Cơ sở hóa học tinh thể - P7

Ngót một thế kỉ qua, kể từ khi cấu trúc tinh thể đầu tiên được xác định, đã xuất hiện những thông tin ngày càng nhiều, ngày càng chính xác về trật tự bên trong của các chất kết tinh....

Cơ sở hóa học tinh thể NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2006. Tr 189 – 290. Từ khoá: Khoáng vật tạo đá, OLIVIN, GRANAT, silicat, nhôm, BIOPYRIBOL, PYROXEN, MICA, YROPHYLLIT-TALC, khoáng vật set. Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả. Mục lục Chương 6 HÓA HỌC TINH THỂ CỦA MỘT SỐ KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ .3 6.1. OLIVIN .3 6.1.1 Cấu trúc tinh thể 3 6.1.2 Đặc điểm hoá học 5 6.2. GRANAT 8 6.2.1. Cấu trúc tinh thể 8 6.2.2. Đặc điểm hoá học 9 6.3. NHÓM SILICAT NHÔM Al2SiO5 .14 6.3.1. Silimanit AlIVAlVISiO4O 15 6.3.2. Andalusit AlVAlVISiO4O .15 6.3.3. Disten AlVIAlVISiO4O .16 6.4. SILICAT ĐẢO VÒNG 17 6.4.1. Beryl Al2Be3Si6O18 .17 Chương 6. Hóa học tinh thể của một số khoáng vật tạo đá Trịnh Hân Ngụy Tuyết Nhung 2106.4.2. Cordierit (Mg,Fe)2Al4Si5O18.nH2O 19 6.4.3. Tourmalin (Na,Ca)(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3(Al,Mg,Fe3+)6[Si6O18](BO3)(O,OH)3(OH,F) .20 6.5. BIOPYRIBOL .22 6.5.1. Tương quan hóa học tinh thể mica–pyroxen–amphibol 22 6.5.2. Một số khoáng vật biopyribol 25 6.6. PYROXEN 25 6.6.1. Cấu trúc tinh thể 26 6.6.2. Đặc điểm hoá học 30 6.7. AMPHIBOL 34 6.7.1. Cấu trúc tinh thể 35 6.7.2. Đặc điểm hoá học 35 6.8. MICA X2Y4–6Z8O20(OH,F)4 .42 6.8.1. Cấu trúc tinh thể 42 6.8.2. Muscovit .47 6.8.3. Phlogopit - biotit .49 6.9. PYROPHYLLIT-TALC 52 6.9.1. Pyrophyllit 53 6.9.2. Talc .53 6.10. KHOÁNG VẬT SÉT .55 6.10.1. Kaolinit 58 6.10.2. Illit .60 6.10.3. Smectit .63 6.10.4. Vermiculit 66 6.11. FELDSPAT .71 6.11.1. Đặc điểm cấu trúc .71 6.11.2. Đặc điểm hoá học .76 6.11.3. Song tinh của feldspat .79 6.12. THẠCH ANH, TRIDYMIT VÀ CRISTOBALIT (SiO2) .82 6.12.1. Cấu trúc tinh thể .83 6.12.2. Đặc điểm hoá học .84 6.13. MỘT SỐ KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ KHÁC 85 6.13.1. Calcit 85 6.13.2. Aragonit .86 6.13.3. Barit .87 6.13.4. Apatit .88 6.13.5. Corindon α-Al2O3 .89 6.13.6. Spinel .92 3Chương 6 HĨA HỌC TINH THỂ CỦA MỘT SỐ KHỐNG VẬT TẠO ĐÁ 6.1. OLIVIN Hệ trực thoi (+) (−) (Mg,Fe)SiO4 forsterit Mg2SiO4 fayalit Fe2SiO4 ễ mạng a = 4,75Å; b = 10,20Å c = 5,98Å a = 4,82Å; b = 10,48Å; c = 6,09Å Z = 4 Z = 4 Nhúm kh. gian Pbnm Pbnm Định hướng Np = y; Nm = z; Ng = x Np = y; Nm = z; Ng = x Mặt trục quang (001) (001) dhkl chớnh, Å 4,29 (10); 2,41 (8); 1,498 (7) 2,24 (7); 1,734 (8); Olivin (Mg,Fe)2SiO4 là nhúm nesosilicat phổ biến, nhất là trong đá magma nhiệt độ cao. Ngun tử oxy trong nesosilicat xếp chặt theo luật sáu phương …ABABAB… theo hướng [100]; khiến cho olivin có tỉ trọng và độ cứng tương đối cao, và có cát khai (010) và (100). Mặc dầu trong silicat nói chung, việc ion nhơm thay thế ion silic xảy ra phổ biến và dễ dàng, lượng thay thế này trong nesosilicat là thấp. (Mg,Fe)–olivin cú dung dịch cứng hồn tồn giữa Mg2SiO4 (forsterit) và Fe2SiO4 (fayalit). Đại lượng d130 có thể dùng để xác định thành phần trong loạt đồng hỡnh này (hỡnh 6.4). Một dóy đồng hỡnh liờn tục tương tự cũng quan sát được trong (Fe,Mn)– olivin. Thành phần của hầu hết các olivin (hỡnh 6.1) biểu diễn trờn hệ CaO–MgO–FeO–H2O. Loạt dung dịch cứng phổ biến nhất của hệ này là Fo–Fa. Tương đối hiếm là olivin thuộc cỏc loạt monticelit–kirschteinit và fayalit–tephroit Mn2SiO4. 6.1.1 Cấu trúc tinh thể Cơ sở của cấu trúc là luật xếp cầu sáu phương của anion oxy thành lớp theo (100). Các tứ diện SiO4 khơng trùng hợp nhau, cấu trúc cho thấy chúng hướng đỉnh về hai phía đối nhau dọc theo [010] và nối với nhau bằng cation trung gian phối trí bát diện. Cấu trúc của olivin chủ yếu phụ thuộc vào kích thước và hố trị của cation trung gian này (hình 6.2). Để so sánh có thể xem cấu trúc spinel (trang 104 và 105). 4(Mg,Fe)–olivin có dung dịch cứng hoàn toàn giữa Mg2SiO4 (forsterit) và Fe2SiO4 (fayalit). Một dãy đồng hình liên tục tương tự cũng quan sát được trong (Fe,Mn)– olivin. Thành phần của hầu hết các olivin biểu diễn (hình 6.1) trên hệ CaO–MgO–FeO–H2O. Loạt dung dịch cứng phổ biến nhất của hệ này là Fo–Fa. Tương đối hiếm là olivin thuộc các loạt monticelit–kirschteinit và fayalit–tephroit Mn2SiO4. Sự phân bố của Fe2+ và Mg2+ trong vị trí M1 và M2 tuân theo một độ trật tự biến đổi, với một nghịch lí là cation sắt lớn nằm nhiều hơn tại bát diện M1 nhỏ. Các bát diện này gắn với nhau qua cạnh, khiến khoảng cách caion – cation co rút; xuất hiện lực đẩy giữa chúng. Đối ứng, cạnh chung của các bát diện này trở nên ngắn lại, nơi đây thu hút thêm điện tích âm, gây biến dạng các đa diện (theo Papike J.J. và Cameron M., 1976, xem quy tắc Pauling, 4.2.1). Trong olivin calci, tức là monticelit CaMgSiO4, calci chiếm vị trí M2 và magnesi chiếm M1. Hình 6.2 Cấu trúc tinh thể của olivin Tại vùng áp suất tăng cao, olivin tiếp nhận cấu trúc chặt hơn của spinel. Nhiệt độ 1000°C và áp suất khoảng 140 kbar, ứng với độ sâu 300 đến 400 km, xảy ra biến đổi của Mg2SiO4 sang cấu trúc loại spinel β. Từ pha β sang pha γ là biến đổi xảy ra ở khoảng 170 kbar và ở cùng nhiệt độ như trên. Trong khoảng độ sâu từ ∼250 đến 670km, các silicat tiếp nhận cấu trúc với phối trí bát diện của một