Struktura Olivine Crystal çi ye?

Struktura krîstal a olivînê ji sazûmanek ortorhombîk pêk tê ku tê de silicon-tetrahedra oksîjenê ya veqetandî (SiO4) bi kationên metal ên ku cîhên octahedral dagir dikin ve girêdayî ne. Ev avahî dikare wekî komek hexagonal nêzîk-a atomên oksîjenê, bi nîvê valahiyên octahedral ên bi îyonên magnezyûm an hesin tijî ne û yek-heştanek valahiyên tetrahedral ji hêla silicon ve hatine dagirtin, were xuyang kirin.

Koma olivîn di pergala krîstal a ortorhombîk de di bin koma fezayê Pbnm de (di mîhengên alternatîf de wekî Pnma jî tê binav kirin) krîstal dibe. Ev simetrîya bingehîn diyar dike ka atom çawa xwe di nav tora krîstal de saz dikin û rasterast bandorê li taybetmendiyên fizîkî yên mîneral dike.

Di şaneya yekîneyê de çar yekeyên formulê (Z=4) dihewîne û sê axên newekhev ên ku li goşeya rast dikevin hev nîşan dide. Ji bo forsterite (Mg2SiO4), pîvanên tîrêjê yên tîpîk bi qasî=4.75 Å, b=10.20 Å, û c=5.98 Å ne. Di fayalite (Fe2SiO4) de, ev pîvan hinekî berbi=4.82 Å, b=10.48 Å, û c=6.09 Å ve dibin ji ber tîrêjiya îyonî ya hesin li gorî magnesiumê mezintir.

Navnîşana koma fezayê ya Pbnm hûrguliyên avahîsaziyê yên girîng eşkere dike. Ev koma fezayê balafirên neynikê û navendek berevajî vedihewîne, ku li ser pozîsyonên atomê astengiyên simetrîya taybetî diafirîne. Sê pozîsyonên oksîjenê yên crystallografîk ên cihêreng (O1, O2, O3) di hundurê avahiyê de hene, digel O1 û O2 li ser balafirên neynikê radiwestin dema ku O3 pozîsyonek gelemperî bêyî simetrîkek taybetî digire.

Di dilê avahiya olivînê de tetrahedron SiO44- veqetandî heye, ku li wir atomek siliconê ya navendî bi çar atomên oksîjenê yên derdorê re bi covalent ve girêdayî ye. Ev tetrahedra bi tevahî serbixwe ne-ew atomên oksîjenê bi tetrahedra cîran re parve nakin, olivînê wekî nesosilicate an orthosilicate dabeş dikin. Her girêdana Si-O bi qasî 1,63-1,66 Å dipîve û karaktera kovalentî ya xurt nîşan dide.

Tetrahedra di arasteyê de cihgir e, ber bi jor û jêr ve rêzên paralel bi teşeya c-ya krîstalografîk re nîşan dide. Ev lihevhatina alternatîf di hundurê strukturê de kanalan diafirîne ku kationên metal dikarin lê rûnin. Iyona silicon tenê cîhek crystallografî ya cihêreng digire ku li ser balafirek neynikê rûniştiye, tê vê wateyê ku hemî atomên siliconê yên di avahiyê de ji hêla operasyonên simetrî ve girêdayî ne.

Katyonên metal (bi gelemperî Mg²⁺ an Fe2⁺) du cîhên octahedral ên cihêreng ên ku bi wan M1 û M2 têne navnîş kirin dagir dikin. Malpera M1 li ser navendek veguheztinê rûdine û bi şeş atomên oksîjenê yên derdorê re octahedronek berovajîkirî ava dike. Dirêjahiya girêdana oksîjenê ya metal-di M1 de ji bo magnezyûmê bi qasî 2,07-2,13 Å ye. Malpera M2 li ser balafirek neynikê ye û octahedronek mezintir, birêkûpêktir bi dûrên MO-yê yên 2.04-2.21 Å diafirîne.

