Cos'è la struttura di cristallu di l'ulivina?
La struttura di cristallu olivina è furmata di na disposizziuni ortorhombica unni lu silicuni isulatu- l'ossiggenu tetraedra (SiO₄) sunnu culligati pi siti ottaèdrici ca òccupanu. Sta struttura pò èssiri visualizzata comu na vicinanza esagunali-} silicunu l'àtumi d'ossìgginu, cu la mità dî bbannanti uttaèdrici chini di magnesiu o ioni di ferru e unu {3} } } .
Simmitrìa orturòmbica e Carattirìstichi dû Gruppu Spazziu
Lu gruppu olivinu si cristallizza nnô sistema di cristalli ortorhombici sutta lu gruppu spazziali Pbnm (macari disignatu comu Pnma nna mpistazzioni alternativi). Sta simmitrìa funnamintali difinisci comu l'àtumi si allùranu dintra la riti di cristallu e nfluenza direttamenti li prupità fìsichi dû minirali.
La cellula unitaria cunteni quattru unità di furmula (Z{0}}) e ammustra tri assi disuguali ca si ntèrsicanu a anguli ritti. Pi furstiriti (Mg₂ SiO₄), li paràmitri tìpici a griglia su' circa un=4.75 Å, b=10.20 Å, e c=5.98 Å. Nnâ fatiali (Fe₂SiO₄), sti paràmitri si raffurzanu assai a nu=4.82 Å, b=10.48 Å, e di c .= 6.09 Å duvutu ô raggiu ionicu cchiù granni di ferru rispettu ô magnesiu.
La dinuminazzioni dû gruppu spazziali Pbnm rivela dittagghi strutturali mpurtanti. Stu gruppu spazziali cunteni chiani di specchi e un centru di nvirsioni, criannu spicifichi di simmitrìa spicifici ncapu li pusizzioni atòmichi. Tri pusizzioni di ossìgginu cristallugraficamenti distinti (O1, O2, O3) esìstinu dintra la struttura, cu O1 e O2 ca s'attrovunu ncapu a chiani specchi mentri O3 òccupa na pusizzioni ginirali senza simmitrìa spiciali.
Cuurdinazzioni titrali e uttaedrica
Ntô cori dâ struttura di l'ulivina si trova lu titraedru isulatu di SiO₄⁴, unni n'atumu di silicuni cintrali cuvalentimenti a quattru atumi d'ossìgginu ca circonnanu. Sti tetraedri su' cumplitamenti ndipinnenti -} nun cunnividunu àtumi d'ossìgginu cu tetraedri vicini, classificannu l'ulivina comu nessusilicata o ortusilicata. Ogni ligami Si{3}} misura circa 1,63-1,66 Å e mustra nu caràttiri cuvalenti forti.
La tetraedra altirnata nna l'urientamentu, puntannu supra e sutta longu li righi paralleli â cristallugrafia c-}. Sta disposizzioni altirnativa cria canali rintra la struttura unni li catiuni di mitaḍḍu ponnu risidiri. Lu jonu di silicuni occupa sulu un situ cristallograficamenti distintu ca s'attrova ncapu a nu chianu specchiu, ca significa ca tutti l'àtumi di silicuni nnâ struttura su' currilati di l'upirazzioni di simmitrìa.
Li catiuni di mitaḍḍu (tipicamenti Mg2⁺ o Fe2⁺) òccupanu du' siti uttaedri distinti etichettati M1 e M2. Lu situ M1 s'attrova supra nu centru di nvirsioni e furma n'ottaedru cchiù distortu cu sei àtumi d'ossìgginu ca circonnanu. Mitalu{4}} lunghizzi di ligami M1 vannu di circa 2,07{9}}2,13 Å pi magnesiu. Lu situ M2 s'attrova nna un chianu di specchiu e cria n'uttaedru cchiù granni e rigulari cu distanzi MO ca spanni 2,04-2,21 Å.