phần silic. Các phản ứng xảy ra trong đới chuyển tiếp của manti có thể như sau٭: MgVI SiIV O3 → MgVI 2 SiIV O4 + SiVI O2 enstatit olivin stishovit MgVI2 SiIV O4 (olivin) → MgVI Si2O4 (spinel) Năm 1969 người ta đã thấy olivin (ringwoodit) có cấu trúc loại spinel trên mảnh thiên thạch. Trước đó phòng thí nghiệm của A.E. Ringwood, Trường ĐHQG Australia, Canberra, đã tổng hợp thành công olivin ấy với thành phần (Fe0,7Mg0,3)2SiO4. Biến đổi pha từ α sang β giới hạn ở phạm vi thành phần với tỉ lệ Mg/(Mg+Fe) > 0,85. Tác dụng của áp suất cao đối với các dung dịch cứng olivin giàu sắt hơn thể hiện trên hình 6.3. ٭ Chữ số La Mã chỉ số phối trí của ion đứng trước. Stishovit có cấu trúc loại rutil, xem 4.3.2. Về spinel xem 6.13.6. 56.1.2 Đặc điểm hoá học Hình 6.3 Sơ đồ chuyển pha olivin–spinel trong hệ Mg2SiO4 – Fe2SiO4 ở nhiệt độ 800oC và 1200oC (theo Akimoto, S. et al, 1971) Hình 6.4 Tương quan của khoảng cách mặt mạng d130 và thành phần trong dãy đồng hình forsterit–fayalit Thành phần của olivin biến đổi từ Mg2SiO4 (forsterit) sang Fe2SiO4 (fayalit) có sự trao đổi liên tục giữa Mg2+ và Fe2+ (bảng 6.1 và hình 6.1) trong cấu trúc. Tên các khoáng vật fayalit và forsterit lần lượt ứng với thành phần Fo0−10 và Fo90−100. Trung gian là các khoáng vật ferohortonolit Fo10−30, hortonolit Fo30−50, hialosiderit Fo50−70, chrysolit Fo70−90. Riêng olivin lấy từ lamproit Lai Châu (bảng 6.2), thì tên chrysolit của nó đã xác định bằng thành phần hoá học, hoàn toàn phù hợp các biến thể cùng loại của một số lamproit điển hình (West Kimberley, Leucit–Hills, Murcia–Almeria) chọn để đối sánh. Trong một số mẫu, olivin chiếm đến 25% thành phần khoáng vật (gồm olivin, diopsit, phlogopit và sanidin là thành tố chính). Bảng 6.1 Số liệu phân tích hoá của olivin Cấu tử 1 2 3 4 5 6 SiO2 41,85 32,47 30,09 31,50 29,27 36,63 TiO2 0,07 0,34 - 0,00 - 0,00 Al2O3 0,00 0.02 0,00 0,04 - 0,07 Fe2O3 - 0,18 - - - FeO 2,05 53,14 69,42 40,33 1,20 8,59 MnO 0,21 0,73 0,28 26,009 65,23 0,44 MgO 56,17 13,22 0,91 1,59 1,98 19,69 CaO 0,00 0,00 0,08 0,05 2,32 34,17 Tổng 100,35 100,10 100,78 99,66 100,00 99,61 Số ion tính trên 4 oxy Si 0,988 0,977 1,003 1,038 0,974 0,997 Al 0,000 0,001 0,000 0,001 - 0,002 6Ti 0,001 0,007 - 0,000 - 0,000 Fe3+ - 0.004 - - - - Mg 1,976 0,602 0,046 0,078 0,098 0,815 Fe2+ 0,040 1,363 1,937 1,112 0,033 0,196 Mn 0,004 0,018 0,008 0,728 1,838 0,010 Ca 0,000 0,000 0,003 0,001 0,083 0,997 ∑ (trừ Si) 2,02 2,00 1,99 1,92 2,05 2,02 Thành phần nguyên tố chính ngoài silic Mg 98,0 30,3 2,3 4,0 5,0 74,9 Fe 2,0 68,7 97,3 58,0 1,7 19,2 Mn 0,0 1,0 0,4 38,0 93,3 0,9 1. Forsterite, serpentine. Douglas Creek. South Irland. New zealand (Cooper, A.F.,1976, J. Geol. Geophis. New Zealand, 19, 603-23). 