Hypersthene (Orthopyroxene): Physical & Optical Characteristics

ไฮเปอร์สทีน (ออร์โธไพรอกซีน): ลักษณะทางกายภาพและทางแสง

ออร์โธไพรอกซีนที่มีการสะท้อนแสงแบบบรอนซ์

ไฮเปอร์สทีน: ลักษณะทางกายภาพและแสง

ไฮเปอร์สทีนเป็นชื่อดั้งเดิมสำหรับออร์โธไพรอกซีนสีเข้มที่มีเหล็กในชุดเอนสแตทต์–เฟอร์โรซิลิท เอกลักษณ์ของมันสร้างขึ้นจากการแตกหักของไพรอกซีน โครงสร้างผลึกออร์โธรอมบิก การเปลี่ยนสีแบบเพล็อกโครอิกที่ชัดเจน และการสะท้อนแสงแบบบรอนซ์ถึงเงินที่เคลื่อนที่บนผิวขัดเมื่อหินเอียง

(Mg,Fe)SiO3 ไพรอกซีนออร์โธรอมบิก โมห์ 5.5–6 การสะท้อนแสงแบบบรอนซ์
Hypersthene with bronze schiller A dark prismatic orthopyroxene crystal form with near-right-angle cleavage planes and bronze-silver lamellar reflections. near-90° cleavage bronze lamellar reflection dark orthopyroxene body
ลักษณะทางสายตาของไฮเปอร์สทีนมาจากตัวออร์โธไพรอกซีนสีเข้มที่มีระนาบสะท้อนแสงเกี่ยวข้องกับการแตกหัก ผิวที่ดีที่สุดแสดงการเลื่อนเป็นบรอนซ์กว้างหรือสีเงินมากกว่าการแสดงแสงรุ้งหลายสี

ไฮเปอร์สทีนคืออะไร

ไฮเปอร์สทีนเข้าใจดีที่สุดในฐานะชื่อทางประวัติศาสตร์และอัญมณีสำหรับออร์โธไพรอกซีนที่มีเหล็ก เป็นอินโนซิลิเกตในชุดสารละลายแข็งเอนสแตทต์–เฟอร์โรซิลิท คำอธิบายแร่สมัยใหม่มักระบุส่วนประกอบออร์โธไพรอกซีนแทนที่จะถือว่าไฮเปอร์สทีนเป็นแร่ชนิดแยกต่างหาก

สูตรทั่วไปคือ (Mg,Fe)SiO3 สมาชิกที่มีแมกนีเซียมสูงใกล้เคียงเอนสแตทต์ สมาชิกที่มีเหล็กสูงใกล้เคียงเฟอร์โรซิลิท และวัสดุกลางๆ เรียกกันมานานว่าไฮเปอร์สทีนในบริบทตัวอย่าง หัตถกรรม และการค้าพลอย หินมักมีสีเข้ม น้ำตาลเข้ม น้ำตาลมะกอก เขียวดำ เทาเข้ม หรือมีประกายบรอนซ์ ขอบบางอาจส่งผ่านโทนสีน้ำตาลแดงหรือน้ำตาลกานพลู

กลุ่มแร่

ออร์โธไพรอกซีน ในกลุ่มไพรอกซีนอินโนซิลิเกตโซ่เดี่ยว รูปทรงการแตกหัก ส่วนประกอบ และพฤติกรรมทางแสงทำให้แตกต่างจากแอมฟิโบลและเฟลด์สปาร์

ลักษณะทั่วไป

วัสดุสีเข้ม หนาแน่น มีประกายโลหะสีบรอนซ์ เงิน หรือสีน้ำตาลทองบนผิวที่จัดทิศทางหรือผิวขัดแบบคาโบชอง

บริบททางธรณีวิทยา

พบทั่วไปในหินอัคนีมาไฟต์และอัลตรามาไฟต์ นอไรต์ แกบบรอ เพอริดอไทต์ กราโนไลต์ ชาร์นอไคต์ และอุกกาบาตบางชนิด