La distinziuni ntra li siti M1 e M2 havi mpricazziuna mpurtanti pi comu li catiuni diversi si distribbuisciunu ntâ struttura. Nnâ seri di suluzzioni sòlidi magnesiu, Mg²⁺ e Fe²⁺ mùstranu picciridda prifiruni siti di situ e M2 senza na silittivitati forti. Cumunca, nnô carcium{8}} ca spènniri olivini comu la puntacicillitari (CaMgSiO₄), li ioni Ca²⁺ cchiù granni tràsinu prifirinzialmenti li siti M2 cchiù spazziuti mentri Mg²⁺ favurisci li pusizzioni M1 cchiu nica.
Risola esagunali({0}}} Lu quatru d'ossìgginu allazzatu
Na manera alternativa pi discrìviri la struttura olivina enfatizza lu suttattàticu d'ossìgginu. L'aniuni d'ossìgginu fòrmanu na matrici di vicinu esagunali- . Ccp) ammiscatu longu l'asi. Stu quatru duna l'impalcatura supra cui si pusizziunanu li catiuni di silicuni e mitalli.
Nna sta disposizzioni di l'ossìgginu hcp, li catiuna di mitaḍḍu allinchiunu la mità dî vodi ottaedrici dispunìbbili, mentri l'àtumi di silicuni uccupunu unu {0} } } . Stu travagghiu silittivu cria la stoichiumitrìa olivina carattirìstica di M2 SiO₄, unni M rapprisenta li catiuna di mitaḍḍu divalenti.
Ogni atumu d'ossìgginu si liga a nu silicuni e a tri àtumi di mitaḍḍu, criannu nu quatru densu di tri{0{0}}. L'àtumi d'ossìgginu nun sunnu equivalenti - li tri pusizzioni distinti d'ossìgginu (O1, O2, O3) hannu ambienti di ligami e distanzi di ligami picca diversi a l'àtumi vicini. Sta variazzioni nnî siti d'ossìgginu cuntribbuisci â cumplessità strutturali cumplessiva e nfruenza prupità comu l'espansioni termica e la cumpressibbilità.
Li strati di l'uttaedra di tardini s'allunganu paralleli ô chianu (100), a cruci{}} {\\disioni, lu titraedra isulatu. Sta carattirìstica a strati addiventa particularmenti mpurtanti sutta lu stress applicatu, picchì cria putinziali chiani di slip ca nfruènzanu li prupità miccànichi e sìsmichi di l'ulivina ntô mantellu tirrestri.
Suluzzioni sulidi e Variabbilità cumpusizziunali
La struttura di cristallu di l'ulivina s'accumula na suluzzioni solida cuntinua ntra l'estrimità di magnesiu (Mg₂ SiO₄) e l'estrimità di ferru-} (Fe₂ SiO₄). Sta malascibbilità cumpleta esisti picchì Mg²⁺ (ragghiu jonicu ~0,72 Å) e Fe2⁺ (ragghiu jonicu ~0,77 Å) diffiriscinu sulu a circa lu 7%, pirmittennucci di sostituiri liberamenti liberamenti senza turciri assai la struttura di cristallu.
Li cumpusizzioni su' espressi cunvinziunali comu pircintuali mulari, comu Fo₇₀₀AFa₀ (o simpricimenti Fo₀₀), ca nnicanu lu 70% fustirita e lu 30% fayaliti. L'ulivini naturali dî rocci màfici di sòlitu vannu di Fo₀ a Fo₉₀, mentri l'ulivini mantelli sunnu giniralmenti cchiù magnesini, cu cumpusizzioni 'ntornu a Fo₈ a Fo₉₂.
Li paramitri dâ griglia aumentunu quasi liniarmenti cû cuntinutu di ferru. Mentri lu Fe2⁺ sustituisci pi Mg2⁺, la cèllula unitaria s'allarga picchì li diminsiuni cchiù granni dû ferru spinciunu l'àtumi n'ata vota cchiù luntanu. Sta rilazziuni è accussì prividìbbili ca li diminsiuna di cèlluli unitari ponnu èssiri usati pi ditirminari la cumpusizziuni di l'olivina cu n'accuratizza raggiunevuli.
