Magnesiitti: Fyysiset ja optiset ominaisuudet
Jaa
Fyysiset ja optiset ominaisuudet
Magnesiitti: posliinimainen karbonaatti, korkea kaksinkertaisjännitys ja hiljainen hehku
Magnesiitti on magnesiumkarbonaatti, MgCO3. Käsinäytteessä se on usein vaalea, tiivis ja hillitty; optisessa tutkimuksessa siitä tulee yksi opettavaisimmista karbonaateista, jolla on voimakas kaksinkertaisjännitys, yksisuuntainen negatiivinen luonne ja hidas happoreaktio verrattuna kalkkikiveen.
- Kaava: MgCO3
- Ryhmä: kalkkikiviryhmän karbonaatti
- Järjestelmä: kolmikulmainen
- Keskeinen optinen ominaisuus: erittäin korkea kaksinkertaisjännitys
Mitä magnesiitti on
Magnesiitti on kiteinen magnesiumkarbonaatti, MgCO3. Se kuuluu kalkkikiviryhmään ja kiteytyy kolmikulmaiseen järjestelmään. Vaikka hyvin muodostuneita romboedrisia kiteitä esiintyy, monet tutut näytteet ovat massiivisia, nodulaarisia, juonimaisia, posliinimaisia tai tiiviitä eivätkä terävästi kiteytyneitä.
Tuore magnesiitti on yleisesti valkoista, kermaista, vaaleanharmaata, hieman vaaleanruskeaa tai ruskehtavaa. Sen pinta voi näyttää liidunmaiselta, himmeältä, satiiniselta, posliinimaiselta tai lasimaiselta riippuen rakeiden koosta, halkeaman paljastumisesta, rapautumisesta ja kiillotuksesta. Magnesiumrikkailla alueilla vaaleat magnesiittijuonet erottuvat usein tummempien vihreiden ultramafisten tai serpentiittiyhteyksien kivilajien joukosta, mikä luo yhden mineraalin selkeimmistä kenttäilmentymistä.
Fyysiset ja optiset ominaisuudet yhdellä silmäyksellä
Magnesiitti on kovempi kuin kalkkikivi, sillä on valkoinen värijuova, täydellinen romboedrinen halkeama ja se reagoi hitaasti kylmään laimeaan happoon, ellei se ole jauhettua tai lämmitettyä. Optisesti sen korkea kaksinkertaisjännitys on merkittävin ominaisuus.
| Ominaisuus | Magnesiitti | Tulkintamuistio |
|---|---|---|
| Kemiallinen koostumus | MgCO3, magnesiumkarbonaatti | Kuuluu kalkkikiviryhmään; rautaa, mangaania, nikkeliä tai kobolttia sisältävät korvaukset voivat vaikuttaa väriin ja optisiin yksityiskohtiin. |
| Kidejärjestelmä | Kolmikulmainen | Ihanteelliset kiteet ovat romboedrisia, vaikka massiiviset ja tiiviit rakenteet ovat yleisempiä monissa näytteissä. |
| Väri | Väriltään väritön, valkoinen, kerma, vaaleanharmaa, vaaleanruskea, ruskehtava tai harvoin vaaleanpunainen lilaan vivahtava | Suurin osa materiaalista on vaaleaa; kobolttipitoiset lajikkeet voivat näyttää vaaleanpunaisia tai violetteja sävyjä. |
| Värijuova | Valkoinen | Hyödyllinen tukitesti happokäyttäytymisen, kovuuden ja halkeaman vertailussa. |
| Kiilto | Lasimainen tuoreessa halkeamassa; himmeä, liidunomainen tai posliinimainen tiiviissä massoissa | Pintatekstuuri vaikuttaa voimakkaasti visuaaliseen ulkonäköön. |
| Läpinäkyvyys | Kristallit läpikuultavia tai läpimätiä; massiivisissa kappaleissa yleisesti läpinäkymättömiä | Hienorakeinen ja tiivis materiaali näyttää usein keramiikanvalkoiselta eikä jalokivimäiseltä. |
| Kovuus | Noin 3,5–4,5 Mohsin asteikolla | Kovempi kuin kalsiitti, mutta silti suhteellisen pehmeä karbonaatti kvartsin kanssa verrattuna. |