2. Hortonolite, ferrodiorite, upper zone a Skaergaard intrusion. East Greenland (Vincent, E.A.,1964, Amst. Min.,49.805-6). 3. Fayalite, Gunflint Iron Formation. Minnesola- Ontario. USA (Floran,.R.J. & Papike, J.J., 1978. J. Petr., 19. 215-88). 4. Knebelite, metasomatized limestone. Blue Bell Mine. British Columbia.Canada (Mossman, D.J. & Pawson, D.J., 1976. Can. Min., 14.479-86). 5. Tephroite, Benallt Mine. Caernarvonshire. Wales. UK (Smith, W.C. etal., 1944. Min.Mag., 27. 33-46). 6. Monticellite, alnoite. Talnakh. USSR (Nikishov, K.N. et al,. 1978, Abstracts IMA XI Meeting, Novosibirsk. 56-7). Một số các tinh thể tự nhiên, nhất là olivin giàu sắt, có phần nhỏ sắt và magnesi bị mangan và calci thay thế. Nickel và chrom thường có mặt trong olivin giàu magnesi, riêng chrom thì có trong các phiến mỏng chromit phân rã từ dung dịch cứng. Tương tự, một số Fe3+ cũng thường có mặt trong những hạt nhỏ magnetit mọc xen (xem lại 5.2.4) hoặc liên quan đến sản phẩm biến đổi do olivin bị oxy hoá. Một lượng nhỏ calci có trong phần lớn olivin (bình thường từ 0,0 đến 1,0% CaO). Phosphor gặp trong olivin dưới dạng nguyên tố vết (có thể đạt 400ppm), làm xuất hiện ô trống trong khoang tứ diện bằng thay thế sau: P +  ⇔ Si. Trong chrysolit Lai Châu sự có mặt của hai nguyên tố vết calci và nickel cùng sự biến thiên của chúng liên quan đến hàm lượng các nguyên tố tạo đá chính, nhất là magnesi, là yếu tố đặc trưng cho olivin của lamproit (Scott, 1979; Jaques et al., Michell, 1986). Khảo sát vi thám trên một số hạt olivin phân đới (Trần Trọng Hoà và nnk, 1991) cho thấy từ trung tâm ra rìa hạt MgO giảm độ chứa của nó thì NiO giảm theo, trong khi đó CaO lại tăng hàm lượng. So sánh giá trị bán kính ion thì thấy nickel là nguyên tố tương thích, dễ dàng đi vào mạng tinh thể của olivin. Bảng 6.2 Số liệu hoá phân tích của olivin lấy trong đá lamproit Lai Châu [12] Cấu tử Nậm Hon Nậm Hon Cốc Pìa Simang Sin Cao Pìn Hồ 7khang SiO2 41,26 40,68 40,17 40,86 41,54 40,12 FeO 9,10 9,94 13,13 7,93 7,53 13,58 MgO 48,62 48,91 46,55 50,92 50,33 45,68 CaO 0,09 0,08 0,08 0,09 0,06 0,12 NiO 0,28 0,29 0,26 0,32 0,48 0,25 Σ 99,35 99,90 100,19 100,12 99,94 99,75 Số ion tính trên 4 oxy (do tác giả sách này tính thêm) Si 1,01 0,99 0,99 0,99 1,00 1,00 Fe 0,18 0,20 0,27 0,16 0,15 0,28 Mg 1,78 1,97 1,72 1,84 I,82 1,70 Ca 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Ni 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Thành phần (%) các cation chính (do tác giả sách này tính thêm) fe # 15,77 16,89 12,00 13,47 13,01 22,92 