Hypersteeni (Ortopirokseeni): Fyysiset ja optiset ominaisuudet
Jaa
Hyperstiini: fysikaaliset ja optiset ominaisuudet
Hyperstiini on perinteinen nimi tummalle, rautapitoiselle ortopyroksiinille enstatiitti–ferrosiliitti-sarjassa. Sen tunnus perustuu pyroksiinin halkeamaan, ortorombiseen kiderakenteeseen, voimakkaaseen pleokroismiin ja suuntaiseen pronssi-hopeanhohtoon, joka liikkuu kiillotetuilla pinnoilla kiveä kallistettaessa.
Mitä hyperstiini on
Hyperstiini ymmärretään parhaiten historiallisena ja gemologisena nimityksenä rautapitoiselle ortopyroksiinille, inosiilikkaatille enstatiitti–ferrosiliitti-sarjassa. Nykyiset mineraalikuvaukset määrittelevät yleensä ortopyroksiinin koostumuksen sen sijaan, että pitäisivät hyperstiiniä erillisenä mineraalilajina.
Yleiskaava on (Mg,Fe)SiO3. Magnesiumrikkaita jäseniä kutsutaan enstatiitiksi, rautapitoisia ferrosiliitiksi, ja välivaihetta on pitkään kutsuttu hyperstiiniksi näytteissä, jalokivissä ja korukaupassa. Kivi on tyypillisesti tummanruskea, oliivinruskea, vihertävän musta, harmaanmustan tai pronssinhohtoisen; ohuet reunat voivat läpäistä punertavan ruskean tai neilikankarvaan sävyn.
Mineraaliryhmä
Ortopyroksiini, yksiketjuisten inosiilikkaattien pyroksiiniperheessä. Sen halkeamageometria, koostumus ja optinen käyttäytyminen erottavat sen amfiboleista ja kalsiineista.
Yleinen ulkonäkö
Tumma, tiivis materiaali, jossa pronssinen, hopeinen tai ruskehtava metallinhohto suuntautuneilla pinnoilla tai kiillotetuissa cabochon-pinnoissa.
Geologinen konteksti
Yleinen mafisissa ja ultramafisissa magmakivissä, noriteissa, gabbroissa, peridotiiteissa, granuliteissa, charnokiiteissa ja joissakin meteoriiteissa.
Fysikaaliset ja optiset ominaisuudet
Hyperstiinin tunnusmerkki ei ole yksittäinen mittaus, vaan kuvio: ortorombinen pyroksiinirakenne, keskikova, suhteellisen korkea ominaispaino, prismoidinen halkeama lähes suorissa kulmissa, kaksisuuntainen optiikka, pleokroistinen tumma runkoväri ja suuntainen schiller-ilmiö.
| Ominaisuus | Tyypillinen hyperstiini- tai ortopyroksiiniarvo | Tulkintamuistio |
|---|---|---|
| Kemiallinen ryhmä | Inosiilikkaatti; yksiketjuinen pyroksiini | Kuuluu ortopyroksiiniryhmään, ei amfiboliin tai kalsiiniin. |
| Yleiskaava | (Mg,Fe)SiO3 | Välikoostumuksia esiintyy magnesiumrikkaan enstatiitin ja rautarikkaan ferrosiliitin välillä. |
| Kiteinen järjestelmä | Ortorombinen | ”Ortho” ortopyroksiinissa viittaa tähän kiteen symmetriaan. |
| Yleiset värit | Ruskea, oliivinvihreä, vihertävän ruskea, harmaanmusta, vihertävän musta | Rautapitoisuus syventää väriä ja vahvistaa usein pleokroismia. |
| Kiilto | Lasimainen tai puolimetallinen halkeamilla tai kiillotetuilla heijastavilla pinnoilla | Schiller voi luoda pronssisen, hopeisen tai savuisen metallinhohtoisen liukupinnan. |
| Läpinäkyvyys | Läpinäkyvästä läpikuultavaan; harvinaista läpinäkyvää materiaalia esiintyy | Suurin osa jalokivimateriaalista leikataan kaboshoneiksi, helmiksi tai kiillotetuiksi vapaamuotoisiksi. |
| Mohsin kovuus | Noin 5,5–6 | Kovempi kuin monet pehmeät mineraalit, mutta pehmeämpi kuin kvarts, joten kuluminen on mahdollista sormuksissa tai kovassa käytössä olevissa koruissa. |