Cûdahiya di navbera malperên M1 û M2 de ji bo ka kationên cûda çawa xwe di strukturê de belav dikin bandorek girîng heye. Di rêzikên magnezyûm-çareseriya zexm a hesin de, Mg²⁺ û Fe²⁺ terciha malperê hindik nîşan didin-her du jî malperên M1 û M2 bêyî hilbijartiyek xurt digirin. Lêbelê, di kalsiyûmê de-olîvînên mîna monticellît (CaMgSiO4) hildigirin, îyonên Ca2+ yên mezintir bi tercîhî dikevin cihên firehtir ên M2 dema ku Mg²⁺ ji pozîsyonên M1 yên piçûktir hez dike.

olivine crystal structure

Rêbazek alternatîf ji bo danasîna avahiya olivînê balê dikişîne ser binavê oksîjenê. Anyonên oksîjenê komeke nêzik a şeşgoşeyî-hcp (hcp) pêk tîne ku li ser teşeya a-ê ye. Ev çarçove îskeleyên ku kationên silicon û metal xwe li ser dihêlin peyda dike.

Di nav vê sazûmana oksîjenê ya hcp de, kationên metal nîvê valahiyên oktahedral ên berdest tijî dikin, dema ku atomên silicon yek-heştanek valahiyên tetrahedral digirin. Ev dagirkirina cîhê bijartî stokîometriya olivîn a M2SiO4-ê ya taybetmendî diafirîne, ku M kationên metal ên duvalent temsîl dike.

Her atomek oksîjenê bi sîlîkonek û sê atomên metal ve girêdide, çarçoveyek sê{0}}dengî ya qalind diafirîne. Atomên oksîjenê ne hevwate ne-sê cihên oksîjenê yên cihê (O1, O2, O3) xwedan hawîrdorên girêdanê û dûrbûna ji atomên cîran hinekî cuda ne. Ev cûrbecûr di cîhên oksîjenê de beşdarî tevliheviya strukturî ya tevayî dibe û bandorê li taybetmendiyên mîna berfirehbûna germî û pêçandî dike.

Tebeqên kenarê-oktahedra parvekirî paralelî (100) planê dirêj dibin, ku ji hêla SiO4 tetrahedra veqetandî ve têne xaç kirin-. Ev taybetmendiya qatbûyî bi taybetî di bin stresa sepandî de girîng dibe, ji ber ku ew firokeyên şemitandinê yên potansiyel diafirîne ku bandorê li taybetmendiyên mekanîkî û erdhejê yên olivînê di mantoya Erdê de dike.

Struktura krîstal a Olivine çareseriyek hişk a domdar di navbera dawiya magnesium-forsterite endam (Mg2SiO4) û dawiya hesin-endam fayalite (Fe2SiO4) de cih digire. Ev tevlihevbûna bêkêmasî heye ji ber ku Mg²⁺ (radyoya îyonî ~ 0,72 Å) û Fe²⁺ (tîrêja îyonî ~ 0,77 Å) di mezinahiyê de tenê bi qasî 7% ji hev cihê dibin, rê dide wan ku bi serbestî biguhezînin bêyî ku bi rengek girîng strukturên krîstalê biguhezînin.

Pêkhatî bi gelemperî wekî sedî molar têne diyar kirin, wekî Fo₇0Fa30 (an bi tenê Fo₇0), ku 70% forsterite û 30% fayalite destnîşan dike. Olîvînên xwezayî yên ji kevirên mafîk bi gelemperî ji Fo₅0 heya Fo₉0 diguhere, dema ku olivînên mantoyê bi gelemperî magnesiantir in, bi pêkhateyên li dora Fo₈8 heya Fo₉2.

Parametreyên tîrêjê bi naveroka hesin re hema xêzek zêde dibin. Ji ber ku Fe2⁺ şûna Mg²⁺ digire, şaneya yekîneyê berfireh dibe ji ber ku mezinahiya hesin atoman hinekî din ji hev dûr dixe. Ev têkilî ew qas pêşbîn e ku pîvanên hucreya yekîneyê dikare were bikar anîn da ku berhevoka olivîn bi rastbûna maqûl were destnîşankirin.

