Diopside: muodostuminen, geologia ja lajikkeet
Jaa
Diopsidin muodostus ja geologia
Diopside: Skarnin tuli, marmorin hiljaisuus ja vaipan vihreys
Diopside on kalsium-magnesium-kliinipyroksiini, joka muodostuu siellä, missä kalsium, magnesium ja pii yhdistyvät lämmön, paineen tai kemiallisesti aktiivisten nesteiden vaikutuksesta. Se kasvaa marmoreissa ja skarneissa, kiteytyy mafisissa ja ultramafisissa kivissä, nousee vaippaympäristöistä kimberliittijärjestelmissä ja esiintyy korkeapaineisissa mineraalitarinoissa liittyvien kliinipyroksiinikoostumusten kautta.
CaMgSi2O6
- Kalkki-silikaattimuodostus
- Dolomiittimarmori
- Kontaktiskarni
- Mafiset ja ultramafiset kivet
- Kimberliittien indikaattorit
- Violaanin ja tähtilajikkeet
Alkuperä
Kliinipyroksiini, joka rakentuu kalsiumista, magnesiumista ja piistä
Diopside muodostuu, kun kalsium, magnesium ja pii yhdistyvät yksiketjuiseen silikaattirakenteeseen. Sen ideaalikaava, CaMgSi2O6, sijoittaa sen kliinipyrokseniryhmään ja yhdistää koostumukseltaan hedenbergiitin, rautapitoisen pääjäsenen CaFeSi2O6. Raudan, kromin, mangaanin ja muiden hivenaineiden korvaaminen antaa luonnolliselle diopsidelle suuren osan sen väriskaalasta.
Mineraali on erityisen yleinen metamorfoituneissa karbonaattikivissä, joissa dolomiitti tai kalkkikivi reagoi piin kanssa alueellisen metamorfoosin tai kontaktimetasomaattisen vaikutuksen aikana. Sitä esiintyy myös mafisissa ja ultramafisissa magmakivissä, ylemmän vaipan yhdistelmissä, kimberliittien indikaattoriryhmissä, korkeapainealueilla ja laajemmassa kliinipyroksenimuodossa joissakin meteoriittimateriaaleissa.
Karbonaattien muuntuminen
Dolomiitti ja kalkkikivi muuttuvat kalkki-silikaattikiviksi, kun lämpö, paine ja pii-rikkaat nesteet edistävät uusien mineraalien kasvua.
Skarnin kemia
Intrusiivisissa kontakteissa kuumat nesteet voivat muodostaa karkeaa diopsidia granaatin, epidotiitin, vesuviiniitin ja wollastoniitin kanssa.
Syvän maan signaali
Kromipitoinen diopside voi viitata vaipasta peräisin oleviin kiviin ja sillä on rooli joissakin timanttien etsintäohjelmissa.
Diopside on vihreä kalkki-silikaattinen reaktiomerkki: karbonaatti plus pii, kalkkikivi plus magma, vaipan mineraali plus vulkaaninen kuljetus sekä hivenainekemia plus kiteen rakenne.
Muodostumisympäristöt
Kuusi geologista tapaa, joilla diopside päätyy kiviluetteloon
Alueelliset metamorfoituneet marmorikivet
Dolomiittimarmoreissa lämpö ja paine järjestävät uudelleen karbonaattipitoisia kiviä. Kun pii on saatavilla, diopside voi kiteytyä kalkiitin, dolomiitin, tremoliitin, wollastoniitin, skapoliitin, plagioklaasin ja muiden kalkki-silikaattimineraalien kanssa. Tuloksena on usein vaaleanvihreästä keskivihreään rakeinen tai prismaattinen diopside, joka on valkoisessa tai kermanvärisessä marmorissa.