| Jakautuminen | Täydellinen romboedrinen jakautuminen | Jakautumispinnat ja ohuet reunat voivat lohjeta, jos niitä lyödään tai käsitellään kovakouraisesti. |
| Murtuma ja sitkeys | Kuorimainen epätasainen; hauras | Tiivis materiaali voi murtua kaarevilla, kuorimaisilla pinnoilla tai terävin rejoin. |
| Suhteellinen tiheys | Noin 2,98–3,02 | Se voi tuntua jämäkämmältä kuin liidun kaltainen pinta antaa ymmärtää. |
| Optinen luonne | Yksiaksinen negatiivinen | Tavallisen säteen taitekerroin on suurempi kuin poikkeuksellisen säteen taitekerroin. |
| Taitekerroin | nω noin 1,700; nε noin 1,509 | Suuri erotus tuottaa erittäin voimakkaan kaksoisjännityksen. |
| Kaksoisjännitys | Noin 0,191 | Poikkeuksellisen korkea tavalliselle karbonaatille, tuottaen eloisia interferenssiefektejä ohuessa leikessä. |
| Pleokroismi | Yleensä poissa värittömässä materiaalissa; mahdollinen kobolttipitoisessa materiaalissa | Vaaleanpunainen tai violetti kobolttimagnesiitti voi näyttää värisuuntavaikutuksia erikoistarkkailussa. |
| Fluoresenssi | Vaihtelee; monet näytteet ovat inerttejä, kun taas jotkut näyttävät vaaleansinivalkoista, kellertävää tai vaaleanpunaista vastausta | UV-vastaus riippuu jälkiaktiivaattoreista eikä sitä tule käyttää yksin tunnistukseen. |
| Happoreaktio | Heikko tai puuttuu ehjillä pinnoilla kylmässä laimeassa hapossa; selkeämpi jauhettuna tai lämmitettynä | Tämä hitaampi reaktio auttaa erottamaan magnesiitin kalsiitista, joka kuplii helposti. |
Optinen käyttäytyminen
Käsinäytteessä magnesiitti voi näyttää hillityltä: vaalealta, tiiviiltä ja lähes keramiikalta. Ohuessa leikessä tai optisessa tutkimuksessa se muuttuu paljon ilmeikkäämmäksi, osoittaen korkean kaksoisjännityksen, voimakkaat reliefimuutokset ja tyypillisen käyttäytymisen yksiaksisena negatiivisena karbonaattina.
Korkea kaksoisjännitys
Ero n:n välilläω ja nε on suuri, ja kaksoisjännitys on lähellä 0,191. Ristikkäisten polarisaattorien alla se tuottaa kirkkaita interferenssiefektejä ja tekee magnesiitista hyödyllisen karbonaatin mikroskopiakoulutukseen.
Muuttuva reliefi
Koska taitekerroin vaihtelee voimakkaasti suunnan mukaan, magnesiitti voi näyttää huomattavia reliefimuutoksia mikroskoopin alustaa käännettäessä. Tämä käyttäytyminen tukee tunnistusta yhdessä jakautumisen ja karbonaattikemian kanssa.
Näkyvä kaksinkertaistuminen
Läpinäkyvä romboedrinen materiaali voi näyttää reunojen kaksinkertaistumista tai sisäisiä optisia ilmiöitä, mutta tiiviit posliinimaiset kappaleet ovat yleensä liian hienorakeisia tai läpinäkymättömiä, jotta tämä olisi ilmeistä ilman valmistelua.
Heijastuneen pinnan luonne
Tuoreet jakautumispinnat voivat näyttää lasimaisilta, kun taas nodulaariset tai tiiviit pinnat voivat näyttää mattapintaisilta, liidun kaltaisilta tai satiinisilta. Valon kulma paljastaa usein enemmän kuin pelkkä väri.
Mikroskoopin teho
Magnesiitin käsinäyte ei kerro koko tarinaa. Sen optinen erottelu tarjoaa vahvan opetus-esimerkin karbonaattien kaksoisjännityksestä.
Jakautumisen geometria
Kalsiittiryhmän karbonaattien jakautuminen romboedrisesti on keskeistä magnesiitin murtumisessa, reunoissa ja kiteen tunnistuksessa.