คุณสมบัติทางกายภาพและแสง

ลักษณะวินิจฉัยของไฮเปอร์สทีนไม่ใช่การวัดค่าเดียว แต่เป็นรูปแบบ: โครงสร้างไพรอกซีนออร์โธรอมบิก ความแข็งระดับกลาง ความหนาแน่นจำเพาะค่อนข้างสูง การแตกหักเป็นปริซึมใกล้มุมฉาก การมองเห็นแบบไบแอกเซียล สีตัวเนื้อเข้มแบบเพล็อกโครอิก และการสะท้อนแสงแบบมีทิศทาง

คุณสมบัติ ค่าปกติของไฮเปอร์สทีนหรือออร์โธไพรอกซีน หมายเหตุการตีความ
กลุ่มเคมี อินโนซิลิเกต; ไพรอกซีนโซ่เดี่ยว จัดอยู่ในกลุ่มออร์โธไพรอกซีน มากกว่ากลุ่มแอมฟิโบลหรือเฟลด์สปาร์
สูตรทั่วไป (Mg,Fe)SiO3 องค์ประกอบกลางเกิดขึ้นระหว่างเอนสแตทต์ที่มีแมกนีเซียมสูงและเฟอร์โรซิลิทที่มีเหล็กสูง
ระบบผลึก ออร์โธรอมบิก “ออร์โธ” ในออร์โธไพรอกซีนหมายถึงสมมาตรของคริสตัลนี้
สีที่พบบ่อย สีน้ำตาล น้ำตาลมะกอก น้ำตาลเขียว น้ำตาลเทาเข้ม สีดำเขียว ปริมาณเหล็กทำให้สีเข้มขึ้นและมักเพิ่มความชัดเจนของการเปลี่ยนสีแบบหลายทิศทาง
ความเงา เป็นมันเงาถึงกึ่งโลหะบนระนาบการแตกหรือพื้นผิวที่ขัดเงา แสงสะท้อนอาจสร้างแสงโลหะบรอนซ์ เงิน หรือควัน
ความโปร่งใส โปร่งแสงถึงทึบแสง; มีวัสดุโปร่งใสที่หายาก วัสดุลาพิเดอรีส่วนใหญ่ถูกตัดเป็นรูปคาโบชอง ลูกปัด หรือรูปแบบขัดเงาอิสระ
ความแข็งโมห์ส ประมาณ 5.5–6 แข็งกว่าหลายแร่ที่นุ่มแต่ยังอ่อนกว่าควอตซ์ ทำให้เกิดการสึกกร่อนได้ในแหวนหรือเครื่องประดับที่สัมผัสสูง
ระนาบการแตก สองทิศทางปริซึมที่มาบรรจบกันใกล้ 90° คุณสมบัติที่กำหนดของไพรอกซีน; ช่วยแยกไฮเปอร์สทีนออกจากแอมฟิโบลซึ่งมีระนาบการแตก 60° และ 120°
การแตกและความทนทาน แตกไม่สม่ำเสมอถึงแตกเป็นเสี่ยง; เปราะ ขอบและระนาบการแตกอาจแตกเมื่อถูกกระแทก
ความหนาแน่นจำเพาะ โดยทั่วไปประมาณ 3.45–3.55; สูงขึ้นตามปริมาณเหล็กที่เพิ่มขึ้น น้ำหนักมากกว่าส่วนใหญ่ของควอตซ์หรือเฟลด์สปาร์อย่างเห็นได้ชัด
ลักษณะทางแสง ไบแอกเซียล โดยทั่วไปเป็นบวก มุม 2V และค่าคงที่ทางแสงเปลี่ยนแปลงตามองค์ประกอบ
ดัชนีหักเหแสง มักอยู่ราว nα 1.680–1.700, nβ 1.690–1.705, nγ 1.700–1.715 ค่าจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณเหล็กและองค์ประกอบ
ความแตกต่างของดัชนีหักเหแสง ประมาณ 0.010–0.020 ความแตกต่างของดัชนีหักเหแสงปานกลางทำให้เกิดสีแทรกแซงระดับต่ำในชิ้นบาง
การเปลี่ยนสีแบบหลายทิศทาง ชัดเจนถึงเข้มข้นในวัสดุที่มีเหล็ก อาจเปลี่ยนไปมาระหว่างสีน้ำตาลเขียว น้ำตาลแดง และน้ำตาลเทาในทิศทางต่างๆ
ฟลูออเรสเซนส์ โดยทั่วไปไม่มี ไม่ใช่คุณสมบัติหลักที่ใช้ระบุแร่
เอฟเฟกต์ทางแสงพิเศษ แสงสะท้อนสีบรอนซ์หรือเงิน; บางครั้งมีแสงแวววาวหรือดาวหายาก ผลกระทบขึ้นอยู่กับการวางแนว ชั้นแผ่น รวมถึงสิ่งเจือปน และทิศทางการตัด