| Halkeama | Kaksi prismamaista suuntaa, jotka kohtaavat lähellä 90° | Määrittävä pyroksiiniominaisuus; auttaa erottamaan hypersteenin amfiboleista, joilla on 60° ja 120° halkeamat. |
| Murtuma ja sitkeys | Epätasainen tai sirpaleinen; hauras | Reunat ja halkeamatasot voivat lohjeta iskusta. |
| Suhteellinen tiheys | Yleensä noin 3,45–3,55; korkeampi raudan lisääntyessä | Huomattavasti painavampi kuin kvarts tai kalsiitti. |
| Optinen luonne | Kaksisuuntainen, yleisesti positiivinen | 2V ja optiset vakiot vaihtelevat koostumuksen mukaan. |
| Taitekerroin | Usein noin nα 1,680–1,700, nβ 1,690–1,705, nγ 1,700–1,715 | Arvot kasvavat raudan määrän ja koostumuksen mukaan. |
| Kaksoismurtuma | Noin 0,010–0,020 | Kohtalainen kaksoismurtuma tuottaa matalan asteen interferenssivärejä ohuissa näytteissä. |
| Pleokroismi | Selvästä voimakkaaseen rautapitoisessa materiaalissa | Voi vaihdella vihertävän ruskean, punertavan ruskean ja harmaanruskean välillä. |
| Fluoresenssi | Yleensä ei lainkaan | Ei hyödyllinen ensisijainen tunnistusominaisuus. |
| Erityiset optiset efektit | Pronssinen tai hopeinen schiller; satunnaista chatoyanssia tai harvinaista asterismia | Vaikutukset riippuvat orientaatiosta, lamelleista, inkluusioista ja leikkaussuunnasta. |
Optinen käyttäytyminen
Läpäisevässä valossa ortopyroksiini osoittaa tyypillisesti kohtalaista tai voimakasta reliefiä, prismamaisen pituusakselin suuntaista samanaikaista pimentymistä ja selvää pleokroismia, kun rautapitoisuus on merkittävä. Nämä ominaisuudet tekevät hypersteenistä erityisen hyödyllisen opetuskiven petrografiassa sekä visuaalisesti erottuvan tumman jalokiven.
Pleokroismi on yksi hypersteeniin tärkeimmistä optisista ominaisuuksista. Kun kiveä tarkastellaan eri värähtelysuuntien mukaan, tumma materiaali voi vaihdella vihertävän ruskeasta, punertavan ruskeasta, harmaanruskeasta ja oliivinvihreistä sävyistä. Käsinäytteissä ja kiillotetuissa jalokivissä tämä suuntainen värikäyttäytyminen ilmenee usein hienovaraisena syvyytenä eikä dramaattisena värimuutoksena.
Monilla ortopyroksiineilla kaksoismurtuma on kohtalainen tai vähäinen, joten ohuen osan interferenssivärit ovat usein ensimmäisen asteen. Kiillotetussa jalokivimateriaalissa näkyvin optinen efekti ei yleensä ole kaksoismurtumaväri, vaan schiller: suunnattu heijastus suuntautuneista mikrorakenteista.
Schiller, kiilto ja vakaus
Hyperstiinin arvostetuin pintaefekti on schiller, laaja metallinen heijastus, joka voi näyttää pronssiselta, kuparinruskealta, hopeanharmaalta tai savukultaiselta. Toisin kuin labradoriitin monivärinen labradoresenssi, hyperstiinin kiilto on yleensä hillitty ja suunnattu: se liukuu pinnalla, kun kivi, katselija tai valonlähde liikkuu.
Sisäiset lamellit muodostuvat
Hienot erottumiset, muutokset, muodonmuutoslamellit tai suuntautuneet mikrorakenteet kehittyvät ortopyroksiinin mieluisissa rakenteellisissa suunnissa.
Kiillotus paljastaa heijastussuunnan
Leikattu pinta, joka leikkaa nämä piirteet oikeassa asennossa, voi paljastaa laajan heijastavan ikkunan hajanaisen kimalluksen sijaan.
Valo liukuu pinnalla
Laajakulmaisessa valossa kohdistuneiden tasojen heijastus luo tunnusomaisen pronssisen tai hopeisen vyöhykkeen, joka näyttää liikkuvan kiven kallistuessa.