Ji xeynî veguheztina sereke ya Mg-Fe, avahiya olivîn dikare mîqdarên piçûk ên kationên din jî bihewîne. Kalsiyûm di mîqdarên tixûbdar de dikeve strukturê, malpera M2 tercîh dike. Manganese (di tephroite, Mn2SiO4) de dikare bi tevahî magnesium an hesin bigire. Rêjeyên nîkel, kromî, û hetta hesinê ferrîk (Fe³⁺) dikarin di nav deverên octahedral de cih bigirin, her çend bi rêjeyên piçûktir.

Struktura Olivine tenê di bin şert û mercên zext û germahiya taybetî de stabîl dimîne. Her ku kûrahî di hundurê Erdê de zêde dibe, lihevhatina olivîn ji hêla enerjiyê ve nebaş dibe û vediguhere polîmorfên dendikê yên bi strukturên krîstal ên cihê.

Bi qasî 410 km kûrahî (bi zextên li dora 14 GPa re têkildar e), olivîn di qonaxek exotermîk de derbasî wadsleyite dibe. Ev veguhertin ji nû vesazkirina avahîsaziyek girîng vedihewîne ku li wê derê şebekeya oksîjenê ji nêzikbûna hexagonal-ber bi rêkûpêkek kubtir ve diçe. Wadsleyite simetrîya ortorhombîk diparêze lê avahiyek spinel a guhertî-bi hin atomên sîlîkonê di koordînasyona octahedral de dipejirîne.

Di mantoya Dinyayê de kûrtir, bi qasî 520 km kûrahî (18-20 GPa), wadsleyite vediguhere ringwoodite, ku avahiyek spinelê ya kub qebûl dike. Di ringwoodite de, hemî silicon li şûna pozîsyonên tetrahedral cîhên octahedral digire. Van veguheztinên qonaxê dibin sedema zêdebûna tîrêjê ya ji nişka ve ku erdhejnas wekî bêdawîbûn di leza pêlên erdhejê de destnîşan dikin.

Zexta ku ev veguhertin pêk tên bi germahî û pêkhateyê ve girêdayî ye. Iron-olivîna dewlemend di zextên kêmtir de ji celebên dewlemend ên magnesium-diguhere. Di 800 dereceyê de, forsterite safî di 11,8 GPa de vediguhere wadsleyite, dema ku veguherîna wadsleyite-ber-ringwoodite li jor 14 GPa pêk tê. Dawiya hesinî-endam fayalite strukturên wadsleyite bi tevayî derbas dike û di zextên kêmtir de rasterast diguhezîne ahrensite (hesin-ragir analoga ringwoodite).

olivine crystal structure

Struktura olivînê bi awayekî anîzotropîk bersivê dide zexta sepandî-rêberên ciyawaz ên krîstalografî bi rêjeyên cûda têne berhev kirin. Octahedron M2 ji oktahedrona M1 bi hêsanî li ser hemî pêkhateyan ji forsterite bigire heya fayalite diqelişe. Ev berhevkirina cihêreng çêdibe ji ber ku malpera M2 di veavakirina girêdana xwe de xwedan cildek destpêkê ya mezin û nermbûnek pirtir e.

Lêkolînên tîrêjên Xê yên yek-Krîstalî-heya 8 GPa diyar dikin ku dirêjahiya girêdana M2-O ji bendên M1-O yên di bin zextê de zûtir kurt dibe. Oktahedrona M1 bi zêdebûna naveroka hesin re bi kêmasî kêm dibe, ku ev yek bi paradoksî dibe sedem ku modula mezin (berxwedana tevayî ya lihevhatinê) hinekî ji forsterite berbi fayalite zêde bibe - di destpêkê de encamek berevajî ji ber ku hesin ji magnesium girantir e.

Germahî bi rengek cûda bandorê li avahiyê dike. Germkirin dibe sedem ku şaneya yekîneyê fireh bibe, bi teşeya b-hevbera berfirehbûna germî ya herî mezin nîşan dide. Lêkolînên germahiya bilind li ser forsterite heta 900 dereceyan nîşan didin ku dirêjahiya girêdana M-O bi rêkûpêk zêde dibe, lê topolojiya avahîsaziyê ya bingehîn nayê guhertin heya ku germahiya helandinê nêzîk bibe.