พฤติกรรมทางแสง

ในแสงที่ส่งผ่าน ออร์โธไพรอกซีนมักแสดงความโดดเด่นปานกลางถึงสูง การดับแสงแบบขนานกับการยืดตัวของปริซึม และการเปลี่ยนสีแบบหลายทิศทางที่ชัดเจนเมื่อมีปริมาณเหล็กมาก คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ไฮเปอร์สทีนมีประโยชน์อย่างยิ่งในฐานะแร่สำหรับการสอนในวิชาเปโตรกราฟีและเป็นหินลาพิเดอรีสีเข้มที่มีลักษณะเด่นชัดทางสายตา

การเปลี่ยนสีแบบหลายทิศทางเป็นหนึ่งในคุณสมบัติทางแสงที่สำคัญที่สุดของไฮเปอร์สทีน เมื่อคริสตัลถูกมองในทิศทางการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน วัสดุสีเข้มอาจเปลี่ยนไปในเฉดสีน้ำตาลเขียว น้ำตาลแดง น้ำตาลเทา และสีเขียวมะกอก ในตัวอย่างมือและอัญมณีที่ขัดเงา พฤติกรรมสีตามทิศทางนี้มักปรากฏเป็นความลึกที่ละเอียดอ่อนมากกว่าการเปลี่ยนสีที่ชัดเจน

การหักเหแสงสองทางมีระดับปานกลางถึงต่ำสำหรับออร์โธไพรอกซีนหลายชนิด ดังนั้นสีรบกวนในชิ้นบางมักเป็นสีระดับแรก ในวัสดุอัญมณีที่ขัดเงา เอฟเฟกต์ทางแสงที่มองเห็นได้มากที่สุดมักไม่ใช่สีหักเหแสงสองทาง แต่เป็นชิลเลอร์: การสะท้อนแสงที่มีทิศทางจากโครงสร้างจุลภาคที่จัดเรียงไว้

Hypersthene optical directions A stylized orthopyroxene crystal shows different brown and olive optical directions with a bronze schiller plane. olive-brown axis reddish-brown axis gray-brown axis

ชิลเลอร์ ความเงา และความคงทน

เอฟเฟกต์พื้นผิวที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของไฮเปอร์สทีนคือชิลเลอร์ การสะท้อนแสงโลหะกว้างที่อาจปรากฏเป็นบรอนซ์ สีน้ำตาลทองแดง สีเทาเงิน หรือสีทองหม่น แตกต่างจากลาบราดอไรต์ที่มีแสงหลายสี ชิลเลอร์ของไฮเปอร์สทีนมักจะเรียบง่ายและมีทิศทาง: มันเลื่อนผ่านพื้นผิวเมื่อหิน ผู้ชม หรือแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่

แผ่นบางภายในก่อตัว

แผ่นบางของการแยกตัว การเปลี่ยนแปลง การเสียรูป หรือเนื้อสัมผัสจุลภาคที่จัดเรียงพัฒนาตามทิศทางโครงสร้างที่ต้องการในออร์โธไพรอกซีน

การขัดเงาเผยทิศทางการสะท้อนแสง

พื้นผิวที่ถูกตัดในทิศทางที่ถูกต้องสามารถเผยให้เห็นหน้าต่างสะท้อนแสงกว้างแทนที่จะเป็นประกายกระจัดกระจาย

แสงเลื่อนผ่านพื้นผิว

ภายใต้แสงมุมกว้าง การสะท้อนจากระนาบที่จัดเรียงกันสร้างแถบสีบรอนซ์หรือเงินที่โดดเด่นซึ่งดูเหมือนเคลื่อนที่เมื่อหินเอียง

