올리빈

Olivine
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올리빈
Olivine-gem7-10a.jpg
일반
카테고리네소실리케이트
올리빈 군
올리빈 급수
공식
(유닛)		(Mg,Fe)2SiO4
IMA 기호올[1]
스트룬츠 분류9. AC.05
수정계정형외과
스페이스 그룹Pbnm (번호 62)
신분증
색.황색에서 황색-녹색
수정 습관대규모에서 세분화
갈라짐불쌍한.
골절원추형
고집부서지기 쉽다
모스 척도 경도6.5–7
광택유리체
스트릭무채색 또는 백색
명료성투명에서 반투명
비중3.2~4[2][3][4][5].5
광학적 특성이축(+)
굴절률nα = 1.630 – 1.650
nβ = 1.650 – 1.670
nγ = 1.670 – 1.690
복굴절δ = 0.040
레퍼런스[6][7][8]

미네랄 올리빈(/ˈl).γvinn/)은2+ 화학식(Mg, Fe2+)2SiO의4 마그네슘 철 규산염이다.그것은 네소실리케이트 또는 오르토실리케이트의 일종이다.지구 상부 [9]맨틀의 주요 구성 요소인, 그것은 지표면에서 흔한 광물이지만, 지표면에서 빠르게 풍화됩니다.이러한 이유로, 올리빈은 기후 변화 완화의 일환으로 지구의 해양과 대기로부터 이산화탄소를 격리하기 위한 가속 풍화 후보로 제안되어 왔다.올리빈은 또한 원석 주변(또는 크리솔라이트)과 같은 역사적 용도뿐만 아니라 금속 가공 공정과 같은 산업적 용도도 많이 가지고 있습니다.

십자 편광의 올리빈

마그네슘 대 철의 비율은 솔리드 솔루션 시리즈의 두 엔드 멤버인 Forsterite(Mg-endmember: MgSiO
2
4)와 fayalite(Fe-endmember:Fe
2SiO
4).올리빈의 조성은 일반적으로 포르스테라이트(Fo)와 페얄라이트(Fa)의 몰 퍼센티지(예: FoFa7030)로 표현된다.Forsterite의 용해 온도는 대기압에서 거의 1,900°C(3,450°F)로 비정상적으로 높은 반면 Fayalite의 용해 온도는 약 1,200°C(2,190°F)로 훨씬 낮습니다.용융 온도는 다른 특성과 마찬가지로 두 엔드 멤버 간에 부드럽게 변화합니다.올리빈에는 산소(O), 실리콘(Si), 마그네슘(Mg) 및 철(Fe) 이외의 미량의 원소만 포함되어 있습니다.망간(Mn)과 니켈(Ni)은 일반적으로 가장 높은 농도로 존재하는 추가 원소입니다.

올리빈은 테프로이트(MnSiO24), 몬티셀라이트(CaMgSiO4), 라나이트(CaSiO24), 키르슈스테이니트(Kirschteinite4[10]) 등 관련 구조를 가진 광물군에 이름을 붙였습니다.

올리빈의 결정 구조는 각 실리카(SiO4) 단위가 SiO의4 각 산소와 3개의 금속 이온에 결합된 금속 2가 양이온에 의해 결합되는 것에서 발생하는 오르토롬빅 P 브라바이스 격자의 측면을 포함합니다.마그네타이트와 유사한 스피넬 구조를 가지고 있지만 2개의 3가 및 1개의 2가의 양이온 [11]대신 1개의 4가의 양이온22+ MMO와4+4 2가의 양이온 MMO를 사용합니다.

식별 및 파라제네시스

올리빈의 이름은 전형적인 올리브-그린 색에서 따온 것으로, 비록 철의 산화로 인해 붉은 색으로 변할 수도 있지만,[citation needed] 니켈의 흔적으로 생각됩니다.

반투명 올리빈은 페리도라고 불리는 보석으로 사용되기도 한다.그것은 또한 크리솔라이트라고 불리기도 하지만, 이 이름은 현재 영어에서는 거의 사용되지 않는다.최고급 감람석 중 일부는 홍해의 [12][13]자바르가드 섬에 있는 맨틀 암석에서 얻어졌습니다.