Väri, hivenaineet ja luminesenssi
Magnesiitti tunnetaan parhaiten vaaleasta, posliinimaisesta materiaalista, mutta sen väriskaala on laajempi kuin puhdas valkoinen. Inkluusiot, hivenaineet, säästö ja huokoisuus vaikuttavat kaikki ulkonäköön.
Yleiset värit
Valkoinen, kerma, vaaleanharmaa, liitomainen vaaleanruskea ja ruskehtavat sävyt ovat yleisimpiä. Pinnan tahrat voivat johtua rautaoksideista, savesta, emäkivestä tai säästökalvoista eivätkä magnesiitin rakenteesta.
Vaaleanpunainen ja lila materiaali
Kobolttipitoinen magnesiitti voi näyttää vaaleanpunaiselta, ruusunpunaiselta tai lilalta. Tällainen materiaali on visuaalisesti erottuva ja siitä tulee kuvata huolellisesti sen sijaan, että oletettaisiin sen olevan tyypillistä valkoista magnesiittia.
Fluoresenssi
Jotkut näytteet fluoresoivat vaaleansinivalkoisina, kellertävinä tai vaaleanpunaisina ultraviolettivalossa, ja harvat voivat osoittaa heikkoa fosforesenssia. Monet ovat heikkoja tai inerttejä, joten fluoresenssi on tukevampi kuin yleinen.
Huokoisuus ja värjäys
Huokoinen valkoinen magnesiitti on yleisesti värjätty, erityisesti sinisillä tai turkooseilla sävyillä. Väri voi keskittyä huokosiin, halkeamiin, kuoppiin tai suon kaltaisiin rakenteisiin ja siitä tulee ilmoittaa, jos sitä esiintyy.
Kiteinen muoto ja yleiset rakenteet
Magnesiitti esiintyy useissa visuaalisissa muodoissa. Jotkut ovat mineraalikohtaisia ja kiteisiä; toiset massiivisia, nodulaarisia tai suon kaltaisia ja ne ymmärretään parhaiten geologisen ympäristön kautta.
| Muoto tai rakenne | Ulkonäkö | Mitä se viestii |
|---|---|---|
| Rombiset kiteet | Lohkomaiset karbonaattikiteet, joiden pinnat ovat halkeaman ohjaamia | Avoimen tilan kasvu tai paremmin kehittynyt kiteytyminen; harvinaisempaa kuin massiiviset muodot. |
| Tiiviit posliinimaiset massat | Tiivis valkoinen tai kerma, sileäpintainen, keramiikkamainen materiaali | Hienorakeinen magnesiitti; usein houkutteleva kiillotetuissa tai leikatuissa näytteissä. |
| Nodulaariset tai botryoidaaliset muodot | Pyöreät, kyhmyiset tai rypälemäiset karbonaattipinnat | Kasvu nesteistä onteloissa, halkeamissa tai korvausvyöhykkeillä. |
| Suonit ultramafiittisissa tai serpentiniittisissä ympäristöissä | Valkoiset karbonaattisaumat tummanvihreää tai mustaa emäkiveä vasten | CO:n vuorovaikutus2Magnesiumia sisältävien kivien kanssa esiintyvät nesteet. |
| Maamainen tai liitomainen materiaali | Tylsät, pehmeältä näyttävät, huokoiset tai jauhemaiset pinnat | Sään kuluttama tai hienorakeinen karbonaatti; alttiimpi tahroille ja värjäytymiselle. |
| Breksia tai matriisipitoinen materiaali | Magnesiitti kasvaa yhdessä emäkiven sirpaleiden, piidioksidin, saven tai rautaoksidien kanssa | Hyödyllinen geologinen konteksti; ulkonäkö riippuu voimakkaasti ympäröivistä mineraaleista. |
Tunnistus ja samankaltaiset mineraalit
Magnesiitti sekoitetaan usein muihin vaaleisiin mineraaleihin. Yksittäinen havainto ei riitä jokaisen näytteen tunnistamiseen; hyvä tunnistus yhdistää kovuuden, viirun, halkeaman, happokäyttäytymisen, tiheyden, rakenteen ja kontekstin.