Tetrahedra SiO4 li gorî oktahedra metal-oksîjenê pir hişk xuya dike. Si-Drêjahîya bendên O bi kêmanî bi zext an germahiyê ve diguhere ji ber taybetiya kovalentî ya xurt a girêdanên Si-O. Piraniya nermbûna strukturel ji verastkirinên M-O di dirêjahiya girêdanê û goşeyên di navbera pirhedrayan de ne ji berhevkirina pirderan bi xwe tê.

Çarçoveya strukturên olivine di nav de serîlêdana teknolojîk girîng dibînebataryayên fosfat hesin lîtium(LiFePO4 an LFP). Di sala 1996-an de wekî materyalek katodê hate vedîtin, fosfatê hesinê lîtium heman celebê strukturê bingehîn ê olivînê wekî mînerala olivînê dipejirîne, her çend komên fosfatê li şûna tetrahedra silikat a veqetandî cîh digirin.

Di LiFePO₄ de, avahî simetrîya ortorombîk (koma fezayê Pnma/Pbnm) bi parametreyên lat a=6.008 Å, b=10.334 Å, û c=4.693 Å diparêze. Atomên hesin cihên octahedral dagîr dikin (feO₆ octahedra çêdikin), dema ku atomên fosforê li cihên tetrahedral rûnin (tetrahedra PO4 çêdikin), mîna ku çawa atomên metal û silicon di olivînên mîneral de li hev dikin.

Cûdahiya sereke di kationên lîtiumê yên zêde de ye. Iyonên lîtiumê di kanalên octahedral de di hundurê strukturê de, ku bi rengek zigzag hatine saz kirin, dimînin. Di dema barkirin û dakêşana bataryayê de, îyonên lîtiumê dikarin bi rengek vegerî ji van kanalan werin derxistin û têxin nav van kanalan bêyî hilweşandina çarçoweya bingehîn a olivîn. Hesin di navbera Fe2⁺ û Fe3⁺ de ji bo ku hevsengiya barkirinê bidomîne dema ku lîtium li hundur û derve digere, dibe sedema gerîdeya redoksê.

Ev îstîqrara avahîsaziyê-ji mîmariya zexm a olivînê wergirtiye-taybetmendiyên ewlehiyê yên awarte û jîyana demdirêj dide bataryayên LiFePO₄. Girêdanên P{3}}O yên xurt ên kovalentî yên di tetrahedra fosfatê de li ber berdana oksîjenê li ber xwe didin û rê li ber reaksiyonên dûrketina termalê digirin ku hin kîmyewiyên din ên bataryayên lîtium-îyonê dikişînin. Pîlên LFP yên bazirganî dikarin zêdetirî 3,000 çerxên barkirinê-derxistinê bi dest bixin dema ku kapasîteya xwe biparêzin.

Struktura olivînê yek sînordariyek ferz dike: îyonên lîtiumê li şûna ku bi serbestî di sê pîvanan de bimeşin divê di nav kanalên yek-dimensî de li ser axên krîstalografîk belav bibin. Ev guheztina îyonî û kapasîteya rêjeyê sînordar dike. Lekolînwan vê yekê bi nanoavahiyê (kêmkirina mezinahiya perçeyan ji bo kurtkirina rêyên belavbûnê) û pêlava karbonê (başkirina guheztina elektronîkî) çareser dikin. Guhertoyên guhertî yên mîna fosfatê hesinê manganese lîtium (LMFP) avahiya olivînê diparêzin dema ku manganese li şûna hin hesin diguhezîne da ku voltaja xebitandinê zêde bike.

Têgihîştina nûjen a strukturên olivîn di serî de ji teknîkên belavbûna tîrêjê X- tê. William Lawrence Bragg û GB Brown yekem car di sala 1926-an de strukturên krîstal ên forsterite bi karanîna metodên kristalografiya tîrêjên X-ê yên destpêkê diyar kirin. Xebata wan olivine wekî ku ji SiO4 tetrahedra veqetandî pêk tê destnîşan kir-a têgihîştinek bingehîn ji bo mînerolojiya silîkatê.