Kontaktiskarnit
Kun intrusiivinen magma kuumentaa ja kemiallisesti muuttaa ympäröivää kalkkikiveä tai dolomiittia, kontaktivyöhykkeestä voi muodostua skarni. Diopside kasvaa näissä reaktiovyöhykkeissä granaatin, epidotin, vesuviiniitin, wollastiitin ja malmiin liittyvien mineraalien rinnalla. Skarnit voivat myös rikastaa volframia, kuparia, rautaa, sinkkiä ja niihin liittyviä metalleja.
Mafiset ja ultramafiset magmakivet
Diopside voi kiteytyä suoraan kalsium- ja magnesiumrikkaista sulista gabbroissa, basalttissa, pyroksiineissa ja peridotiiteissa. Se voi esiintyä oliiviinin, plagioklaasin, kromiitin ja muiden korkealämpötilamineraalien kanssa muodostaen lohkaremaisia kiteitä tai rakeisia mosaiikkeja.
Ylävaippa ja kimberliittijärjestelmät
Jotkut kromia sisältävät diopside-muodostumat syntyvät syvällä vaippakivissä ja tuodaan pintaan kimberliittien tai niihin liittyvien vulkaanisten järjestelmien mukana. Kirkkaanvihreät kromidiopsidejyvät ovat hyödyllisiä indikaattorimineraaleja, koska niiden kemia voi säilyttää tietoa syvän maan ympäristöistä.
Korkeapaineiset alueet
Eklogiitti- ja subduktiovyöhykkeen kivissä klinopyroksiinien koostumus voi sisältää vahvan diopsidekomponentin, erityisesti omfasiittisarjassa. Nämä kivet tallentavat korkeapaineisen muuntumisen, jossa basalttinen materiaali järjestäytyy uudelleen syvällä ja myöhemmin palautuu kohti pintaa.
Meteoriitti- ja kosmiset sukulaiset
Diopsideen liittyviä klinopyroksiineja esiintyy joissakin meteoriittimateriaaleissa, mukaan lukien kalsium-alumiinirikkaat inkluusiot ja titaania sisältävät lajikkeet. Suurin osa kerättävästä diopsideesta on maaperäistä, mutta kidekemia kuuluu laajempaan silikaattiperheeseen, jolla on kosminen ulottuvuus.
Reaktioreitit
Kalsium-silikaattikasvun kemia
Todelliset kivet harvoin noudattavat yhtä siistiä yhtälöä. Ne reagoivat lämpötilan, paineen, nesteen koostumuksen sekä piidioksidin, kalsiumin, magnesiumin, hiilidioksidin ja hivenaineiden saatavuuden muutoksiin. Silti yksinkertaistetut reaktiot ovat hyödyllisiä, koska ne näyttävät keskeisen kaavan: karbonaattimineraalit reagoivat piidioksidia sisältävän materiaalin kanssa muodostaen diopsidea ja vapauttaen hiilidioksidia.
| Geologinen prosessi | Yksinkertaistettu reaktio | Merkitys kivessä |
|---|---|---|
| Dolomiittimarmori diopsideksi | CaMg(CO3)2 + 2SiO2 → CaMgSi2O6 + 2CO2 | Piidioksidi siirtyy dolomiittipitoiseen karbonaattikiveen; diopside muodostuu hiilidioksidin vapautuessa. |
| Silikaatti-karbonaattiseoksen muodostuminen | MgSiO3 + CaCO3 + SiO2 → CaMgSi2O6 + CO2 | Enstiitti, kalsiitti ja piidioksidi yhdistyvät metamorfoosin tai kontaktimuutoksen aikana. |
| Wollastiitti ja magnesiumrikas materiaali | CaSiO3 + Mg:ia sisältävä komponentti + SiO2 → CaMgSi2O6 | Silikaattiskarnijärjestelmissä kalsiumsilikaatit ja magnesiumia sisältävät vaiheet järjestäytyvät uudelleen diopsideksi. |
| Kromin rikastuminen | Diopsiden kiderakenne + jäljellä oleva kromi3+ → kromidiopside | Kromin korvaaminen tuottaa elävän vihreän värin, erityisesti ultramafisissa ja vaippaympäristöissä. |
| Mangaanin vaikutus | Diopsiden kiderakenne + mangaanipitoisuus → violane | Mangaanipitoiset ympäristöt voivat tuottaa violettiin tai siniviolettiin vivahtavaa diopsidea. |
Karbonaatti antaa kalsiumia ja magnesiumia. Piidioksidi tarjoaa rungon. Lämpö, paine ja nesteen liike mahdollistavat kiteen muodostumisen. Tuloksena on diopside: pyrokseenin reaktiotallenne.