Sparti dâ sustituzzioni principali Mg{0}}Fe, la struttura olivina pò ncorpurari quantità minuri di autri catiuni. Lu càrciu tràsini ntâ struttura 'n quantità limitati, prifirennu lu situ M2 Lu manganisu (n tifroitu, Mn₂ SiO₂₂₂₂ Li quantità di nichel, crumu e macari ferru ferricu (Fe3⁺) ponnu sustituiri li siti uttaèdrici, puru si 'n prupurzioni cchiù nichi.
Stabbilità strutturali e High{0}}} polimorfi di prissioni
La struttura olivina arresta stàbbili sulu sutta cunnizzioni di prissioni e timpiraturi. Manu manu ca la prufunnità aumenta dintra la Terra, la disposizzioni olivina addiventa enirgeticamenti sfavurevuli e si trasforma 'n polimorfi cchiù densi cu strutturi di cristallu diversi.
Circa 410 km di prufunnità (ca currispunni ê prissioni circa 14 GPa), l'olivina subbisci na transizzioni di fasi esutèrmica a wadsleyite. Sta trasfurmazzioni cumporta nu riarrangiamentu strutturali mpurtanti unni lu suttattàticu d'ossìgginu cancia dû vicinu esagunali{3}} si cummattunu versu na disposizziuni cchiù cùbbica. Wadsleyite manteni la simmitrìa ortorhombica ma adutta na struttura mudificata- comu certi atumi di silicuni nnâ cuurdinazzioni uttaedrica.
Lu mantellu dâ Terra, a circa 520 km di prufunnità (18-20 GPa), si trasforma lu wadsleyite 'n lignu d'aneḍḍu, ca adotta na struttura a spinelli cùbbica. Ntà l'aneḍḍu, tutti li silicuni occupanu siti ottaedrici chiuttostu ca li pusizzioni tetraedri. Sti transizziuni di fasi causanu l'aumentu dâ dinsità brusca ca li sismòluggi rilevanu comu li discontinuità ntà vilucità di l'unni sìsmichi.
La prissioni a cui si virìficanu sti transizzioni dipenni dâ timpiratura e dâ cumpusizzioni. Lu ferru{1}} si trasforma l'ulivina a prissioni cchiù vasci rispettu a li varità di magnesium- ricchi. A 800 gradi, si cunvirtìru li fustiriti puri a wadsleite a 11,8 GPa, mentri la tranzizzioni di lignu di lignu è cchiù granni di 11,8 GPa. L'estrimità di ferru -} salta completamenti la struttura balata e si trasforma direttamenti 'n ahrensiti (ron- ca porta l'analugu di lignu di l'aneḍḍu) a prissioni cchiù vasci.
Risposta strutturali â prissioni e â timpiratura
La struttura olivina arrispunni anisutroficamenti â prissioni applicata - si cumpressi li dirizzioni cristallugrafici didiffirenti a tariffi diversi. L'uttaedru M2 si cumpressa cchiù facilmenti di l'uttaedru M1 nna tutti li cumpusizzioni di furstiriti ô fayaliti. Chista cumpressioni diffirinziali si virifica picchì lu situ M2 àvi un vulumi nizziali cchiù granni e cchiù flissibbilità nnâ so cunfigurazzioni di ligami.
Single-ttari li studi di diffrazzioni di diffrazzioni nzinu a 8 GPa rivelanu ca M2-U lunghizzi lu linghi dû ligami accurzanu cchiù velocimenti dî ligami M1-O sutta prissioni. L'uttaedru M1 addiventa rilativamenti cchiù picca cumpressibbili cu l'aumentu dû cuntinutu di ferru, ca paradossalamenti causa lu mòdulu di massa (sistenza cumplessiva â cumpressioni) pi aumintari liggirmenti dâ furstirita ô fatialiti - accuminciannu lu risultatu cuntraintuitivu picchì lu ferru è cchiù pisanti dû magnesiu.
La timpiratura nfruenza la struttura diversamenti. Lu caudiamentu fa allargari la cellula unitaria, cu l'assi b{1}} ca mustra lu cchiù granni cufficenti di spanziuni tèrmicu. High{3}} studi supra li timpiratura ncapu a fustiriti nzinu a 900 voti mustranu ca li lunghizzi di ligami M{5}}} aumentunu sistematicamenti, ma la topuluggìa strutturali di basi arresta nun canciata nzinu a quannu s'avvicinanu li timpiraturi di fusiuni.