Perçekirina tîrêjê ya yek-kristal a-ji bo diyarkirina avahîsaziya rastîn standardek zêrîn dimîne. Krîstalek piçûk a olivînê (bi gelemperî 0,1-0,5 mm) li ser gonîometreyek tê danîn û di nav tîrêjek tîrêjê de dizivire. Nimûneya belavbûnê ya ku di encamê de bi hezaran refleksên kesane vedihewîne, ku her yek komek cîhêreng ên balafirên krîstalografîk temsîl dike. Nermalava sofîstîke pozîsyonên atomê, pîvanên germî, û dagirkirina cîhê safî dike da ku bi tundîtiya dîfraksyonê ya dîtbarî re hevber bike.

Dabeşkirina neutronê agahdariya temamker peyda dike, nemaze ji bo peydakirina atomên hîdrojenê (di qonaxên hîdros de) û cihêkirina di navbera hêmanên bi hejmarên elektronîkî yên mîna mîna magnesium û aluminium de hêja. Ceribandinên neutronê krîstalên mezintir û tesîsên pispor ên bi çavkaniyên neutron hewce ne, lê ew ji bo destnîşankirina strukturên magnetîkî û hin pozîsyonên hêmanên sivik rastiyek bilind pêşkêş dikin.

Mîkroskopa elektronê ya veguheztinê (TEM) strukturên olivînê di asta nanoyê de lêkolîn dike, kêmasiyan, sînorên domanê, û guhertoyên herêmî yên ku ji awayên dabeşkirinê re nayên dîtin eşkere dike. TEM'ê bi rezîliya bilind- dikare stûnên atomê yên takekesî bi wêne bike, rasterast lihevhatina atoman xuya bike. Ev bi taybetî dema xwendina nimûneyên deformkirî an veguheztinên qonaxê yên ku avahî di nav dûrên piçûk de diguhere bi hêz dibe.

Raman û spektroskopiya infrared avaniya olivînê bi awayên vibrasyonê lêkolîn dikin. Tetrahedrona SiO4 xwedan çar awayên vibrasyonê yên bingehîn e, û frekansên wan bi hêza girêdana Si-O û hawîrdora avahîsaziya derdorê ve girêdayî ne. Pêkhatî bi awayên pêşbînîkirî bandorê li van frekansên lerizînê dike-forsterite ji fayalite lûtkeyên cuda yên spektral nîşan dide ji ber ku bendên Fe-O ji bendên Mg-O qelstir in. Van teknîkên spektroskopî ne-xeraker dixebitin û dikarin nimûneyên piçûk an tevlêbûnê diyar bikin.

Rêzkirina krîstalografîk rasterast taybetmendiyên berçav ên olivine kontrol dike. Mîneral bi gelemperî zeytûnî-kesk xuya dike ji ber ku îyonên Fe²⁺ di koordînasyona octahedral de ronahiyê di dirêjahiya pêlên taybetî de vedihewîne, kesk vediguhezîne. Forsterîta safî bê reng ber zerê kemtir-kesk e, lê pêkhateyên hesinî-dewlemend ji kesk tarîtir û qehweyî-reştir xuya dikin.

Olivine li şûna perçebûnê şikestineke konkoîdal nîşan dide ji ber ku çarçeweya sê-tetrahedra ya veqetandî ya ku bi octahedrayê ve girêdayî ye, di her alî de girêdanên wekhev xurt diafirîne. Di strukturê de ti balafirên qelsiyê yên ku bi strukturên pelê yên di mîkas an silikatên tebeqeyê de têne berhev kirin tune. Dema ku olivîn dişkê, ew bi rengek nerêkûpêk li seranserê strukturê dişkê, ne ku li ser balafirên krîstalografîk ên taybetî parçe bibe.