Monet diopsidea muodostavat reaktiot karbonaattikivissä vapauttavat CO2. Tämä tekee diopsidesta tärkeän paitsi mineraalilajina, myös metamorfaalisten nesteiden kehityksen merkkinä.
Lajikkeet
Miten geologia muokkaa diopsiden värejä ja vaikutuksia
Diopsiden lajikkeet eivät ole pelkästään värinimiä. Jokainen viittaa eroon kemiassa, rakenteessa, ympäristössä tai sisäisessä rakenteessa. Kromi vahvistaa vihreyttä. Mangaani voi siirtää väriä violettiin. Suuntautuneet inkluusiot voivat muodostaa nelisäteisen tähden. Rakeinen metamorfaalinen kasvu voi säilyttää vanhoja kenttänimiä, kuten coccolite.
| Lajike tai historiallinen termi | Väri tai optinen ominaisuus | Tyypillinen geologinen konteksti | Tulkintamuistiinpanot |
|---|---|---|---|
| Kromidiopside | Elävä vihreä syvästä metsänvihreään jäljellä olevan kromin ansiosta3+. | Ultramafiset kivet, vaippaperäiset kivet, kimberliittiset indikaattoriryhmät ja jotkut mafiset ympäristöt. | Kromipitoiset kiteet voivat sisältää geologista tietoa vaippaympäristöistä. |
| Musta tähtidiopside | Läpinäkymätön tumma runkoväri, jossa on nelisäteinen tähti pistevalon alla. | Sisältörikas metamorfaalinen tai magmainen materiaali, joka soveltuu kaboshon-leikkaukseen. | Tähti johtuu suuntautuneista sisäisistä piirteistä, jotka heijastavat valoa risteävissä suunnissa. |
| Violane | Laventelin, violettien tai siniviolettien sävyjen esiintyminen, usein laikukkaita tai raidallisia. | Mangaanipitoiset marmorikivet ja skarnit, erityisesti alppityylisissä metamorfaalisissa ympäristöissä. | Arvostetaan usein koriste- tai keräilymateriaalina, jossa kuvio ja kiilto ovat tärkeitä. |
| Keltaisenvihreä diopside | Keväänvihreät, kultaiset vihreät tai keltaisenvihreät sävyt. | Metamorfaalinen tai magmainen diopside, jossa kromin vaikutus on vähäisempi ja rautapitoisuus vaihtelee. | Kauppatermi Tashmarine on liitetty iloisen keltaisenvihreään diopsideen, mutta alkuperä tulisi mainita erikseen, jos se tunnetaan. |
| Coccolite | Kiteinen vihreä diopside, historiallisesti nimetty pyöreiden tai rakeisten aggregaattien mukaan. | Granoblasteinen diopside marmorissa ja kalkkisiilikivissä. | Historiallinen nimitys, jota esiintyy edelleen vanhemmissa kokoelmissa ja kirjallisuudessa. |
| Sahlite | Vanhempi termi välivaiheen diopside-hedenbergite-seoksille. | Skarnit ja metamorfaaliset kivet, joiden magnesium- ja rautapitoisuus vaihtelee. | Nykyaikaiset kuvaukset suosivat yleensä koostumuskieltä perinteisten lajien nimien sijaan. |
Rakenteet ja yhteydet
Mitä näytteen pinta paljastaa
Diopside-rakenne kertoo usein tarinan ennen kemian mittaamista. Karkeat, lohkomainen kiteet voivat viitata avoimen tilan kasvuun tai voimakkaaseen metasomaattiseen reaktioon. Sokerimaiset mosaiikit voivat osoittaa tasapainoa marmorissa. Tummanvihreät rakeet kromiitin tai oliiviinin kanssa viittaavat ultramafiseen alkuperään. Granaattipitoinen matriksi sijoittaa usein diopsidin skarniympäristöön.