올리빈은 암석과 초산 화성암 모두에서 그리고 특정 변성암에서 주요 광물로서 발생한다.마그네슘이 풍부하고 실리카가 적은 마그마에서 mg가 풍부한 올리빈을 결정화한다.그 마그마는 갑브로나 [14]현무암과 같은 암석으로 결정화된다.초산암은 보통 상당한 양의 감람석을 함유하고 있으며 감람석 함량이 40% 이상인 암석은 주변암으로 묘사된다.두나이트는 90% 이상의 감람 함량을 가지고 있으며, 마그마 또는 마그마 [15]도관을 통해 감람석이 결정화 및 침전되어 형성된 적층체일 가능성이 있다.올리빈과 고압의 구조 변형이 지구 상부 맨틀의 50% 이상을 차지하고, 올리빈은 [16]부피 면에서 지구에서 가장 흔한 광물 중 하나입니다.마그네슘 함량이 높고 실리카 함량이 낮은 불순한 돌로마이트나 다른 퇴적암의 변성 작용은 또한 Mg가 풍부한 올리빈, 즉 포르스테라이트를 생성한다.

Fe가 풍부한 올리빈 페이알라이트는 비교적 적은 편이지만, 희귀 화강암이나 유하석 중 화성암에서 소량 발생하며, Fe가 풍부한 올리빈도 석영이나 트리드마이트와 함께 안정적으로 존재할 수 있다.반면, Mg가 풍부한 올리빈은 실리카 광물과 반응하여 오르토피록센(Mg,Fe)2 SiO26)을 형성하기 때문에 실리카 광물과 함께 안정적으로 발생하지 않는다.

Mg가 풍부한 올리빈은 지구 내에서 약 410km(250mi) 깊이에 해당하는 압력에 안정적입니다.그것은 지구의 맨틀에서 가장 얕은 깊이에 있는 광물 중 가장 풍부한 것으로 생각되기 때문에, 올리빈의 특성은 지구의 그 부분의 유동학과 판 구조학을 이끄는 고체 흐름에 지배적인 영향을 미칩니다.실험에 따르면 고압(예: 12 GPa, 약 360km(220mi) 깊이의 압력)에서 올리빈에는 적어도 약 8900ppm(중량)의 물이 포함될 수 있으며, 이러한 수분 함량이 고체 흐름에 대한 올리빈의 저항을 크게 감소시킨다.게다가, 올리빈이 매우 풍부하기 때문에, 맨틀의 올리빈에 지구의 [17]바다에 포함된 것보다 더 많은 물이 녹을 수 있다.

올리빈 소나무 숲(식물 군락지)은 노르웨이 특유의 숲입니다.그것은 희귀하고 Sunnmöre와 Nordfiord [18]지역의 건조한 올리비네 능선에서 발견됩니다.

  • Olivine grains that eroded from lava on Papakolea Beach, Hawaii

    하와이 파파콜레아 해변에서 용암으로 침식된 올리브 알갱이

  • Light green olivine crystals in peridotite xenoliths in basalt from Arizona

    애리조나 현무암 내 주변 석회암 내 연두색 올리빈 결정

  • Olivine basalt from the Moon, collected in 1971 by the crew of Apollo 15

    아폴로 15호의 승무원이 1971년에 수집한 달에서 채취한 올리빈 현무암

  • Bright green olivine from Pakistan, showing chisel termination and silky luster

    파키스탄산 연두색 감람으로 끌 끝과 비단 같은 광택을 보여줍니다.

  • Olivine in lava from the Azores

    아조레스 산맥의 용암 속의 올리빈

외계인 사건

팔라시템테오라이트인 에스켈 조각의 철에 박힌 올리빈 결정

또한[20] 달과 화성의 운석,[19][21][22] 그리고 소행성 25143 [24]이토카와에서 마그네슘이 풍부한 올리빈이 어린 [23]별에 떨어지는 것이 발견되었다.그러한 운석에는 콘드라이트, 초기 태양계의 잔해 수집물, 그리고 철-니켈과 감람석의 혼합물인 팔라사이트가 포함됩니다.희귀한 A형 소행성의 표면은 감람석이 [25]지배하고 있는 것으로 추측된다.