Värin ja kiillon vakaus
Hyperstiinin runkoväri ja schiller ovat yleensä vakaita normaaleissa näyttö- ja kulutustilanteissa. Käsitellyissä kappaleissa näkyvin muutos on pinnan himmeneminen tai mikrohionta; huolellinen uudelleenkiillotus voi palauttaa suuren osan heijastavasta liukuvuudesta, kun suunta säilyy.
Kiteen muoto ja rakenteet
Ortopyroksiini muodostaa yleisesti prismoittaisia kiteitä, lohkomaista rakeita ja rakeisia massoja. Monissa kivissä hyperstiiniä ei nähdä erillisinä oppikirjakiteinä, vaan tummina, halkeilevina rakeina, jotka ovat kasvaneet yhdessä plagioklaasin, klinopyroksiinin, oliiviinin, amfibolin, granaatin tai muiden korkealämpötilamineraalien kanssa.
Prismoittaiset kiteet
Yksittäiset kiteet voivat osoittaa pidentymistä, juovia ja kahta prismoittaisen halkeaman suuntaa, jotka kohtaavat lähes suorassa kulmassa, klassinen pyroksiinigeometria.
Massiivinen ja rakeinen materiaali
Karkeat ortopyroksiinit, noriitit ja niihin liittyvät kivet voivat tuottaa tummia jalokivimateriaaleja, joissa on laajat heijastavat pinnat, kun ne leikataan schiller-suunnan huomioiden.
Bronziitin kaltainen rakenne
Vahva pronssinen heijastavuus voi esiintyä, kun ortopyroksiini on kehittänyt hienoja lamellaarisia piirteitä tai muutoskalvoja, mikä tuottaa tutun pronssisen pinnan, jota usein kutsutaan bronziitiksi.
Chatoyanssi ja asterismi
Harvinaisissa kabosoneissa voi näkyä kissansilmävyöhyke tai heikko tähtiefekti, jos suuntautuneet inkluusiot tai lamellit ovat riittävän järjestäytyneitä ja kupoli on leikattu oikein.
Tunnistus ja samankaltaiset
Hypersteeni tunnistetaan parhaiten yhdistämällä ulkonäkö ja rakenne: pronssinen schiller, tumma pleokroinen runkoväri, kovuus noin 5,5–6, huomattava paino ja kaksi pyroksiinin halkeamaa, jotka kohtaavat lähellä 90°. Laboratoriotyöt voivat vahvistaa ortopyroksiinin koostumuksen, kun pelkkä ulkonäkö ei riitä.
Hornblendi ja muut amfibolit
Amfibolit näyttävät usein halkeamiskulmia lähellä 60° ja 120°, kun taas pyroksiinit näyttävät lähes suorakulmaisia halkeamia. Tämä geometrinen ero on yksi hyödyllisimmistä käsinäytteen testeistä.
Labradoriitti
Labradoriitti näyttää kvartsi-labradoresenssin, usein sinisenä, vihreänä, kultaisena tai monivärisenä. Hypersteenin efekti on yleensä metallinen pronssi- tai hopealiuku, ja sen ominaispaino on korkeampi.
Augiitti ja diopside
Klinopyroksiinit voivat muistuttaa tummaa ortopyroksiinia, mutta niiltä usein puuttuu hypersteenin leveä pronssinen schiller. Optiset vakiot ja kiteen kemia erottavat ne luotettavammin.
Musta lasi ja jäljitelmät
Lasi ei halkeile, sen ominaispaino on alhaisempi ja se näyttää usein konkoidimaisen murtuman tai kuplia. Sen heijastuva nauha on pinnan korostus, ei rakenteellinen schiller.
Edistynyt varmistus
Taitekerroinmittaukset, petrografinen mikroskopia, Ramanin spektroskopia ja elektronimikroprobanalyysi voivat vahvistaa ortopyroksiinin tunnistuksen ja sijoittaa materiaalin enstatiitti–ferrosiliitti-kompositiorajalle.
Hoito, näyttely ja käsittely
Hypersteeni on houkutteleva ja käytettävä oikeissa malleissa, mutta sitä tulisi käsitellä keskikovuutensa, halkeilevuutensa ja haurautensa vuoksi ennemmin kuin kestävänä jalokivenä. Se sopii erityisen hyvin riipuksiin, korvakoruihin, helmiin, solkiin, näyttelykappaleisiin ja suojattuihin kabosoniasetuksiin.
- Puhdista pehmeällä liinalla, miedolla saippualla ja vedellä; kuivaa nopeasti puhdistuksen jälkeen.