Prismamaiset kiteet
Lyhyet tai pitkänomaiset prismat lasimaisilla pinnoilla ovat yleisiä skarnin taskuissa, metamorfaattisissa vyöhykkeissä ja joissakin magmakivissä.
Rakeiset mosaiikit
Toisiinsa lukkiutuvat rakeet marmorissa tai kalkki-silikaattikivessä osoittavat usein alueellista metamorfaattista uudelleenkiteytymistä.
Skarnikokoelmat
Diopside, jossa on grossulaari- tai andradiittigranaattia, epidotia, vesuviiniittiä ja wollastoniittia, viittaa kontaktimetasomaattiseen prosessiin.
Ultramafiset kumppanit
Diopside, jossa on oliiviinia, kromiittia, serpentiiniä tai siihen liittyviä mineraaleja, voi viitata syvempiin tai vaippavaikutteisiin kiviin.
Diopside-näyte, jota kuvataan ”granaatin kanssa”, ”kalsiitissa”, ”skarnista” tai ”marmorissa”, sisältää enemmän geologista tietoa kuin pelkkä mineraalinimi.
Geologiset näkymät
Maisemat, joissa diopside viihtyy
Diopsideesiintymät vaihtelevat laajasti, mutta samat muodostumismallit toistuvat: marmorissa, skarneissa, mafisissa-ultramafisissa kappaleissa ja vaippaperäisissä järjestelmissä. Isäntäkiven ymmärtäminen on paras tapa tulkita näytteen väriä, rakennetta ja mineraalikumppaneita.
Alppien violetti marmorissa, krominvihreät rakeet vaipan vaikutteista kivistä, mustat tähtikabochonit suuntautuneilla inkluusioilla ja granaatti-diopside-skarnit edustavat eri lukuja samassa mineraalitarinassa: kalsiumin ja magnesiumin silikaatti järjestäytyy geologisten olosuhteiden vaikutuksesta.
| Ympäristö | Todennäköinen ulkonäkö | Yleiset yhteydet | Tarina säilytetty |
|---|---|---|---|
| Dolomiittimarmori | Vaaleanvihreät tai keskivihreät rakeet tai prismat valkoisessa tai kermanvärisessä karbonaattikivessä. | Kalsiitti, dolomiitti, tremoliitti, skapoliitti, wollastoniitti ja plagioklaasi. | Alueellinen metamorfoosi ja piikarbonaatitreaktio. |
| Graniittikontaktin skarni | Karkea vihreä diopside, jossa punaruskea granaatti ja sekoitetut kalkki-silikaattirakenteet. | Grossulaari, andradiitti, epidoti, vesuviiniitti, wollastoniitti ja malmimineraalit. | Kuumat intrusiiviset nesteet muuttavat karbonaattikiveä. |
| Mafinen-ultramafinen kivi | Lohkomainen tai rakeinen vihreä pyroksiini, jossa tummia silikaatteja. | Oliiviini, plagioklaasi, kromiitti, serpentiini ja muut pyroksiinit. | Korkean lämpötilan kiteytyminen Mg-Ca-rikkaista sulista tai vaippakivistä. |
| Kimberliitti- ja vaipan indikaattoriryhmät | Kirkkaanvihreät kromia sisältävät rakeet, joita joskus kuljetetaan sedimentissä. | Kromiitti, pyropegranaatti, ilmeniitti, oliiviini ja vaipan ksenoliittifragmentit. | Syvän maan kemiaa kuljetetaan ylöspäin räjähtävien tulivuorijärjestelmien kautta. |
| Korkean paineen eklogiittialue | Klinopyroksiini, jossa diopsidikomponentti granaattipitoisessa korkean paineen kivessä. | Granaatti, omfatsiitti, rutiili ja muut korkean paineen mineraalit. | Alityöntö, syvä hautautuminen ja paljastuminen. |
Kenttävihjeet
Diopsidin tunnistaminen geologisessa kontekstissa
Diopsidin tunnistus on vahvinta, kun rakenne, kantakivi ja mineraaliyhdistelmät ovat yhteneväisiä. Pelkkä väri ei riitä, erityisesti koska monet mineraalit voivat olla vihreitä. Käytännöllisimmät kenttävihjeet ovat pyroksenin halkeilu, kantaympäristö ja siihen liittyvät mineraalit.