감람석의 스펙트럼적 특징은 젊은 별 주위의 먼지 원반에서 볼 수 있었다.혜성의 꼬리(젊은 태양 주위의 먼지 원반에서 형성됨)는 종종 감람석의 스펙트럼적 특징을 가지고 있으며,[26] 2006년 스타더스트 우주선의 혜성 표본에서 감람석의 존재가 확인되었다.혜성처럼 생긴(마그네슘이 풍부한) 감람석도 베타픽토리스 [27]주변의 미행성 띠에서 발견되었습니다.

결정 구조

그림 1: 축을 따라 보이는 올리빈의 원자 스케일 구조.산소는 빨간색, 실리콘은 분홍색, 마그네슘/철은 파란색으로 표시됩니다.단위 셀의 투영은 검은색 직사각형으로 표시됩니다.

올리빈 그룹의 광물은 분리된 규산염 사면체와 함께 오르토롬브계(공간군 Pbnm)에서 결정화되어 올리빈이 네소실리케이트임을 의미한다.이 구조는 8면체 부위의 절반이 마그네슘 또는 철 이온으로 채워지고 8분의 1이 실리콘 이온으로 채워진 육각형 산소 이온 배열로 설명할 수 있습니다.

세 개의 개별 산소 사이트(그림 1에 O1, O2, O3)와 두 개의 개별 금속 사이트(M1 및 M2) 및 하나의 개별 실리콘 사이트만 있습니다.O1, O2, M2 및 Si는 모두 거울 평면에 있고 M1은 반전 중심에 있습니다.O3는 일반적인 위치에 있습니다.

고압 다형체

지구 내 깊이에서 발견되는 높은 온도와 압력에서 올리빈 구조는 더 이상 안정적이지 않습니다.약 410km(250mi) 깊이의 올리빈은 소로실리케이트, 와들리이트로 발열상 전이를 거쳐 약 520km(320mi) 깊이의 와들리이트는 스피넬 구조를 가진 링우드라이트로 발열적으로 변환됩니다.약 660km(410mi) 깊이의 링우드라이트는 흡열반응으로 규산페로브스카이트(Mg,Fe)SiO3)와 페로페리클라아제(Mg,Fe)O)로 분해된다.이러한 상전이는 지진학적 방법으로 관측할 수 있는 지구 맨틀의 밀도를 지속적으로 증가시킨다.또한 발열 변화가 상경계의 흐름을 보강하는 반면 흡열 반응이 이를 [28]방해한다는 점에서 맨틀 대류의 역학에 영향을 미치는 것으로 생각됩니다.

이러한 상전이 발생하는 압력은 온도와 철의 [29]함량에 따라 달라집니다.800°C(1,070K; 1,470°F)에서 순수 마그네슘 엔드 멤버인 포르스테라이트는 11.8기가파스칼(116,000atm)에서 와슬라이이트로, 14GPa(138,000atm) 이상의 압력에서 링우드로 변환됩니다.철분 함량을 높이면 상전이의 압력이 낮아지고 워슬라이트의 안정성 필드가 좁아집니다.약 0.8 몰 분율 페얄라이트에서는 올리빈이 압력 범위 10.0~11.5 GPa(99,000~113,000atm)에서 링우드로 직접 변환된다.Fayalite는 5GPa(49,000atm) 미만의 압력에서 FeSiO
2
4 스피넬로 변환됩니다.온도를 높이면 이러한 상전이의 압력이 증가합니다.

풍화

올리빈은 만텍세논석 안에서 이딩사이트로 바뀌었다.