Simetriya ortorhombîk taybetmendiyên anîsotropîk diafirîne-taybetmendiyên fizîkî li gorî rêgeza krîstalografî diguhere. Leza pêlên erdhejê li gorî rêgezên belavbûnê li gorî axên krîstal cuda dibin. Arasteya leza lez bi -axe, leza navîn bi teşeya c- û leza hêdî bi teşeya b- re têkildar e. Ev anisotropiya erdhejê ya di olivîna mantoyê de ji jeofîzîzan re dibe alîkar ku rê û mezinahiya herikîna mantoyê şîrove bikin.

Zehmetî (6,5{3}}7 li ser pîvana Mohs) û tîrêjî (3,27-3,37 g/cm³ ji bo forsterite, 4,39 g/cm³ ji bo fayalite) her du jî bi pakbûna strûktûr û hêza girêdanên metal-oksîjenê ve girêdayî ne. Çarçoveya oksîjenê ya qelstir û dûrahiyên piçûktir ên metal-oksîjenê di strukturên olivîn de mîneralek hişk û qels a ku di bin şert û mercên kûr ên Erdê de li hember hewaya kîmyewî berxwedêr e diafirîne.

olivine crystal structure

Krîstalên olivîn ên rastîn kêmasiyên avahî hene ku bi girîngî bandorê li tevgera wan dike. Kêmasiyên xalê valahiyên (atomên winda), navber (atomên zêde yên ku di nav cihên normal de negirtî têne çewisandin), û kêmasiyên cîgir (atomên xelet li ser malperên normal) hene. Van kêmasiyan, her çend kêm be jî, rêjeyên belavbûnê û gihandina elektrîkê bi çêkirina rêyên tevgera îyonî kontrol dikin.

Veguhestin-qisûrên xêz ên ku lihevhatina krîstalografî ya birêkûpêk têk diçe-li taybetmendiyên mekanîkî yên olivînê serdest in. Çêbûna jihevdexistinê (livîna van kêmasiyên xetê di nav krîstalê de) mekanîzmayek deformasyonê ya sereke di olivîna mantoyê de di bin pîvanên demkî yên jeolojîk de temsîl dike. Pergalên şûştinê yên taybetî (balafirên krîstalografî û rêwerzên tevgera veqetandinê) diyar dikin ka zencîreyên olivîn çawa diguherin û rêgezên krîstalografî yên bijare pêşve diçin.

Kêmasiyên berfireh ên mîna sînorên genim û tixûbên ducan navberan diafirînin ku avahiya krîstal ji yek rêgezek din derbas dibe. Van sînoran bandorê li hêza mekanîkî dikin û ji bo guhertina kîmyewî rêyên belavbûna bilez peyda dikin. Sînorên binxetê-nizm-sînorên goşeyê yên ku ji rêzikên veqetandinê pêk tên-di olivîna deformekirî de çêdibin û dîroka deformasyonê tomar dikin.

Li ser rûyê erdê, olivine tevî avahiya xwe ya zexm bi lez diherike. Molekulên avê dikarin di nav kêmasî û sînorên genim re derbas bibin, bi çarçoweya olivîn re reaksiyonê bikin. Hilbera guheztinê ya herî gelemperî serpentîn e, dema ku molekulên avê têxin nav strukturê çêdibe: 2Mg2SiO4 + 3H2O → Mg3Si2O5(OH)₄ + Mg(OH)2. Ev reaksiyonê volga orîjînal ji% 30-40 berfireh dike û avahiya olivînê ya orjînal hilweşîne, li şûna wê qatên silikat ên pelê vedigire.

Berhemên din ên guhêrbar iddingsite (tevliheviyek hûr-ji oksîtên hesin û mîneralên gil) û bowlingite (hesinê hîdrokirî-sîlîkatên xwedan) hene. Van pêvajoyên guheztinê bi lez û bez li kêleka şikestin û keviyên krîstal ên ku av bi hêsanî dikare xwe bigihîne strukturê dimeşin. Veguheztina pseudomorfîkî ya bêkêmasî dikare çêbibe, li cihê ku materyalê guhezbar şeklê krîstalê yê derveyî digire dema ku avahiya hundur bi tevahî vediguhere mîneralên duyemîn.

Çi avahiya olivîn ji mîneralên silicate yên din cuda dike?