Etsi lähes suoran kulman halkeama
Murtunut diopside näyttää usein lohkomaista fragmenttia, jossa on kaksi prismamaista halkeamaa lähellä 87° ja 93°. Tämä auttaa erottamaan pyroksenit monista amfiboleista, joilla on vinommat halkeamakulmat.
Lue kantakivi
Valkoinen karbonaattimatriisi viittaa marmoriin; granaattipitoinen kontaktikivi viittaa skarniin; tummat oliiviini- tai kromiittipitoiset kivet viittaavat mafisiin tai ultramafisiin ympäristöihin.
Tutki värin syytä
Elävä krominvihreä voi viitata kromia sisältävään diopsidiin. Violettiset laikku viittaavat violaaniin. Oliivinvihreä tai ruskehtavan vihreä voi heijastaa rautapitoisuutta ja liikettä kohti hedenbergittista koostumusta.
Erottele karbonaattireaktiot
Diopside itsessään ei kupli kuten kalkkiitti, mutta karbonaattikantajamineraalit voivat reagoida happoon. Tulkitse mikä tahansa happoreaktio vihjeenä kivestä, ei automaattisesti diopsidesta.
Käytä assosiaatiota todisteena
Diopside, jossa on grossulaaria tai andradiittia, wollastoniittia ja epidotia, sopii skarnimalliin. Diopside kalkkiitin, tremoliitin ja marmorin kanssa sopii alueelliseen metamorfoosiin. Diopside kromiitin ja oliiviinin kanssa viittaa syvempiin ultramafisiin yhteyksiin.
Tarkka kuvaus voisi olla: vihreä diopside kalkkisiilikattisessa skarnissa, joka liittyy granaattiin ja wollastoniittiin, osoittaen lohkomaista pyroksenin halkeilua ja lasimaisia pintoja.
Heijastava väliosa
Säe skarnin tulesta ja marmorin rauhasta
Diopsidin muodostuminen sopii luonnollisesti runolliseen kieleen: piidioksidilla muutettu marmori, intrusiivisen lämmön muovaama skarni, syvyydestä nostetut vaipan jyvät ja karbonaattikivessä pidetyt violetit saumat. Tämä lyhyt säe pitää kuvaston lähellä geologiaa.
Metsän, liekin ja saumakiven kivi, Syntynyt siellä, missä karbonaatit muuttuvat ja unelmoivat; Skarnin tuli vihreä ja marmorin valkoinen, Pidä vanha paine valona. Syvän maan jyvä ja violetti suoni, Opeta kivi puhumaan uudelleen.
Säe heijastaa todellisia muodostumisolosuhteita: diopside marmorissa, kontaktiskarni, vaipan kivet, kromia sisältävät vihreät ja mangaanin vaikutuksesta syntynyt violaani.
