WikiSort.ru - Не сортированное

Вадслеит или Уэдслиит (англ. wadsleyite) — высокобарная полиморфная модификация оливина. Является минералом ромбической сингонии.^[1] Впервые был обнаружен в хондрите Peace River в Канаде.

Описание

Описан в 1966—1968 годах^[2], назван в честь австралийского химика Артура Вадсли (Arthur David Wadsley (1918—1969)), известного своими работами в области структурной кристаллографии минералов и неорганических соединений.

Вадслеит (β-Mg₂SiO₄) может формироваться либо путем трансформации на глубине около 300 км клинопироксенов в соответствии с реакцией:

2(Mg,Fe)SiO₃ = (Mg,Fe)₂SiO₄ (вадслеит) + SiO₂ (стишовит),

либо как результат перестройки оливина на глобальной границе «410 км». На рубеже «520 км» вадслеит трансформирутся в шпинелеподобный рингвудит (γ-Mg₂SiO₄).

Вадслеит и рингвудит рассматриваются как главные аккумуляторы воды в переходной зоне (410—670 км), запасы которой превышают объём Мирового океана.^[3] С кристаллохимической точки зрения эта особенность состава формально безводных вадслеита и рингвудита определяется заменой в их структурах части анионов O₂⁻ на гидроксильные группы OH⁻. Предпосылкой для этого в структуре вадслеита служит присутствие атома О, который не участвует в SiO₄-тетраэдрах, а координирован лишь пятью атомами Mg. Таким образом, сумма валентных усилий на этом анионе — 1.67, что можно объяснить лишь вхождением до 33 % группами ОН и в сочетании с искажением катионных полиэдров.

Трансформация оливина в вадслеит должна приводить к увеличению скоростей прохождения сейсмических волн на 13 %. На самом же деле, на глубине 410 км она увеличивается всего на 3 — 5 %. Чтобы избежать противоречий между петрологической моделью верхней мантии и сейсмологическими данными, допускается вхождение дополнительных атомов железа и водорода в структуру вадслеита, что приводит к уменьшению жёсткости вещества переходной зоны, и, соответственно, к снижению скорости распространения сейсмических волн.

Как предполагает Ю. М. Пущаровский, обогащение вадслеита железом должно вовлечь в реакцию большое количество оливина мантии. В свою очередь это должно сопровождаться изменением химического состава пород вблизи границы раздела «410».^[4]

Примечания

Литература

• Ashbrook S. E., Le Polle L, Pickard C. J., Berry A.J, Wimperise S and Farnanf I (2006) First-principles calculations of solid-state 17O and 29Si NMR spectra of Mg₂SiO₄ polymorphs. Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, 9, 1587—1598 (Also available at http://www.rsc.org/pccp.)
• H Horiuchi and H Sawamoto (1981) β-(Mg,Fe)₂SiO₄: Single crystal X-ray diffraction study. American Mineralogist, 66, 568—575
• Huang XG, Xu YS, Karato SH (2005) Water content in the transition zone from electrical conductivity of wadsleyite and ringwoodite. Nature. 434, 746—749. 7 April 2005
• Kleppe, Annette K, (2006) High-pressure Raman spectroscopic studies of hydrous wadsleyite II, In: American Mineralogist, July 2006, Vol. 91, Issue 7, pp. 1102—1109
• Mibe K, Orihashi Y, Nakai S, Fujii T (2006) Element partitioning between transition-zone minerals and ultramafic melt under hydrous conditions. Geophysical Research Letters 33 (16): Art. No. L16307. 19 Aug 2006
• GD Price, A Putnis, SO Agrell and DGW Smith (1983) Wadsleyite, natural β-(Mg,Fe)₂SiO₄ from the Peace River meteorite. Canadian Mineralogist, 21, 29-35
• JR Smyth (1987) β-Mg₂SiO₄: A potential host for water in the mantle? American Mineralogist, 72, 1051—1055
• JR Smyth (1994) A crystallographic model for hydrous wadsleyite: An ocean in the Earth’s Interior? American Mineralogist, 79, 1021—1024
• JR Smyth, T Kawamoto, SD Jacobsen, RJ Swope, RL Hervig, and JR Holloway (1997) Crystal structure of monoclinic hydrous wadsleyite. American Mineralogist, 82, 270—275.
• K Tokár, PT Jochym, P Piekarz, J Łażewski, M Sternik, and K Parlinski (2013) Thermodynamic properties and phase stability of wadsleyite II Physics and Chemistry of Minerals 40(3), 251—257, doi:10.1007/s00269-013-0565-9
• Van De Moortèle B, Reynard B, McMillan PF, Wilson M, Beck P, Gillet P, Jahn S (2007) Shock-induced transformation of olivine to a new metastable (Mg,Fe)₂SiO₄ polymorph in Martian meteorites. Earth and Planetary Science Letters 261 (3-4): 469—475. 10 Sep 2007 (Also available at https://web.archive.org/web/20090211202427/http://portal.isiknowledge.com/portal.cgi.)

Ссылки

• Уэдслиит на сайте «Всё о геологии».
• Wadsleyite — Mineral Data.