Lu tetraedra SiO₄ ridiggi assai rìggidu rispettu ô mitaḍḍu -} ottaedra. Li lunghizzi di ligami Si{2}} cancianu minimamenti cu prissioni o timpiratura a causa dû caràttiri cuvalenti forti dî ligami Si{3}}}. La maggiuranza dâ flissibbilità strutturali veni di l'aggiustamenti ntà lunghizza di ligami M{5}}} e l'anguli tra poliedra chiuttostu ca cumpressiuni dî puliedra stissi.
Struttura Ulivina 'n Litiu -. Tecnuluggìa di Battiria
Lu quatru strutturali olivinu attrova n'applicazzioni tecnulòggica mpurtanti ntabattirii di marpi fusfatu di ferru di litiu(LiFePO₄ o LFP). Scupertu comu matiriali càtudu ntô 1996, lu fusfatu di ferru di litiu adotta lu stissu tipu di struttura olivina funnamintali di l'ulivina minirali, puru si cu li gruppi fusfati ca sustituisciunu la tetraedra silicata isulata.
Nti LiFePO₄, la struttura manteni la simmitrìa orturòmbica (gruppu spazziali Pnma/Pbnm) cu paramitri a griglia L'àtumi di ferru occupunu siti uttaèdrici (furmannu FeO₆ ottaedra), mentri l'àtumi di fusfuru s'attrovunu ntê siti tetraedrici (furmannu lu titraedra), analugu a comu l'àtumi di mitaḍḍu e di silicuni si organizzunu nta l'alivina minirali.
La diffirenza chiavi è nnê catiuna di litiu aggiuntiva. Li ioni di litiu stannu nne canali uttaèdrici dintra la struttura, sistimati nta nu schema di zigzag. Duranti la càrrica e lu scaricamentu dâ battirìa, li ioni di litiu ponnu èssiri estratti ‘n manera rivirsibbili e nseriti nta sti canali senza scuntrari la struttura di basi di l’olivini. Lu ferru subbisci lu ciclismo ridossi ntra Fe2⁺ e Fe3⁺ pi mantèniri l'equilìbbriu di càrrica mentri lu litiu trasforma e nesci.
Sta stabbilità strutturali-} di l'architittura olivina robustana- duna li carattarìstichi di sicurizza eccizziunali di sicurizza eccizziunali e la vita dû ciclu longu. Li ligami cuvalenti di P{3}} ntô tetraedra fusfatu risìstinu a rilassu di l'ossìgginu, evitannu li riazzioni termichi fuggitivi ca a pentunu di n'autra litiu -}}. Li battirìi cu LFP cummirciali ponnu uttèniri cchiù assai di 3.000 cicli discharge mantinennu la capacità.
La struttura olivina mpòni na limitazziuni: li ioni di litiu hannu a diffunniri attraversu li canali diminsiunali longu l'assi cristallugrafici mmeci di spustarisi liberamenti ntà tri diminsioni. Chistu limita la cunnuttività ionica e la capacità di tassu. Li ricircatura affruntunu chistu ‘ntraversu na nanustrutturazzioni (ridduciri la grannizza dî particeḍḍi a accurzari li percorsi di diffusioni) e lu rivestimentu di carboniu (migghiurari la cunnuttività elettrònica). Li virsiuna mudificati comu lu fusfatu di ferru di litiu (LMFP) mantènunu la struttura di l'ulivina mentri lu sostituisci lu manganisu pi quarchi ferru pi aumintari la vurtaggiu upirativu.
Mètudi di ditirminazzioni dâ struttura di cristalli
La cumprinsiuni muderna dâ struttura olivina veni principalmenti dî tècnichi di diffrazzioni X{0}}. William Lawrence Bragg e GB Brown ditirminaru la prima struttura di cristalli dû furstiti ntô 1926 usannu li mètudi di cristallugrafia X-}. Lu so travagghiu stabbilisci l'alivina comu cumposta di tetraedra isulati tetraedra{7}}a n'intuizziuni funnamintali pâ miniraluggìa di silicata.
