmembers der festen Lösungsreihe: forsterite (Mg-endmember) und fayalite (Fe-endmember). Zusammensetzungen von olivine werden als Mahlzahn-Prozentsätze von forsterite (Fo) und fayalite (Fa) (z.B, FoFa) allgemein ausgedrückt. Forsterite hat eine ungewöhnlich hoch schmelzende Temperatur am atmosphärischen Druck, fast 1900 °C, aber die schmelzende Temperatur von fayalite ist (ungefähr 1200 °C) viel niedriger. Die schmelzende Temperatur ändert sich glatt zwischen den zwei endmembers, wie andere Eigenschaften tun. Olivine vereinigt nur geringe Beträge von Elementen außer Sauerstoff, Silikon, Magnesium und Eisen. Mangan und Nickel sind allgemein die zusätzliche Element-Gegenwart in höchsten Konzentrationen.

Olivine gibt seinen Namen der Gruppe von Mineralen mit einer zusammenhängenden Struktur (die olivine Gruppe), der tephroite (MnSiO), monticellite (CaMgSiO) und kirschsteinite (CaFeSiO) einschließt.

Identifizierung und Paraentstehung

Olivine wird für seine normalerweise olivgrüne Farbe genannt (vorgehabt, ein Ergebnis von Spuren von Nickel zu sein), obwohl es sich zu einer rötlichen Farbe von der Oxydation von Eisen verändern kann.

Lichtdurchlässiger olivine wird manchmal verwendet, wie ein Edelstein peridot (péridot, das französische Wort für olivine) genannt hat. Es wird auch chrysolite (oder chrysolithe, von den griechischen Wörtern für Gold und Stein) genannt. Etwas von der feinsten Edelstein-Qualität olivine ist bei einem Körper von Mantel-Felsen auf der Insel Zabargad in Rotem Meer erhalten worden.

Olivine/peridot kommt sowohl in mafic als auch in ultramafic Eruptivfelsen und als ein primäres Mineral in bestimmten metamorphen Felsen vor. Am Mg reicher olivine kristallisiert vom Magma, das an Magnesium und niedrig an der Kieselerde reich ist. Dieses Magma kristallisiert zu Mafic-Felsen wie gabbro und Basalt. Felsen von Ultramafic wie peridotite und dunite können Rückstände verlassen nach der Förderung von Magmen sein, und normalerweise werden sie in olivine mehr bereichert, nachdem die Förderung von teilweisen schmilzt. Olivine und Hochdruck Strukturvarianten setzen mehr als 50 % des oberen Mantels der Erde und olivine ein, sind eines von allgemeinsten Mineralen der Erde durch das Volumen. Der metamorphism des unreinen Dolomiten oder der anderen Sedimentgesteine mit hohem Magnesium und niedrigem Kieselerde-Inhalt erzeugt auch am Mg reichen olivine oder forsterite.

Fe-rich olivine ist relativ viel weniger üblich, aber er kommt in Eruptivfelsen in kleinen Beträgen im seltenen Granit und rhyolites vor, und äußerst kann Fe-rich olivine stabil mit Quarz und tridymite bestehen. Im Gegensatz kommt am Mg reicher olivine stabil mit Kieselerde-Mineralen nicht vor, weil er mit ihnen reagieren würde, um orthopyroxene ((Mg, Fe) SiO) zu bilden.

Am Mg reicher olivine ist zum Druck stabil, der zu einer Tiefe von ungefähr 410 km innerhalb der Erde gleichwertig ist. Weil, wie man denkt, es das reichlichste Mineral im Mantel der Erde an seichteren Tiefen ist, haben die Eigenschaften von olivine einen dominierenden Einfluss auf den rheology dieses Teils der Erde und folglich auf den festen Fluss, der Teller-Tektonik steuert. Experimente haben das dokumentiert olivine am Hochdruck (z.B, 12 GPa, der Druck an Tiefen von ungefähr 360 Kilometern) kann mindestens nicht weniger als ungefähr 8900 Teile pro Million (Gewicht) von Wasser enthalten, und dass solcher Wasserinhalt drastisch den Widerstand von olivine zum festen Fluss reduziert; außerdem, weil olivine so reichlich ist, kann mehr Wasser in olivine des Mantels aufgelöst werden als enthalten in den Ozeanen der Erde.

Außerirdische Ereignisse

Am Mg reicher olivine ist auch in Meteorsteinen, dem Mond, Mars, im Staub des Kometen Wilde 2, innerhalb des Kerns des Kometen Tempel 1 entdeckt worden, in Säuglingssterne, sowie auf dem Asteroiden 25143 Itokawa fallend. Solche Meteorsteine schließen chondrites, Sammlungen des Schuttes vom frühen Sonnensystem, und pallasites, Mischungen von Eisennickel und olivine ein. Die geisterhafte Unterschrift von olivine ist in den Staub-Platten um junge Sterne gesehen worden. Die Schwänze von Kometen (der sich von der Staub-Platte um die junge Sonne geformt hat) haben häufig die geisterhafte Unterschrift von olivine, und die Anwesenheit von olivine ist kürzlich in Proben eines Kometen vom Raumfahrzeug von Stardust nachgeprüft worden.

