نبذة تعريفية عن مجموعة المعادن “الأورثوبيروكسين”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الأول

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

معادن الأورثوبيروكسين علوم الأرض والجيولوجيا

مجموعة معادن لها الصيغة الكيميائية العامة (XYSi₂O₆) حيث تشغل المواقع (Y) بالحديد والمغنسيوم والمواقع (X) بالحديد والمغنسيوم والمنجنيز أو كميات محدودة من الكالسيوم (حتى 3% تقريباً) .

تتميز المجموعة بتماثل بلوري معيّن قائم لا يسمح بوجود كميات ملموسة من الكاتيونات الأكبر (مثل الكالسيوم والصوديوم) في المواقع (X).

إن أهم تغير في التركيب الكيميائي لمعادن الأورثوبيروكسين يتمثّل في نسبة الحديد إلى المغنيسيوم (شكل 1) مؤدياً إلى سلسلة محلول جامد (صلب) للطرفين  الانستاتيت (Mg₂ Si₂O₆  والفيروسيليت (Fe₂Si₂O₆) إضافة إلى العناصر الأساسية المكونة للأورثوبيروكسين.

 

ويمكن أن يوجد أيضاً الألومنيوم والتياتيوم والكروميوم والنيكل والحديدك بنسب قليلة ، علماً بأن الألومنيوم فقط يمكن أن يوجد بكميات ملحوظـــــة .

تحدّد ظروف التكوين تركيب الأوروثوبيروكسين، فمثلاً تكون كمية الألومنيوم أعلى في درجات الحرارة العالية، بينما تتكون الأنواع الغنية بالحديد تحت ظروف من الضغوط العالية جداً  .

علاوة على ذلك ، هناك أيضاً محلول جامد بين الأورثوبيروكسين والكلينوبيروكسين (بيروكسين أحادي الميل) الكلسي والذي يزداد مداه بزيادة درجات الحرارة .

 

يتبلور الأورثوبيروكسين في الوحدة الأولية للمعيني القائم (مجموعة فراغية PbCa)، ويتميز الشكل الغني بالمغنيسيوم والمسمّى بروتوانستاتيت بتماثل مختلف قليلاً .

أبعاد الخليّة في الاتجاهين (ب) ، (جـ) هي نفسها كما في الكلينوبيروكسين (بيروكسين أحادي الميل) بينما يتضاعف البعد (أ) ، أبعاد الخلية بالانسجتروم هي : أ = 18,22 ، ب = 8,81 ، جـ = 5,21.

 

وهذا يبيّن أن غياب الكاتيونات الكبيرة من بنية الأورثوبيروكسين يسبب إزاحة بنائية ضعيفة.

بحيث أن أصغر وحدة متكررة تحتوي على ضعف عدد الذرات الموجودة في الخلية الواحدة للكلينوبيروكسين. 

عدا ذلك فإن الكيمياء البلوريّة تماثل اليدوبسيد المميزة بسلاسل منفردة لرباعيات الأوجه السيليكوني (SiO₄) متبادلة مع شرائط ذات تآزر ثماني الأوجه ، والتي تشتمل على الكاتيونات الأكبر حجماً.

 

ويُلاحظ أن الألومنيوم، الموجود بكميات قليلة (كما في الكلينوبيروكسين) يشغل كلاً من المواقع الرباعية والسداسية التآزر.

تعتمد الخواص الفيزيائية والبصرية للأورثوبيروكسين على تركيبه الكيميائي وخاصة نسبة الحديد إلى المغنيسيوم .

اللون بنّي فاتح ويتدرج إلى الأغمق في الأنواع الغنية بالحديد كما أن الوزن النوعي ومعاملات الانكسار تزداد مع ارتفاع  نسبة الحديد (شكل 2) .

 

يتميّز معدن البرونزيت بلونه البرونزي الناشيء إمّا نتيجة لوجود رقائق دقيقة جداً من الكلينوبيروكسين الغني بالكالسيوم والناشئة عن انفصال المحلول الجامد (الصلب).

مما يسبب حيوداً للضوء (مثلما يحدث في معدن اللابرادوريت) ، أو بسبب وجود صفائح دقيقة جداً وموجّهة من معدن الألمنيت أو معادن أكاسيد الحديد والتيتانيوم الأخرى .

ويمكن تمييز معادن الأورثوبيروكسين في العينات اليدوية عن معادن الأمفيبول عن طريق وجود الانفصام من اتجاهين بزاوية بينية قدرها 88° كما يميز عن الأوجيت عن طريق اللون (لون الأوجيت يتراوح بين الأخضر والأسود) ويظهر الفرق بوضوح على الأسطح المتأثّرة قليلاً بالتجوية .

 

معادن الأورثوبيروكسين شائعة الوجود في الصخور المتحولة، مميزة لسحنة الجرانيوليت، وفي صخور النيس المافية والفلسبائية.

وهي توجد في الصخور الفلسائية (مثل الشارنوكيت) مع معادن الجارنت والبيوتيت والأوجيت والهورنبلند والفلسبار القلوي والكوارتز، بينما توجد في النيس المافي مصاحبة معدن الأوجيت والهورنبلند والجارنت والبلاجيوكليز الكلسي.

ويتكون الأورثوبيروكسين أيضاً نتيجة إزالة الماء من البيوتيت وذلك في درجات التحوّل العالية جداً ، وخاصة التحول بالتماس ويصاحبه في مثل هذه الحالات الفلسبار القلوي .

ويُعتبر الأورثوبيروكسين من المعادن المميّزة للصخور فوق المافية المتحولة حيث  يوجد مصاحباً للأوليفين والسبينل والكلوريت الغني بالمغنيسيوم والأنثوفيلليت والهورنبلند ، وفي مثل هذا التواجد يمثل الأورثوبيروكسين إزالة الماء من التلك والهورنبلند مع ازدياد درجات الحرارة .

 

ومعادن الأورثوبيروكسين شائعة جداً في صخور البريدوتيت المكوّنة للأجزاء العلوية للأرض ، حيث يصاحبها معادن الأوليفين والأوجيت والسبينل أو الجارنت .

توجد هذه الصخور على هيئة عقد أحياناً في صخور البازلت والكمبرليت وتُعتبر دراسة مثل هذه العقد    مفيدة للغاية حيث تعطي فكرة عن نشأة هذه الصخور وأعماقها ونوعيّة الصهير الأصلي .

 

ويوجد الأورثوبيروكسين أيضاً في عديد من صخور البازلت والجابرو وخاصة ذات التركيب الثولييتي وكذلك في كثير من النيازك ولكنه لا يوجد في معظم الصخور النارية ذات الأصل القلوي. 

كما أنه شائع إلى حد ما في الصخور البركانية والجوفية المتوسطة التركيب مثل الأنديزيت والديوريت ونادراً ما يوجد في الصخور السيليسية مثل الرايوليت والجرانيت.

 

تسمَّى صخور الجابرو المحتوية فقط على الأورثوبيروكسين بالنوريت (جابرو أرثوبيروكسيني) ويكون أعلى انتشار لوجود الأورثوبيروكسين في الصخور فوق المافية وخاصة المقتحمات الطباقية العملاقة، مثل معقدة بوشفيلد بجنوب إفريقيا ومعقدة ستيلواتر بمنطقة مونتانا حيث يمثل (مع الأوليفين والأوجيت) أول المعادن المتبلورة من الصهير.

ونتيجة لأنها أكبر كثافة من الصهير فإنها تهبط إلى الأجزاء السفلية للمقتحمة (قريباً من القاع) مكونة ما يسمى بالصخور الركامية والمميزة بأنسجة واضحة . وفي مثل هذه الحالات يكون معدن البرونزيت وهو أكثر معادن الأورثوبيروكسين وجوداً .

هذا وتتمتع مثل هذه المعقدات الطباقية بأهمية اقتصادية كبيرة حيثُ يستخرج منها خامات الكروميت وبعض البلاتين والعناصر البلاتينية (مثل الايريديوم) الكروم. 

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]