La diffrazioni di l'oru pi ditirminazzioni strutturali pricisa. Nu nicu cristallu di l'olivina (tipicamenti 0.1{4}}0,5 mm è muntatu ncapu a nu guniòmitru e giratu attraversu nu raggiu di raggi X. Lu schema di diffrazzioni ca risurta cunteni migghiara di riflessi nnividuali, ognunu ca rapprisenta nu nzemi diversu di chiani cristallugrafici. Lu software sufisticatu raffina pusizzioni atòmichi, paramitri termici e òccupazzioni dû situ pi currispunniri a li ntinsità di diffrazzioni osservati.
La diffrazzioni dû niutruna duna nfurmazzioni cumplimintari, particularmenti prizziusi pi truvari l'atumi di idrògginu ('n fasi idros) e distinguiri ntra li elimenti cu nu nùmmaru di elittrona simili comu lu magnesiu e l'alluminu. Li spirimenti di niutruna abbisognu di cristalli cchiù granni e strutturi spicializzati cu funti di neutroni, ma òffrunu na pricisiuni supiriuri pi additirminari li strutturi magnètichi e quarchi pusizzioni di l'elimenti di luci.
La micruscopia elettronica di trasmissiuni (TEM) esamina la struttura olivina nnâ scala nanu, li difetti rivilanti, li cunfini dû duminiu e li variazzioni lucali nvisìbbili ê mètudi di diffrazzioni. High{1} } risuluzzioni TEM po mmàgginari culonni atòmichi nnividuali, visualizzannu direttamenti la disposizzioni di l'àtumi. Chistu addiventa particularmenti putenti quannu si sturìanu campioni difurmati o transizzioni ‘n fasi unni a struttura cancia nnî distanzi nichi.
Raman e la spettruscupia a spettruscupia a sunna di sunna di sunna di sunna di sunna attraversu li modi vibrazziunali. Lu titraeedru SiO₄ àvi quattru modi di vibrazzioni funnamintali, e li so friquenzi dipennunu dâ forza dû ligami di Si{1}} e di l'ambienti strutturali circustanti. La cumpusizzioni nfruenza sti friquenzi vibrazziunali ntà maneri prividìbbilizziuna {3} sirpituri mustra picchi spettrali diversi rispettu a lu fayaliti picchì li ligami Fe{4}}} sunnu cchiù debbuli dî ligami Mg{5}}}}}}. Sti tecnichi spettruscòpichi funziònanu nun distruttivamenti e ponnu carattirizzari li campioni o li ‘nclusioni nichi.
Nfruenza strutturali supr'i prupietà fìsici
La disposizzioni cristallugrafica cuntrolla direttamenti li prupità ossirvàbbili di l'ulivina. Lu minirali di sòlitu cumpari olivi{}} virdi picchì li ioni Fe2⁺ 'n coordinamentu uttaedricu assorbunu la luci 'n lunchizzi d'unna spicifichi, trasmittennu lu virdi. Lu furstiritu pura è senza culuri gialli -greeni, mentri lu ferru{4} si fa pariri cchiù scuru virdi {\\displaystyle-}.
L'ulivina mustra na frattura cuncoidali chiuttostu ca na scissiuni picchì lu quatru di tri{0{0}} di tetraedra isulata ligatu a l'uttaedra cria ligami puru forti ntà tutti li dirizzioni. Non ci sunu chiani di dibbulizza ntâ struttura paragunabbili ê strutturi di fogghi ntê silicati di micas o strati. Quannu l'ulivina si rumpi, si fratturi irregularmenti ntâ struttura chiuttostu ca dividiri 'ntornu a certi chiani cristallugrafici.
La simmitrìa ortorhombica crìa pruprità anisutròpichi-} sunnu canciati cu dirizziòni cristallugràfici. Li vilucità di l’unni sìsmichi diffiriscinu a sicunna dâ dirizzioni di prupagazzioni rispettu a l’assi di cristallu. A dirizziòni di vilucitati viloci currìspunni l’a{3}}ats, vilucitati media a c{4}}, e rallenta la vilucità câ b-}. St'anisutrupia sìsmica ntî mantelli ulivina aiuta li geofisisti ntirpritari la dirizzioni e la magnitùdini dû flussu dû mantellu.