ความคงทนของสีและความเงา

สีตัวและชิลเลอร์ของไฮเปอร์สทีนโดยทั่วไปคงที่ภายใต้สภาพการแสดงผลและการสวมใส่ปกติ การเปลี่ยนแปลงหลักที่เห็นในชิ้นงานที่จับถือคือการหมองของพื้นผิวหรือการขัดถูเล็กน้อย การขัดเงาอย่างระมัดระวังสามารถฟื้นฟูการสะท้อนแสงส่วนใหญ่ได้เมื่อรักษาทิศทางไว้

รูปร่างผลึกและเนื้อสัมผัส

ออร์โธไพรอกซีนมักก่อตัวเป็นผลึกทรงปริซึม เม็ดบล็อก และก้อนเม็ด ในหินหลายชนิด ไฮเปอร์สทีนไม่ได้ปรากฏเป็นผลึกเดี่ยวตามตำรา แต่เป็นเม็ดสีเข้มที่แตกได้ซึ่งเติบโตร่วมกับพลาจิโอเคลส ไคลโนไพรอกซีน โอลิวีน แอมฟิโบล แกร์เนต หรือแร่ที่มีอุณหภูมิสูงอื่น ๆ

ผลึกทรงปริซึม

ผลึกแต่ละเม็ดอาจแสดงการยืดตัว ร่อง และทิศทางการแตกสองทิศทางที่มุมใกล้เคียงกับมุมฉาก ซึ่งเป็นรูปแบบคลาสสิกของไพรอกซีน

วัสดุแบบก้อนและเม็ด

ออร์โธไพรอกซีนไนต์หยาบ นอไรต์ และหินที่เกี่ยวข้องสามารถให้วัสดุสำหรับเจียระไนที่มีพื้นผิวสะท้อนแสงกว้างเมื่อถูกตัดโดยคำนึงถึงทิศทางชิลเลอร์

เนื้อสัมผัสคล้ายบรอนไซต์

การสะท้อนสีบรอนซ์ที่เข้มข้นอาจเกิดขึ้นเมื่อออร์โธไพรอกซีนพัฒนาโครงสร้างแผ่นบางละเอียดหรือฟิล์มเปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดผิวบรอนซ์ที่คุ้นเคยซึ่งมักเรียกว่าบรอนไซต์

แสงสะท้อนแบบตาแมวและเอฟเฟกต์ดาว

คาโบชองที่หายากอาจแสดงแถบตาแมวหรือเอฟเฟกต์ดาวอ่อน ๆ หากมีการจัดเรียงแทรกซ้อนหรือแผ่นบางอย่างเพียงพอและโดมถูกตัดอย่างถูกต้อง

การระบุและสิ่งที่คล้ายกัน

ไฮเปอร์สทีนระบุได้ดีที่สุดโดยการรวมลักษณะภายนอกกับโครงสร้าง: ชิลเลอร์บรอนซ์ สีตัวที่มีการเปลี่ยนสีเข้ม ความแข็งประมาณ 5.5–6 น้ำหนักที่รู้สึกได้ และรอยแยกไพรอกซีนสองรอยที่มาบรรจบกันใกล้มุม 90° งานในห้องปฏิบัติการสามารถยืนยันองค์ประกอบออร์โธไพรอกซีนเมื่อแค่ลักษณะภายนอกไม่เพียงพอ

ฮอร์นเบลนด์และแอมฟิโบลอื่น ๆ

แอมฟิโบลมักแสดงมุมรอยแยกใกล้ 60° และ 120° ในขณะที่ไพรอกซีนแสดงรอยแยกมุมฉากใกล้เคียง ความแตกต่างทางเรขาคณิตนี้เป็นหนึ่งในวิธีทดสอบชิ้นตัวอย่างด้วยมือที่มีประโยชน์ที่สุด

แล็บราดอไรต์

แล็บราดอไรต์แสดงแล็บราดอเรสเซนซ์ของเฟลด์สปาร์ มักเป็นสีน้ำเงิน เขียว ทอง หรือหลายสี ผลของไฮเปอร์สทีนมักเป็นการไล่เฉดสีบรอนซ์หรือเงินแบบโลหะ และมีความหนาแน่นจำเพาะสูงกว่า