올리빈은 골디치 용해 계열에 따르면 지표면에서 덜 안정적인 일반 광물 중 하나이다.물이 [30]있으면 쉽게 이딩사이트(점토 광물, 산화철 및 철산염의 조합)로 변합니다.예를 들어 해변가에 미세한 올리빈을 분산시킴으로써 올리빈의 풍화율을 인위적으로 증가시키는 것이 CO를2 [31][32]격리하는 저렴한 방법으로 제안되었다.화성에 아이딩사이트가 존재한다는 것은 한때 액체 상태의 물이 존재했다는 것을 암시하고, 과학자들이 [33]화성에 액체 상태의 물이 언제 마지막으로 존재했는지를 판단할 수 있게 해줄 것이다.

빠른 풍화 때문에, 올리빈은 퇴적암에서 [34]거의 발견되지 않는다.

채굴

노르웨이

서니엘브스피오르덴의 노천 채굴, 후티그루텐 배가 지나갑니다.

노르웨이는 유럽에서 올리빈의 주요 공급원이고, 특히 Oheim에서 Tafjord, 그리고 Sunnmöre 지역의 Hornindal에서 Flemsöy까지 뻗어 있는 지역에 있다.Eid 시에도 감람석이 있다.세계 산업용 감람석의 약 50%가 노르웨이에서 생산된다.노르드달 올리빈의 스바르탐마렌에서는 1920년부터 1979년까지 채굴되었으며, 일일 생산량은 600톤에 달했다.올리빈도 타피오르드 수력발전소 건설현장에서 구했다.노드달 시의 Rangervika에서는 1984년부터 노천 갱도가 가동되고 있습니다.특징적인 붉은 색은 Raudbergvik (Red Rock Bay) 또는 Raudnakken (Red [35][36][37][38]ridge)과 같은 "빨간색"을 가진 여러 지역 이름에 반영됩니다.

1766년 Hans Ström은 올리빈의 전형적인 표면과 내부의 파란색을 묘사했다.Ström은 노르드달 지역에서 많은 양의 올리빈이 암반에서 깨져 예리한 [39]돌로 사용되었다고 썼다.

타피오르드 근처의 칼스카레는 감람석이 [40]있는 자연보호구역이다.

사용하다

전 세계적으로 광물질 반응에 의해 이산화탄소를 격리시키는2 값싼 공정을 찾고 있는데, 이를 강화 풍화라고 합니다.올리빈과의 반응에 의한 제거는 매력적인 옵션이다. 왜냐하면 올리빈은 널리 이용 가능하며 대기 중 (산성2) CO와 쉽게 반응하기 때문이다.감람석이 으깨지면 입자의 크기에 따라 몇 년 안에 완전히 풍화된다.1리터의 기름을 태워서 발생하는 모든 이산화탄소는2 1리터 미만의 올리빈으로 격리될 수 있다.발열반응이 느리지만전기를 생산하기 위한 반응으로 생성된 열을 회수하려면 많은 양의 올리빈을 열적으로 잘 절연해야 합니다.반응의 최종 산물은 이산화규소, 탄산마그네슘, 그리고 소량의 [41][42]산화철입니다.비영리 단체인 Project Vesta는 파도 [43]작용을 통해 으깬 올리빈의 교반과 표면적을 증가시키는 해변에서 이 방법을 조사하고 있습니다.

올리빈은 제철소에서 [44]돌로마이트의 대체재로 사용된다.

알루미늄 주조 업계에서는 올리빈 모래를 사용하여 알루미늄으로 물체를 주조합니다.올리빈 모래는 금속을 취급하고 주입하는 동안 몰드를 고정하면서 실리카 모래보다 적은 양의 물을 필요로 합니다.물이 적다는 것은 [45]금형에 금속을 부을 때 금형에서 배출되는 가스(증기)가 적다는 것을 의미합니다.

핀란드에서 올리빈은 비교적 높은 밀도와 반복적인 난방 및 [46]냉방에서의 내후성 때문에 사우나 스토브에 이상적인 암석으로 판매되고 있습니다.

보석 품질의 감람석은 페리돗이라고 불리는 보석으로 사용된다.

「 」를 참조해 주세요.

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