La durizza (6,5{3}} ntâ scala Mohs) e la dinsità (3.27{5}-3.37 g/cm3 pi furstiritu, 4,39 g/cm³ pû fatialiti) si rifirisciunu a l'impacchettatura stritta dâ struttura e la forza dî ligami mitalligginu. Lu quatru d'ossìgginu densu e li distanzi cchiù curti di mitallu-ossigginu ntâ struttura olivina crianu nu minirali duru e densi resistenti ô minimu chìmicu ntê cunnizziuni prufunni dâ Terra.
Difetti strutturali e mentària
Li cristalli di l'olivini riali cuntenunu mpirfizzioni strutturali ca nfluenzanu assài lu sò cumportamentu. Li difetti puntuali nchiùjinu li vacanti (atomi ca mancanu), li ntirstizziali (àtumi extra strinciuti nta pusizzioni nurmalmenti nun occupati) e difetti sustituzzionali (àtumi strammi ntê siti nurmali). Sti difetti, puru si rari, cuntrullanu li tassi di diffusioni e la cunnuttività elèttrica criannu percorsi pû muvimentu ionicu.
Difetti dislocazzioni- difetti unni la disposizziuni cristallugràfica rigulari si rumpi {{1} domina li prupità miccànichi di l'ulivina. Lu strisciuni di dislocazzioni (muvimentu di sti difetti di linia attraversu lu cristallu) rapprisenta nu miccanìsimu di difurmazzioni mpurtanti nne mantelli olivini nta scali di tempu giulòggici. Li sistemi di slip spicìfici (aèri di cristallugràfici e dirizzioni dû muvimentu di dislocazzioni) ditirminanu comu li granuli di l'ulivina difurmanu e sviluppanu urientamenti cristallugrafici prifiruti.
Difetti allargati comu li cunfini dû granu e li cunfini giameḍḍi crìanu ntirfacci unni la struttura di cristallu passa di n'urientamentu a n'autru. Sti cunfini nfruènzanu la risistenza miccànica e dannu vie di diffusioni viloci pi l'altirazziuni chìmica. Sutta li cunfini - lousciuri - anculi cunfini cumposta di matrici di dislucazzioni{4}} si sviluppanu nta l'ulivina difurmata e arrigistrari la storia di difurmazzioni.
Ntâ supirfici dâ Terra, li tempi d'olivini rapidamenti nunustanti la sò struttura robusta. Li muleculi d'acqua ponnu pinitrari longu li difetti e li cunfini dû granu, riaggiennu cû quatru di l'olivini. Lu pruduttu di altirazziuni cchiù cumuni è la sirpentina, furmata quannu li muleculi d'acqua s'inseriscinu ntà struttura: 2Mg₂ SiO₄ . Sta riazzioni allarga lu vulumi urigginali dû 30-40% e distruggi la struttura olivina urigginali, sustituennulu cu strati di silicatu a fogghi.
Autri prudutti di l'altirazziuni nchiùjinu (na multa-} silita di ossidi di ferru e minirali d'argilla) e bowingiti (ferru idratu- calenca li silicati). Sti prucessi di l'alterazzioni prucèdunu cchiù rapidamenti longu li firiti e li bordi di cristallu unni l'acqua po accèdiri cchiù facilmenti â struttura. Si po virificari la sostituzzioni pseudomorfica cumpleta, unni lu matiriali altiratu manteni la furma di cristallu esternu mentri la struttura nterna si cummirte completamenti 'n minirali sicunnari.
Dumanni friquenti
Chi renni la struttura olivina diversa di autri minirali di silicatu?
L'ulivina cunteni tetraedra isulata ca nun cunnividunu atumi d'ossìgginu l'unu cu l'autru, difinènnula comu niussilicata. Chistu cuntrasta câ catina silica (comu li piroxeni), li silicati lu fogghiu (comu la micas) e lu quatru silica (comu lu quarzu) unni li tetraedra cunnividi l'ossiggi pi furmari strutturi estesi. Li tetraedri isulati crianu na riti densi tri{3{2}}} nzèmmula di ligàmi di mitaḍḍu-}}.