- Vältä ultraäänipesua ja höyrypuhdistusta, erityisesti halkeileville, sisällyksellisiin tai halkeamia sisältäville kappaleille.
- Säilytä erillään kvartsista, korundista, timantista ja muista kovemmista materiaaleista, jotka voivat naarmuttaa kiiltoa.
- Suojaa kiillotetut kabosonit kovilta iskuilta halkeamissuunnan yli.
- Näyttelyssä käytä leveää, kulmasta tulevaa hajavaloa; yksi suuri valonlähde paljastaa pronssisen liukuman tehokkaammin kuin useat kovat pisteet.
- Pakkaamisen tai lähetyksen aikana kiinnitä kappale paikalleen ja pehmusta paljaat reunat tai ohuet kiillotetut pinnat.
Kiillon näkeminen ja valokuvaaminen
Hypersteeni kiilto riippuu katselukulman suunnasta, joten havainnointi ja valokuvaus vaativat hallitun valopolun. Pehmeä ikkuna, suuri diffuusori tai leveä lamppu, joka on sijoitettu matalalle sivulle, paljastaa schillerin yleensä paremmin kuin suora ylävalaisu.
Käytä yhtä laajaa valoa
Suuri valonlähde luo jatkuvan heijastavan nauhan kiillotetulle pinnalle. Pienet kohdevalot tuottavat yleensä erillisiä häikäisyjä eivätkä tasaista schilleriä.
Harjaa kulmaa
Liikuta kiveä tai valoa hitaasti matalassa kulmassa, kunnes pronssinen taso ilmestyy. Paras suuntaus on usein kapea ja helppo ohittaa.
Hallinnoi tummia reunoja
Tumma kortti lähellä toista reunaa voi terävöittää pronssista korostusta ja erottaa heijastavan pinnan mustanruskeasta runkoväristä.
Säilytä pinnan yksityiskohdat
Hieman alivalottaminen voi estää kiillon muuttumisen ylivalottuneeksi alueeksi, erityisesti kiillotetuissa kabosonkeissa ja vapaamuotoisissa kivissä.
Usein kysytyt kysymykset
Onko hypersteeni virallinen mineraalilaji?
Hypersteeni on perinteinen nimi, ei nykyaikainen lajinimi. Mineralogisesti materiaali kuvataan rautapitoinen orthopyroksiinina enstiitti–ferrosiilitti-sarjassa.
Mikä aiheuttaa pronssisen kiillon?
Kiilto syntyy suunnatusta heijastuksesta linjautuneista lamelleista, ekssoluutiorakenteista tai hienoista rakenteellisista piirteistä halkeama- ja lohkeamatasoilla. Leikkaussuunta vaikuttaa voimakkaasti siihen, kuinka näkyvä schiller on.
Miten hypersteeni eroaa bronziitista?
Bronziitti on toinen perinteinen nimi pronssiselle orthopyroksiinille, usein lievällä muutoksella tai voimakkaalla pronssisellä kiillolla. Jalokivikäytössä nimet voivat mennä päällekkäin, joten tarkka kuvaus tulisi mainita orthopyroksiinin identiteetti ja havaittu kiilto.
Haalistuko hypersteeni auringonvalossa?
Normaali valolle altistuminen ei yleensä haalista väriä tai schilleriä. Kuluminen, hankaus ja pinnan naarmut todennäköisemmin heikentävät visuaalista vaikutelmaa kuin valolle altistuminen.
Voiko hypersteeniä käyttää sormuksissa?
Sitä voidaan käyttää suojatuissa sormusmalleissa, mutta se on pehmeämpi kuin kvarts ja siinä on halkeama. Riipukset, korvakorut, helmet ja suojatut kabosonki-istutukset ovat yleensä turvallisempia valintoja pitkäaikaiseen käyttöön.
Hypersteenin olennaiset ominaisuudet
Hypersteeni on orthopyroksiinin tumma, pronssinen pinta: rautapitoinen yksiketjuinen silikaatti, jolla on ortorombinen symmetria, prismaattinen lähes 90° halkeama, kohtalainen kovuus, huomattava paino, kaksisuuntainen optiikka ja selkeä pleokroismi. Sen mieleenpainuvin piirre on vakaa metallinen schiller, joka liukuu oikein suunnatuilla pinnoilla. Tieteellisesti se kuuluu enstiitti–ferrosiilitti-sarjaan; visuaalisesti se on hiljainen mineraali, jolla on poikkeuksellisen hallittu pronssinen valo.