ออกไซต์และไดออปไซด์

ไคลโนไพรอกซีนอาจคล้ายกับออร์โธไพรอกซีนสีเข้ม แต่โดยมากจะไม่มีชิลเลอร์บรอนซ์กว้างแบบไฮเปอร์สทีน ค่าคงที่ทางแสงและเคมีผลึกช่วยแยกแยะได้อย่างน่าเชื่อถือมากกว่า

แก้วสีดำและของเลียนแบบ

แก้วไม่มีรอยแยก มีความหนาแน่นจำเพาะต่ำกว่า และมักแสดงรอยแตกแบบคอนคอยดัลหรือฟองอากาศ แถบสะท้อนของมันเป็นเพียงแสงสะท้อนบนผิว ไม่ใช่ชิลเลอร์โครงสร้าง

การยืนยันขั้นสูง

การวัดดัชนีหักเห กล้องจุลทรรศน์หินบาง สเปกโตรสโกปีแรมาน และการวิเคราะห์ด้วยอิเล็กตรอนไมโครโพรบ สามารถยืนยันตัวตนของออร์โธไพรอกซีนและจัดวัตถุให้อยู่ในช่วงองค์ประกอบเอนสแตไทต์–เฟอร์โรซิลิทได้

การดูแล การจัดแสดง และการจัดการ

ไฮเปอร์สทีนมีความสวยงามและสวมใส่ได้ในดีไซน์ที่เหมาะสม แต่ควรปฏิบัติเหมือนแร่ที่มีความแข็งปานกลาง แตกหักง่าย และมีรอยแยก มากกว่าที่จะเป็นอัญมณีที่ทนทานสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับจี้ ต่างหู ลูกปัด เข็มกลัด ชิ้นงานจัดแสดง และการติดตั้งคาโบชองที่ได้รับการปกป้อง

  • ทำความสะอาดด้วยผ้านุ่ม สบู่อ่อน และน้ำ เช็ดให้แห้งทันทีหลังทำความสะอาด
  • หลีกเลี่ยงการทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกและไอน้ำ โดยเฉพาะชิ้นที่มีรอยแยก ฝังสิ่งแปลกปลอม หรือมีรอยแตก
  • เก็บให้ห่างจากควอตซ์ คอรันดัม เพชร และวัสดุที่แข็งกว่าซึ่งอาจทำให้ผิวขัดเป็นรอย
  • ปกป้องคาโบชองที่ขัดเงาจากการกระแทกแรงในทิศทางรอยแยก
  • ใช้แสงกว้าง มุมเอียง และกระจายสำหรับการจัดแสดง แหล่งแสงขนาดใหญ่เพียงแหล่งเดียวจะเผยให้เห็นการไล่เฉดสีบรอนซ์ได้ดีกว่าจุดแสงหลายจุดที่รุนแรง
  • ในระหว่างการบรรจุหรือขนส่ง ควรตรึงชิ้นงานและรองขอบที่เปิดออกหรือพื้นผิวที่ขัดบาง ๆ

การมองเห็นและถ่ายภาพความเงา

ความเงาของไฮเปอร์สทีนขึ้นอยู่กับมุมมอง ดังนั้นการสังเกตและถ่ายภาพจึงต้องมีการควบคุมเส้นทางแสง หน้าต่างนุ่ม ๆ ตัวกระจายแสงขนาดใหญ่ หรือโคมไฟกว้างที่วางต่ำด้านข้างมักจะเผยให้เห็นชิลเลอร์ได้ดีกว่าการส่องไฟตรงจากด้านบน

ใช้แสงกว้างหนึ่งดวง

แหล่งแสงขนาดใหญ่สร้างแถบสะท้อนต่อเนื่องบนพื้นผิวที่ขัดเงา ไฟสปอตขนาดเล็กมักสร้างแสงจ้าแยกส่วนมากกว่าการเกิดแสงโลหะที่สม่ำเสมอ

กวาดมุม

เคลื่อนย้ายหินหรือแสงอย่างช้าๆ ผ่านมุมตื้นจนกระทั่งระนาบบรอนซ์ปรากฏ ทิศทางที่ดีที่สุดมักจะแคบและง่ายต่อการพลาด