mg # 84,23 83,11 78,00 86,53 86,99 77,08 # fe : FeO / (FeO + MgO + MnO) mg: MgO / (FeO + MgO + MnO) (Mg,Fe)–olivin tạo dãy dung dịch cứng liên tục. Việc một ion bán kính lớn thay thế liên tục cho một ion bán kính nhỏ có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng chảy. Cation sắt có cùng hoá trị như magnesi, nhưng kích thước lớn hơn, nên nó có liên kết yếu hơn với oxy. Cùng với việc nó tham gia ngày càng nhiều vào cấu trúc, dung dịch trung gian lần lượt từ Fo sang Fa có nhiệt độ nóng chảy ngày càng thấp. Như vậy, hạt olivin đầu tiên tách khỏi thể lỏng (với thành phần cho trước) giàu Mg hơn so với hạt kết tinh muộn. Ion sắt ngày càng nhiều trong thể lỏng còn lại. Nhiệt hoà tan của forsterit và fayalit là hàm tuyến tính của thành phần đương lượng gam; điều này cho thấy nhiệt thay thế đồng hình bằng không và sự cân bằng nhiệt hoàn hảo được duy trì trong quá trình sắt thế chân magnesi. Olivin rất mẫn cảm với biến đổi nhiệt dịch, với tác dụng phong hoá và biến chất sơ khai. Sản phẩm của quá trình khá đa dạng, bao gồm serpentin và hỗn hợp của idingsit, bowlingit và chlorophacid. Idingsit nâu đỏ gồm smectit, chlorit và goethit/hematit. Cơ chế biến đổi có sự khuếch tán ion hydro vào cấu trúc olivin. Tại đó, chúng gắn kết nhất thời với ion oxy, khiến cho Mg, Fe2+ và Si tách khỏi vị trí của chúng, mở đường cho Fe3+, Al và Ca vào thay thế. Bowlingit là sản phẩm xanh lục gồm smectit–chlorit cùng với serpentin và một ít talc, mica và thạch anh. Tương quan giữa idingsit và bowlingit phụ thuộc chủ yếu vào trạng thái oxy hoá của sắt (sản phẩm xanh lục biến thành sản phẩm nâu đỏ khi bị đốt trong không khí ở 600°C). Chlorophacid không khác idingsit mấy, nhiều màu hơn, chứa ít Fe3+ và nhiều Fe2+ hơn. Thành phần của nó có chlorit, smectit, goethit và calcit. Serpentin hoá là dạng biến đổi rộng rãi nhất của olivin và là quá trình biến chất phổ biến nhất của các đá giàu olivin (dunit và peridotit). Sản phẩm biến đổi chính, nói riêng của olivin 8giàu Mg, là ba biến thể đa hình của serpentin (lizardit, chrisotil và antigorit), cùng với brucit, talc và carbonat. Quá trình serpentin hoá có thể biểu diễn bằng các phản ứng: 2Mg2SiO4 + 3H2O → Mg3Si2O5(OH)4 + Mg(OH)2 forsterit serpentin brucit 3Mg2SiO4 + 4H2O + SiO2 → 2Mg3Si2O5(OH)4 Phản ứng ngược đã tiến hành bằng thực nghiệm ở điều kiện nhiệt độ và áp suất lần lượt là 375 và 425°, 2 và 6kbar. Nếu CO2 tham gia phản ứng thì talc và magnesit có thể hình thành: 2Mg3Si2O5(OH)4 + 3CO2 → Mg3Si4O10(OH)2 + 3MgCO3 + 3H2O và xa hơn, phản ứng serpentin hoá có thể như sau: 6Mg2SiO4 + Mg3Si4O10(OH)2 + 9H2O → 5Mg3Si2O5(OH)4 6.2. GRANAT Hệ lập phương. Nhóm không gian Ia3d. Z = 8. dhkl chính của pyrop : 2,89 (8); 2,58 (9); 1,598 (9); 1,542 (10); 1,070 (8). Khó tan trong HF, trừ hydrogrosular. Khoáng vật nhóm granat rất đặc trưng cho đá biến chất, nhưng cũng bắt gặp trong một số đá magma và trong vụn trầm tích. 6.2.1. Cấu trúc tinh thể Ô mạng cơ sở của granat chứa tám đơn vị công thức X3 Y2 Z3 O12. Công thức hóa học a(Å) Pyrop Mg3Al2Si3O12 11,459 Almandin Fe3Al2Si3O12 11,526 Spesartin Mn3Al2Si3O12 11,621 Grosular Ca3Al2Si3O12 11,851 Andradit Ca3 Fe2Si3O12 11,996 Uvarovit Ca3Cr2Si3O12 11,996 Hydrogrosular Ca3Al2 Si2O8(SiO4)1–m(OH)4m 11,85 ÷ 12,16 Cấu trúc tinh thể gồm các tứ diện ZO4 và các bát diện YO6 xen kẽ, nối với nhau qua đỉnh tạo nên khung đẳng thước (hình 6.5). Bên trong có các hình phối trí dạng lập phương XO8. Hình này có thể mô tả là gồm 12 mặt tam giác. Độ dài a của cạnh ô mạng là một trong đặc số giúp xác định tên của khoáng vật granat: a(Å) = 9,04 + 1,61r(X) + 1,89r(Y) trong đó r(Y) và r(Y) là bán kính trung bình của cation X và Y. [...]... cũng thường gặp trong những mỏ khoáng tương đối lớn. Cơ sở hóa học tinh thể NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2006. Tr 189 – 290. Từ khoá: Khoáng vật tạo đá, OLIVIN, GRANAT, silicat, nhơm, BIOPYRIBOL, PYROXEN, MICA, YROPHYLLIT-TALC, khống vật set. Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao... X2Y4–6Z8O20(OH,F)4 Nhóm khống vật mica rất đa dạng về mặt hố học và vật lí học. Nhưng hết thảy chúng đều có tinh thể dạng tấm, có cát khai hồn tồn theo {001} và đây là hệ quả của cấu trúc tinh thể dạng lớp. Trong số các mica phổ biến nhất, bốn khống vật sau có ý nghĩa kinh tế: muscovit, paragonit, phlogopit và lepidolit. 6.8.1. Cấu trúc tinh thể Đặc điểm cấu trúc cơ sở của mica là lớp TOT. Hai lá tứ diện biểu... ấn phục vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả. Mục lục Chương 6 HĨA HỌC TINH THỂ CỦA MỘT SỐ KHỐNG VẬT TẠO ĐÁ 3 6.1. OLIVIN 3 6.1.1 Cấu trúc tinh thể 3 6.1.2 Đặc điểm hoá học 5 6.2. GRANAT 8 6.2.1. Cấu trúc tinh thể 8 6.2.2. Đặc điểm hoá học 9 6.3. NHĨM SILICAT NHƠM Al2SiO5 14 6.3.1. Silimanit AlIVAlVISiO4O 15 6.3.2. Andalusit Al V Al VI SiO 4 O... pyroxen. Điều này gây phân huỷ amphibol, biến nó thành pha khan (thường là pyroxen) ở nhiệt độ thấp hơn điểm sơi. Về mặt hóa h ọc tinh thể, amphibol, pyroxen và mica liên quan chặt chẽ với nhau (xem 6.5). 