Zussmanite - Zussmanite

Zussmanita (K (Fe ²⁺ , Mg, Mn) ₁₃ [AlSi ₁₇ O ₄₂ ] (OH) ₁₄ ) é um mineral de silicato rico em ferro hidratado . A zussmanita ocorre como cristais verdes claros com clivagem perfeita .

Descoberta e ocorrência

Foi descrito pela primeira vez em 1960 por Stuart Olof Agrell na pedreira Laytonville , Condado de Mendocino , Califórnia . Zussmanite é nomeado em homenagem a Jack Zussman (nascido em 1924), Chefe do Departamento de Geologia da Universidade de Manchester e co-autor de Rock-Forming Minerals . Na pedreira de Laytonville, Zussmanita ocorre em folhelhos metamorfoseados , ironstones siliciosos e calcários impuros da Formação Franciscana . É um local de alta pressão e baixas temperaturas onde ocorrem rochas metamórficas da fácies xisto azul . Esta é também a localidade em que Deerite e Howieite foram descobertos pela primeira vez. Este tipo de localidade também produz micas , que apresentam estrutura semelhante à da zussmanita.

A localidade em que ocorre a zussmanita é de ultra alta a alta pressão e baixas temperaturas. Esse tipo de metamorfismo barroviano é geralmente distinguido pela faixa P / T, e não pelas faixas de pressão e temperatura (Miyashiro et al., 1973). Os três principais tipos de Barrovian são o tipo P / T baixo, tipo P / T médio e tipo P / T alto. O tipo P / T elevado, denominado metamorfismo glaucofânico, é caracterizado pela presença de glaucofano e forma xistos de glaucofano (Miyashiro et al., 1973). Os xistos de glaucofane , comumente referidos como fácies xisto -azul, resultam do metamorfismo de rochas basálticas e geralmente estão localizados em terrenos geossinclinais dobrados (Deer, Howie, Zussman et al., 1992). Os xistos de glaucofane são caracterizados por metamorfismo de baixa temperatura (100–250 ° C) e alta pressão (4-9 kbar) (Deer, Howie, Zussman et al., 1992). Zussmanite é vulgarmente encontrado com stilpnomelane e quartzo , geralmente formando abundantes porfiroblastos até 1 mm em tamanho, na localidade recentemente descoberto no sul da região central do Chile (Massonne et al., 1998).

Composição

O mineral filossilicato da fácies xisto azul ocorre como resultado da subducção de rochas da crosta oceânica e sedimentos da margem oceânico-continental ao longo dos limites das placas convergentes. A fórmula ideal para a zussmanita é KFe ₁₃ Si ₁₇ AlO ₄₂ (OH) ₁₄ com possíveis substituições de sódio (Na) por potássio (K), em quantidades extremamente pequenas (Lopes et al., 1969). Os possíveis substitutos do ferro (Fe ²⁺ ) são principalmente magnésio (Mg) com traços que podem incluir: manganês (Mn), alumínio (Al), ferro ³⁺ (Fe ³⁺ ) e titânio (Ti) (Lopes et al. , 1969). A zussmanita foi descoberta em combinação com a deerita e a howieita, dois novos minerais descobertos na formação franciscana, Condado de Mendocino, Califórnia. Deerite e howieite foram encontrados em outros locais enquanto zussmanite só foi encontrado nesta localidade de tipo, tornando-se um mineral de ocorrência rara. Experimentos revelaram que a zussmanita é estável até 600 ° C em pressões entre 10 kb e 30 kb e que os membros finais da zussmanita são ortoferrosilita, biotita e quartzo. O exemplo da reacção é KFe ₁₃ [AlSi ₁₇ 0 ₄₂ ] (OH) ₁₄ (zussmanite) produz 10FeSiO ₃ (orthoferrosilite) + ¹ / ₂ K ₂ Fe ₆ Si ₆ Al ₂ O ₂₀ (OH) ₄ (biotite) + 4SiO ₂ (quartzo) + 6H ₂ 0 (água) (Dempsey et al., 1981). O análogo de manganês da zussmanita, coombsita , foi encontrado em rochas siliciosas ricas em manganês no Xisto de Otago, na Nova Zelândia.

Estrutura

O grupo espacial e a célula de Zussmanite são R * 3, ahex 11.66 e chex28.69 Angstroms (Agrell et al., 1965). A estrutura da Zussmanita contém folhas contínuas de camadas romboédricas empilhadas de Fe-O octaédricas paralelas a (0001) (Lopes et al., 1967) e a ambos os lados destas são fixadas (Si, Al) -O tetraédricas de forma a produzir uma célula unitária romboédrica (Lopes et al., 1969). Essas camadas estão ligadas entre si por átomos de potássio (K) e também por anéis de três membros de tetraedros que compartilham oxigênios com os seis membros; exibido na figura 2 (Lopes et al., 1967). A estrutura da zussmanita tem uma afinidade próxima à das micas trioctaédricas, que têm uma camada octaédrica de Fe-O imprensada entre o tetraédrico que aponta para dentro. Ele difere das micas porque sua proporção de Si-O é de 9:21, o que resulta em um coeficiente de compartilhamento de 1,83, em comparação com 2,5 e 1,75 para micas e 1,2 e 2,0 para silicatos estruturais (Lopes et al., 1969). A distância média Fe- (O, OH) no primeiro octaedro é 2,1 Angstroms, o segundo octaedro é 2,14 Angstroms e no terceiro octaedro é 2,17 Angstroms. A distância média nas ligações Si-O em Zussmanite são 1,61 Angstroms para o primeiro tetraedro, 1,61 Angstroms para o segundo tetraedro e 1,65 Angstroms para o terceiro tetraedro; dados fornecidos na tabela I (Lopes et al., 1969). Os anéis de seis membros não estão diretamente ligados uns aos outros, o que permite o ajuste inclinando para fora de todo o tetraédrico, ao contrário de muitas micas onde rotações e inclinações são usadas para atingir as dimensões maiores da camada octaédrica. O achatamento da camada octaédrica perpendicular à camada é pronunciado em Zussmanita devido às bordas compartilhadas e não compartilhadas. Esse achatamento pode ser devido à tendência de os oxigênios compartilhados se aproximarem e proteger os átomos de ferro (Fe) de outros átomos de ferro (Fe) vizinhos.

Propriedades físicas

A zussmanita ocorre em cristais tabulares verdes claros com clivagem perfeita. Tende a ser uniaxial, fracamente pleocróico e com gravidade específica de 3,146 (Agrell et al., 1965). Outros tipos de zussmanita encontrados em Laytonville, que são de amostras de granulação fina, são considerados produtos metamórficos de estágio avançado. A clivagem perfeita é o resultado das lâminas contínuas de octaedros (Fe, Mg) - (O, OH) paralelas a (0001). As propriedades ópticas resultam de zussmanita virtualmente pura que foi separada de lâminas finas, de aproximadamente 200 micrômetros de espessura, sob um microscópio de polarização por meio de um microssuro. Os índices de refração se comparam bem com aqueles determinados por Agrell et al., 1965 para a Zussmanita quimicamente diferente da pedreira de Laytonville (Massonne et al., 1998).

Referências

links externos

• Propriedades da zussmanita