Kysymykset
Diopsidin muodostuminen ja geologia – UKK
Mikä on yleisin geologinen ympäristö diopsidelle?
Diopside on erityisen yleinen metamorfoituneissa karbonaattikivissä, kuten dolomiittimarmorissa, ja skarnijärjestelmissä, jotka muodostuvat, kun kuumat tunkeutuvat nesteet muuttavat kalkkikiveä tai dolomiittia.
Miten diopside muodostuu marmorissa?
Dolomiittimarmorissa pii reagoi kalsiumia ja magnesiumia sisältävien karbonaattimineraalien kanssa metamorfoosin aikana. Tämä reaktio voi tuottaa diopsidia ja vapauttaa hiilidioksidia.
Miksi diopside on yleinen skarneissa?
Skarnit muodostuvat kontaktimetasomaattisesti, kun kuumat nesteet tunkeutumisesta reagoivat karbonaattikivien kanssa. Nämä olosuhteet tarjoavat kalsiumia, magnesiumia, piidioksidia ja lämpöä, mikä mahdollistaa diopsidin ja muiden kalkki-silikaattimineraalien kiteytymisen.
Onko kromidiopside aina yhteydessä kimberliittiin?
Ei. Kromia sisältävää diopsidia voi esiintyä useissa mafisissa ja ultramafisissa ympäristöissä. Jotkut kromidiopsidijyvät ovat tärkeitä kimberliitin ja timanttien etsinnässä, mutta kaikki kromidiopsidinäytteet eivät tule kimberliitistä.
Mikä aiheuttaa violaanin?
Violaani on violetti tai sinivioletti diopsidilajike, joka liittyy mangaanipitoiseen kemiaan ja tiettyihin metamorfoottisiin ympäristöihin, usein marmori- tai skarniasetelmissa.
Mikä aiheuttaa tähden mustassa tähtidiopsidessa?
Nelisäteinen tähti syntyy suuntautuneista sisäisistä inkluusioista tai rakenteista, jotka heijastavat valoa risteävissä suunnissa. Kabossiinihionta paljastaa tähden keskittyneen pistevalon alla.
Mikä on kokkoliitti?
Kokkoliitti on historiallinen termi rakeiselle diopsidelle tai diopsidirikkaalle aggregaatille, erityisesti materiaalille, joka liittyy marmoreihin ja kalkki-silikaattikiviin.
Miten diopside voidaan erottaa amfibolista maastossa?
Halkeama on avainvihje. Diopside ja muut pyrokseenit omaavat kaksi halkeamaa, jotka ovat lähellä suoraa kulmaa, noin 87° ja 93°. Amfibolit näyttävät yleensä halkeamakulmia, jotka ovat lähempänä 56° ja 124°.
Yhteenveto
Diopside on reaktion, kontaktin ja syvyyden mineraali
Diopside tallentaa paikat, joissa geologia muuttaa mieltään: dolomiittimarmori, joka vastaanottaa piidioksidia, kalkkikivi, joka muuttuu tunkeutuvan lämmön vaikutuksesta, mafiset sulat, jotka kiteytyvät kalsium-magnesium-pyrokseeniksi, ja vaipan jyvät, jotka kulkeutuvat pintaan vulkaanisissa järjestelmissä.
Sen lajikkeet ovat geologisia postikortteja. Kromidiopside kertoo kromia sisältävistä ympäristöistä ja syvän maan yhteyksistä. Violaani säilyttää mangaanin vaikutuksesta syntyneen metamorfoottisen värin. Musta tähtidiopside muuttaa suuntautuneet inkluusiot nelisäteiseksi optiseksi risteykseksi. Kokkoliitti ja sahlite pitävät yllä vanhempia nimitystraditioita. Yhdessä ne tekevät diopsidesta tarkan vihreän todistajan Maan muutoksista lämmön, paineen ja kontaktin vaikutuksesta.