6.7.1. Cấu trúc tinh thể Cấu trúc tinh thể của amphibol dựa trên cơ sở chuỗi kép Si 4 O 11 (các hình 4.5, 4.36; 6.10,a và 6.18), là kết quả kết nối dọc hướng [010] của từng cặp chuỗi đơn kiểu... diện với 6 oxy (hình 6.8,c). Thể tích ơ mạng cơ sở V1 và thể tích mol V2 của 3 biến thể đa hình Al 2 SiO 5 (ở 25°C) như sau: Andalusit Silimannit Disten V1, Å 3 : 342 331 293 V2, cm 3 /mol: 51,5 49,9 44,1 Rõ ràng, disten có thể tích riêng nhỏ nhất và vì vậy nó là biến thể đa hình bển vững ở điều kiện áp suất cao nhất trong ba biến thể. Disten rất giống những biến thể kia ở chỗ nguyên tử khác... thấp hơn so với của pyroxen. Tinh thể của chúng có dạng quen kéo dài dọc theo hướng củ a chuỗi. Tuy vậy, lăng trụ của pyroxen thường ngắn, dạng thỏi. Tinh thể của amphibol là lăng trụ dài, hình kim. Mặt cát khai theo {110} phân biệt rõ rệt về giá trị góc có thể liên quan trực tiếp đến mặt cắt ngang của cấu trúc chuỗi. Thành phần hoá học của pyroxen có thể biểu thị bằng cơng thức tổng quát XYZ 2 O 6 ,... hydroxil để có phối trí tứ diện. Thành phần hoá học củ a tourmalin rất phức tạp, cho đến gần đây cơng thức cơ sở của nó vẫn chưa xác định (Deer W.A., 1992). Cấu trúc tinh thể cũng khơng tránh khỏi tình trạng này. Mơ hình đưa ra sau đây (Cornelis K. & nnk, 1993) cũng có chi tiết khác so với mơ hình trên 37 Amphibol chia thành ba loại trên cơ sở cation trong vị trí M4 (pyroxen chia theo cation... chuỗi. Thành phần hoá học của pyroxen có thể biểu thị bằng cơng thức tổng quát XYZ 2 O 6 , cation X nằm trong vị trí tinh thể học M2; Y trong vị trí M1 (riêng Fe 2+ tập trung trong vị trí tinh thể học M2 của pyroxen trực thoi Pbca); Z chỉ Si 4+ nằm trong tâm các tứ diện của chuỗi. Có thể thấy rằng cation X thường lớn hơn cation Y, tương ứng với kích thước của các vị trí M2 và M1. Cấu trúc pyroxen... cho vô số tấm mọc xen song song với (010). Amphibol sắt-magnesi một nghiêng (Fe-Mg-clinoamphibol). Một số dãy đồng hình phổ biến của amphibol có thể cho thấy thành phần của chúng trong hệ Mg 7 Si 8 O 22 (OH) 2 (anthophyllit hay Mg-cumingtonit)–Fe 2+ 7 Si 8 O 22 (OH) 2 (grunerit hay Fe-anthophyllit)– “Ca 7 Si 8 O 22 (OH) 2 ” (thành phần đầu-cuối giả định). Còn nhớ, nhóm pyroxen có hệ tương tự là... hydrogrosular. Khống vật nhóm granat rất đặc trưng cho đá biến chất, nhưng cũng bắt gặp trong một số đá magma và trong vụn trầm tích. 6.2.1. Cấu trúc tinh thể Ô mạng cơ sở của granat chứa tám đơn vị công thức X 3 Y 2 Z 3 O 12 . Công thức hóa học a(Å) Pyrop Mg 3 Al 2 Si 3 O 12 11,459 Almandin Fe 3 Al 2 Si 3 O 12 11,526 Spesartin Mn 3 Al 2 Si 3 O 12 11,621 Grosular Ca 3 Al 2 Si 3 O 12 . 5,8 7,8 - Andradit 3,4 - 1,3 9,5 69,5 18,0 Grosular 2,5 26,3 - 79,2 21,4 36,2 Pyrop 70,4 3,7 - 5,0 - 1,1 Schorlomit 0,5 - - 0,4 - - Spesartin. Cr 0,196 - - - - 1,747 Fe3+ 0,155 - 0,114 0,392 2,709 0,709 Ti 0,030 0,090 0,012 0,081 0,062 - ∑ ≈ 4 Mg 4,184 0,215 - 0,297 - 0,065