Kristallstruktur

Minerale in der olivine Gruppe kristallisieren im orthorhombic System (Raumgruppe Pbnm) mit dem isolierten Silikat tetrahedra, bedeutend, dass olivine ein nesosilicate ist. In einer alternativen Ansicht kann der Atombau als eine sechseckige, Ende-gepackte Reihe von Sauerstoff-Ionen mit der Hälfte der octahedral Seiten beschrieben werden, die mit Magnesium- oder Eisenionen und einer achter von den vierflächigen durch Silikonionen besetzten Seiten besetzt sind.

Es gibt drei verschiedene Sauerstoff-Seiten (hat O1, O2 und O3 in der Abbildung 1 gekennzeichnet), zwei verschiedene Metallseiten (M1 und M2) und nur eine verschiedene Silikonseite. O1, O2, M2 und Si alle lügen auf Spiegelflugzeugen, während M1 auf einem Inversionszentrum besteht. O3 liegt in einer allgemeinen Position.

Hochdruck polymorphs

Bei den hohen Temperaturen und dem Druck, der an der Tiefe innerhalb der Erde gefunden ist, ist die olivine Struktur nicht mehr stabil. Unter Tiefen ungefähr olivine erlebt einen exothermic Phase-Übergang zum sorosilicate, wadsleyite und an ungefähr der Tiefe, wadsleyite gestaltet exothermically in ringwoodite um, der die Spinell-Struktur hat. An einer Tiefe ungefähr zersetzt sich ringwoodite ins Silikat perovskite ((Mg, Fe) SiO) und ferropericlase ((Mg, Fe) O) in einer endothermic Reaktion. Diese Phase-Übergänge führen zu einer diskontinuierlichen Zunahme in der Dichte des Mantels der Erde, der durch seismische Methoden beobachtet werden kann. Wie man auch denkt, beeinflussen sie die Dynamik der Mantel-Konvektion, in der die exothermic Übergänge Fluss über die Phase-Grenze verstärken, wohingegen die endothermic Reaktion es behindert.

Der Druck, an dem diese Phase-Übergänge vorkommen, hängt von Temperatur und Eiseninhalt ab. An verwandelt sich das reine Magnesium-Endmitglied, forsterite, zu wadsleyite an und zu ringwoodite am Druck oben. Die Erhöhung des Eiseninhalts vermindert den Druck des Phase-Übergangs und engt das wadsleyite Stabilitätsfeld ein. An ungefähr 0.8 Maulwurf-Bruchteil fayalite verwandelt sich olivine direkt zu ringwoodite über die Druck-Reihe. Fayalite verwandelt sich zum Spinell am Druck unten. Die Erhöhung der Temperatur vergrößert den Druck dieser Phase-Übergänge.

Verwitterung

Olivine ist eines der schwächeren allgemeinen Minerale auf der Oberfläche gemäß der Auflösungsreihe von Goldich. Es verwittert zu iddingsite (eine Kombination von Tonmineralen, Eisenoxiden und ferrihydrites) sogleich in Gegenwart von Wasser. Die Anwesenheit von iddingsite auf Mars würde darauf hinweisen, dass flüssiges Wasser einmal dort bestanden hat, und Wissenschaftlern ermöglichen könnte zu bestimmen, als es letztes flüssiges Wasser auf dem Planeten gab.

Gebrauch

Eine Weltsuche ist für preiswerte Prozesse auf, um CO durch Mineralreaktionen abzusondern. Die Eliminierung durch Reaktionen mit olivine ist eine attraktive Auswahl, weil es weit verfügbar ist und leicht mit dem (sauren) CO von der Atmosphäre reagiert. Wenn olivine zerquetscht wird, verwittert er völlig innerhalb von ein paar Jahren abhängig von der Korn-Größe. Der ganze CO, der durch den brennenden 1 Liter des Ölkanisters erzeugt wird, durch weniger als 1 Liter von olivine abgesondert werden. Die Reaktion ist exothermic, aber langsam. Um die durch die Reaktion erzeugte Hitze wieder zu erlangen, Elektrizität zu erzeugen, muss ein großes Volumen von olivine thermisch gut isoliert sein. Die Endprodukte der Reaktion sind Silikondioxyd, Magnesium-Karbonat und kleine Beträge von Eisenoxid.

Die Aluminiumgießerei-Industrie verwendet olivine Sand, um Gegenstände in Aluminium zu werfen. Sand von Olivine verlangt weniger Wasser, als Silikon Sand gestützt hat, während es die notwendige Kraft zur Verfügung gestellt hat, um die Form während des Berührens und Strömens des Metalls zusammenzuhalten. Weniger Wasser bedeutet weniger Benzin (Dampf), von der Form abzureagieren, weil Metall in die Form gegossen wird.

Siehe auch

Liste von Mineralen

• Die Reaktionsreihe von Bowen

Links

• Ziemlich Grünes Mineral - ziemlich Trockener Mars? durch Linda M.V. Martel, planetarische Wissenschaftsforschungsentdeckungen, Hawai'i Institut für Geophysics und Planetology
• Bibliothek von Olivine Page Farlang: Historische Quellen + moderne Artikel über Olivine und Peridot
• Geologische Information und mehrere mikroskopische Bilduniversität North Dakotas