ควบคุมขอบมืด

การใช้การ์ดสีเข้มใกล้ด้านหนึ่งสามารถทำให้ไฮไลต์บรอนซ์คมชัดขึ้นและแยกพื้นผิวสะท้อนออกจากสีตัวแร่ดำ-น้ำตาล

รักษารายละเอียดพื้นผิว

การเปิดรับแสงน้อยเกินไปเล็กน้อยสามารถป้องกันไม่ให้แสงโลหะกลายเป็นแผ่นสว่างเกินไป โดยเฉพาะบนกะโบชงที่ขัดเงาและรูปทรงอิสระ

คำถามที่พบบ่อย

ไฮเปอร์สทีนเป็นชนิดแร่ที่เป็นทางการหรือไม่?

ไฮเปอร์สทีนเป็นชื่อดั้งเดิมมากกว่าชื่อชนิดแร่ที่เป็นทางการในปัจจุบัน ทางแร่ศาสตร์ วัสดุนี้ถูกอธิบายว่าเป็นออร์โธไพรอกซีนที่มีธาตุเหล็กในกลุ่มเอนสแตทต์–เฟอร์โรซิลิเท

อะไรเป็นสาเหตุของแสงบรอนซ์?

แสงบรอนซ์เกิดจากการสะท้อนในทิศทางที่สอดคล้องกันจากชั้นแผ่นที่เรียงตัวกัน โครงสร้างแยกตัว หรือคุณสมบัติทางโครงสร้างละเอียดใกล้กับระนาบรอยแยกและรอยแยกย่อย ทิศทางการตัดมีผลอย่างมากต่อการมองเห็นแสงโลหะนี้

ไฮเปอร์สทีนแตกต่างจากบรอนไซต์อย่างไร?

บรอนไซต์เป็นชื่อดั้งเดิมอีกชื่อหนึ่งที่ใช้กับออร์โธไพรอกซีนสีบรอนซ์ มักมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือแสงบรอนซ์ที่ชัดเจน ในการใช้ทำเครื่องประดับ ชื่อเหล่านี้อาจทับซ้อนกัน ดังนั้นคำอธิบายที่แม่นยำควรระบุว่าเป็นออร์โธไพรอกซีนและแสงที่สังเกตเห็นได้

ไฮเปอร์สทีนจางลงเมื่อโดนแสงแดดไหม?

การสัมผัสแสงปกติไม่ทำให้สีหรือแสงโลหะจางลง การสึกหรอ การขัดถู และรอยขีดข่วนบนพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะลดผลทางสายตามากกว่าการสัมผัสแสง

ไฮเปอร์สทีนสามารถใช้ในแหวนได้ไหม?

สามารถใช้ในดีไซน์แหวนที่ได้รับการปกป้องได้ แต่มีความนุ่มกว่าแร่ควอตซ์และมีรอยแยก จี้ ต่างหู ลูกปัด และการตั้งค่ากะโบชงที่ได้รับการปกป้องมักเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกว่าสำหรับการสวมใส่ระยะยาว

ลักษณะสำคัญของไฮเปอร์สทีน

ไฮเปอร์สทีนคือหน้ามืดสีบรอนซ์ของออร์โธไพรอกซีน: ซิลิเกตโซ่เดี่ยวที่มีธาตุเหล็กและมีสมมาตรออร์โธรอมบิก มีรอยแยกเป็นปริซึมเกือบ 90° ความแข็งปานกลาง น้ำหนักสัมผัสได้ ชนิดแสงสองแกน และมีการเปลี่ยนสีที่ชัดเจน คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดคือแสงโลหะที่มั่นคงซึ่งเคลื่อนที่ผ่านพื้นผิวที่จัดวางอย่างเหมาะสม ทางวิทยาศาสตร์มันอยู่ในกลุ่มเอนสแตทต์–เฟอร์โรซิลิเท ซึ่งเป็นแร่ที่ดูเงียบสงบแต่มีแสงบรอนซ์ที่ควบคุมได้อย่างน่าทึ่ง

กลับไปยังบล็อก