Olivine tetrahedra SiO4 veqetandî dihewîne ku atomên oksîjenê bi hev re parve nakin, wê wekî nesosilicate pênase dikin. Ev bi silîkatên zincîreyê (mîna pyroxenes), silîkatên pelan (mîna mîkas), û silîkatên çarçove (wek quartz) re ku tetrahedra oksîjenan parve dikin da ku strukturên dirêjkirî çêbikin. Tetrahedrayên veqetandî toreke sê{2}}dengî ya qalind diafirîne ku bi girêdanên metal-oksîjenê ve girêdayî ye.

Çima olivine du cihên metal ên cuda hene (M1 û M2)?

Simetrîya ortorhombîk û birêkûpêkkirina pakkirina taybetî ya atomên oksîjenê du pozîsyonên octahedral ên crystallografî yên cihêreng ên bi mezinahî û tehlûkeyên piçûktir diafirînin. M1 li ser navendek veguheztinê rûniştiye û piçûktir û berovajîtir e, dema ku M2 li ser balafirek neynikê ye û mezin û bi rêkûpêk e. Ev cûdahî bandorê li kîjan kationan dike ku kîjan deveran tercîh dikin û taybetmendiyên laşî yên materyalê kontrol dike.

Çawa pêkhatî bandorê li avahiya krîstalê ya olivîn dike?

Ji ber ku hesin şûna magnezyûmê di rêzên forsterite-fayalite de digire, şaneya yekîneyê bi yekcarî berfireh dibe ji ber ku Fe²⁺ ji Mg²+ mezintir e. Topolojiya avahîsaziyê ya bingehîn nayê guhertin-eynî koma fezayê, heman pozîsyonên atomî, heman hawîrdorên koordînasyonê. Dirêjahiya girêdanê hinekî zêde dibe, lê birêkûpêkiya atoman bi bingehîn wekhev dimîne. Ev rê dide çareseriyek bêkêmasî ya di navbera endamên dawîn-.

Ma strukturên olivîn dikarin av an guheztinên din bicîh bînin?

Struktura olivînê ya standard komên hîdroksîl an ava molekular tune. Lêbelê, mîqdarên şopên hîdrojenê dikarin wekî kêmasiyên xalê tev bigerin-bi gelemperî wekî komên OH yên ku şûna atomên oksîjenê digirin an li cihên normal vala dimînin. Ev naveroka "av" pir kêm dimîne (bi gelemperî<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.

Struktura krîstalê ya olivine taybetmendiyên bingehîn ên jêrîn nîşan dide:

Pergala Crystal: Ortorhombîk bi koma fezayê Pbnm (an Pnma di mîhengê alternatîf de)

Parametreyên Latê:

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

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

Libinên avakirinê: Tetrahedra SiO4 veqetandî bi metal-oktahedra oksîjenê (MO₆) ve girêdayî ye

Malperên Metal: Du cihên octahedral ên cihêreng (M1 û M2) bi mezinahî û texrîbatên cihêreng

Positions Oxygen: Di yekîneya asîmetrîk de sê cihên oksîjenê yên crystallografîk ên cihêreng

Tîpa Structural: Hexagonal nzîkî-bara oksîjenê ya pakkirî bi kationên di valahiyên çargoşe û heştedral de

Bisinifkirinî: Nesosilicate (orthosilicate) ji ber yekîneyên tetrahedral ên veqetandî

Liberhevxistini: Si di 4-koordînasyonê de (tetrahedral), M kationên di 6-koordînasyonê de (octahedral)

Vê çarçoweya avahîsaziyê pir bi hêz îsbat dike, îstîqrara di nav rêzên pêkhatî yên berfireh ên di hawîrdorên jeolojîk de diparêze û di heman demê de bingehek ji bo materyalên bataryayê yên pêşkeftî di sepanên teknolojîk de peyda dike. Têkiliya pêkhateya olivînê ya ji hevbendiya Si-O ya bihêz a kovalentî bi metala maqûl-koordînasyona oksîjenê re dike yek ji strukturên mîneral ên herî girîng û pirreng.