| Materiaali | Miksi se muistuttaa magnesiittiä | Hyödyllisiä erotteluita | Varoitus |
|---|---|---|---|
| Magnesiitti | Valkoinen tai kerma karbonaatti, romboedrinen halkeama, tiivis tai nodulaarinen muoto | Kovuus noin 3,5–4,5, ominaispaino lähellä 3,0, valkoinen viiru ja hidas reaktio kylmään hapoon ehjillä pinnoilla. | Jauhettu tai lämmitetty materiaali reagoi selvemmin hapolla; tuhoavat testit tulisi rajoittaa sopiviin näytteisiin. |
| Kalkkikivi | Vaalea karbonaatti, jossa on romboedrinen halkeama | Alhaisempi kovuus noin Mohsin 3 ja voimakas kupliminen kylmässä laimeassa hapossa. | Läpinäkyvä kalkkikivi voi näyttää käsinäytteessä selvempää kaksoisvalon taittumista. |
| Dolomiitti | Samankaltainen vaalea karbonaattipinta ja verrattavissa oleva kovuusalue | Reagoi usein heikosti kylmässä hapossa, ellei ole jauhettu; kemiallinen tai optinen testaus voi olla tarpeen. | Massiivinen dolomiitti ja magnesiitti voivat olla vaikeita erottaa visuaalisesti. |
| Howliitti | Valkoinen, huokoinen, joskus harmaasuoninen materiaali, joka on usein värjätty | Howliitti on boorisilikaattihydroksidi, ei karbonaatti; se ei käyttäydy magnesiitin karbonaattihappojen tavoin. | Sekä howliitti että magnesiitti on värjätty turkoosin imitaatioiksi, joten sininen väri ei todista lajia. |
| Valkoinen kalcedoni tai jaspis | Tiiviit vaaleat pinnat, jotka voivat näyttää vahamaisilta tai himmeiltä | Kovempi piipitoisempi materiaali, ei romboedrista halkeamaa eikä karbonaatin kuplimista. | Piidioksidi on tyypillisesti kovempaa ja naarmuuntumattomampaa kuin magnesiitti. |
| Värjätty magnesiitti | Sama mineraali, muunneltu väriesitys | Väri kerääntyy usein huokosiin, halkeamiin tai mataliin kohtiin ja voi näyttää epänormaalin tasaiselta tai kyllästyneeltä. | Kirkkaan turkoosin sininen huokoinen materiaali tulisi käsitellä värjätyksi, ellei luotettavaa näyttöä ole toisin. |
Ei-tuhoava ensitarkastus
Tarkkaile väriä, pintarakennetta, painoa, halkeamaa, murtumaa ja emäkiven kontekstia ennen testausta. Monet virheet johtuvat pelkästään värin varaan luottamisesta.
Vaikeiden näytteiden varmistaminen
Tarkan erottelun tekemiseksi dolomiitista, kalkiitista ja sekoitetuista karbonaattimateriaaleista voi olla tarpeen optinen työ, jauhe-Röntgendiffraktio tai kemiallinen analyysi.
Hoito ja käsittely
Magnesiitti on hauras karbonaatti, jolla on täydellinen halkeama ja joka on herkkä hapoille. Sen hoito on yksinkertaista: suojaa reunat, vältä kovia kemikaaleja ja säilytä erillään kovemmista materiaaleista.
Puhdistus
Käytä pehmeää harjaa, puhalluspuhallinta tai kuivaa liinaa. Hieman kostea liina voidaan käyttää varovasti vakaalle materiaalille, mutta näyte tulisi kuivata nopeasti. Vältä etikkaa, happoja, suolaa, valkaisuainetta ja hankaavia puhdistusaineita.
Käsittely
Tue näytteitä pohjasta tai emäkivestä sen sijaan, että puristat ohuita reunoja. Halkeamapinnat ja kulmat voivat lohjeta, jos ne kolahtavat kovempiin pintoihin.
Säilytys
Pidä kappaleet kuivina ja pehmustettuina. Säilytä magnesiitti erillään kvartsista, korundista, kvartsi- ja muista kovemmista mineraaleista, jotka voivat naarmuttaa tai kolhia kiillotettuja pintoja.
Värjätty materiaali
Värjätty huokoinen magnesiitti tulisi pitää poissa pitkäaikaisesta kosteudesta, liuottimista ja vaaleista näytteistä, jotka voivat huonossa säilytyksessä imeä siirtyvää väriä.