Picchì l'olivina àvi du' siti di mitaḍḍu diversi (M1 e M2)?
La simmitrìa ortorhombica e la disposizzioni spicìfica di mpacchettatura di l'àtumi di ossìgginu crianu du' pusizzioni uttaèdrici cristallograficamenti distinti cu grannizzi e distursiuni liggirmenti diversi. M1 s'attrova supra nu centru di nvirsioni e è cchiù nicu e cchiù distortu, mentri M2 s'attrova nna nu chianu di specchiu e è cchiù granni e cchiù rigulari. Sta distinzioni nfruenza quali catiuni prifirìsciunu quali siti e cuntrolla li prupità fìsichi dû matiriali.
Comu la cumpusizziuni nfruenza la struttura di cristallu di l'ulivina?
Mentri lu ferru sustituisci lu magnesiu ntà li seri fustiriti({0}} fayaliti, la cellula unitaria s'allarga ‘n manera uniformi picchì Fe2⁺ è cchiù granni di Mg²⁺. La topuluggìa strutturali di basi arresta senza canciamenti({2}} lu stissu gruppu spazziali, li stissi pusizzioni atòmichi, li stissi ambienti di cuurdinazzioni. Li lunghizzi di ligami aumentunu liggirmenti, ma la disposizzioni di l'àtumi arresta funnamintalimenti simili. Chistu cunzenti na suluzzioni solida cumpleta ntra l'estrimità-mèmmiri.
La struttura di l'ulivina pò ospitari acqua o autri vulatili?
La struttura di l'ulivina standard nun cunteni gruppi idrossili o acqua muliculari. Com'è gghiè, li quantità tracci d'idrògginu ponnu ncorpurari comu difetti puntuali-tipicamenti comu li gruppi OH ca sustituisciunu pi l'atumi d'ossìgginu o ca stannu ntà siti nurmalmenti vacanti. Sti cuntinuti di "acqua" arrestanu assai vasci (di sòlitu<50 ppm by weight), but even trace hydrogen significantly affects electrical conductivity and diffusion rates. Water content increases with pressure, making transition zone olivine polymorphs potentially important water reservoirs in Earth's deep interior.
Riassuntu strutturali di struttura.
La struttura cristallina di ulivina mustra li siquenti carattirìstichi funnamintali:
Sistema di cristalli: Orthombic cû gruppu spazziali Pbnm (o Pnma 'n ambienti alternativi)
Paramitri ùrtimi:
Forstere: ≈ 4,75 Å, b ≈ 10,20 Å, c ≈ 5,98 Å
Fatiali: nu ≈ 4,82 Å, b ≈ 10,48 Å, c ≈ 6,09 Å
Bloccu di custruzzioni: SiO₄ tetraedra isulatu cunnessi tramiti mitallu -} ottaedra (MO₆)
Siti di Mitallu: Dui siti ottaèdrici distinti (M1 e M2) cu grannizzi e distursiuni diversi
Pusizzioni d'ossìgginu: Tri siti di ossìgginu cristallugraficamenti distinti nnâ unità asimmètrica
Tipu strutturali: vicinu esagunali- si matrici d'ossìgginu cu catiuni 'n tetraedrici e ottaèdrici
Classificazzioni: nigatìvu (ortusilicatu) a causa di unità tetraedrici isulati
Cuurdinazzioni: Si 'n cuurdinazzioni 4 (tetraedrali), M catiuni 'n cuurdinazzioni 6 (uttalidali)
Stu quatru strutturali si rivela assai robustu, mantinennu la stabbilità ntra l'ampi vasti cumpusizziunali nta l'ambienti giulòggichi, dannu puru li basi pi matiriali di battirìi avanzati nta applicazzioni tecnulòggichi. La cumminazziuni dâ struttura olivina di ligàmi Si{1}}O cu na cuurdinazzioni di mitallu flissìbbili -}}} lu renni una dî strutturi minirali cchiù mpurtanti e virsàtili dâ Terra.