Havainnointi ja valokuvaus
Vaalea magnesiitti voi menettää tekstuurinsa tasaisessa valossa. Hyvä havainnointi säilyttää valkotasapainon paljastaen halkeamat, pintakiteet, matriisin kontrastin ja mahdollisen luminesenssin.
Käytä pehmeää suunnattua valoa
Sivu-edestä valaistus paljastaa posliinipinnat, halkeamapinnat ja hienovaraiset varjot ilman, että näyte muuttuu tasaisen valkoiseksi muodoksi.
Valitse hillitty tausta
Lämmin harmaa, liuskekivi, hillitty vihreä tai pehmeä kerma taustat auttavat vaaleaa magnesiittiä pysymään luettavana samalla kun ne heijastavat sen geologista ympäristöä.
Hallitse häikäisyä
Polarisaatiosuodin voi vähentää ei-toivottua heijastusta lasimaisilta halkeamapinnoilta säilyttäen pinnan luonnollisen luonteen.
Erilliset UV-kuvat
Kun fluoresenssiä esiintyy, dokumentoi se erikseen ja merkitse, onko valonlähde pitkä- vai lyhytaaltoinen. Vaste vaihtelee eikä sitä tule yleistää kaikkiin näytteisiin.
Usein kysyttyjä kysymyksiä lukijoilta
Kupliko magnesiitti kuten kalkki?
Ei yleensä ehjällä pinnalla kylmässä laimeassa hapossa. Magnesiitti reagoi selvemmin jauhettuna tai kun happo lämmitetään, kun taas kalkki yleensä kuplii helposti kylmässä laimeassa hapossa.
Miksi magnesiitti sekoitetaan usein howliittiin?
Molemmat mineraalit voivat olla valkoisia, huokoisia ja siniseksi värjättyjä. Ne ovat kemiallisesti erilaisia: magnesiitti on magnesiumkarbonaattia, kun taas howliitti on borosilikaattihydroksidi. Happovaste, ominaispaino ja laboratoriotestit erottavat ne toisistaan.
Onko magnesiitti fluoresoiva?
Jotkut magnesiitit fluoresoivat vaaleansinertävinä, kellertävinä tai vaaleanpunertavina ultraviolettivalon alla, ja muutamat näytteet voivat fosforoida heikosti. Monet kappaleet ovat heikkoja tai inaktiivisia, joten fluoresenssi ei ole yleistä.
Mikä tekee magnesiitista merkittävän mikroskoopin alla?
Sen korkea kaksoismurtuma, yksiaksinen negatiivinen luonne ja relievin vaihtelut tekevät siitä hyödyllisen karbonaatin polarisoidun valon mikroskopiassa ja mineraalien tunnistusharjoituksissa.
Voiko magnesiittia käyttää tai käsitellä säännöllisesti?
Kyllä, mutta sitä tulisi käsitellä halkeamaa sisältävänä karbonaattina eikä kovana piikivenä. Vältä iskuja, happoja, pitkäaikaista kosteutta ja kovempien materiaalien kovaa kosketusta.
Onko sininen magnesiitti luonnollista?
Vahvasti sininen tai turkoosin sininen magnesiitti on yleisesti värjätty. Luonnollinen magnesiitti on useimmiten valkoinen, kerma, harmaa, vaaleanruskea, ruskehtava tai erityisessä kobolttia sisältävässä materiaalissa vaaleanpunainen tai lilaan vivahtava.
Yhteenveto
Magnesiitti on visuaalisesti rauhallinen mutta optisesti voimakas. Sen MgCO3 koostumus, kolmiomainen karbonaattirakenne, täydellinen romboedrinen halkeama, kovuus noin 3,5–4,5, ominaispaino lähellä 3,0, hidas kylmä happovaste ja yksiaksinen negatiivinen optiikka määrittelevät sen erilliseksi mineraaliksi. Käsinäytteessä se ilmenee vaaleina suonina, kyhmyinä, posliinipintana ja pehmeänä kiiltona; polarisoidun valon alla siitä tulee elävä oppitunti karbonaattirakenteesta ja korkeasta kaksoismurtumasta.