Pürokseenid

Pürokseenid on silikaatsete kivimit moodustavate mineraalide rühm.
Pürokseenide üldine keemiline valem on A₂B₂[Si₄O₁₂], kus A on Ca, Na, Mg või Fe²⁺ ning B on Mg, Fe²⁺, Fe³⁺, Cr, Mn või Al. Osa ränist võib olla asendunud alumiiniumiga.
Pürokseenid on ahelsilikaadid, kus räni ja hapniku suhe on 1:3. Pürokseenid kuuluvad kas rombilisse (ortopürokseen) või monokliinsesse (klinopürokseen) süngooniasse. Enamasti on pürokseenid tumedad rohelist või musta värvi ning moodustavad prismalisi kristalle. Pürokseenidel on hea kahesuunaline lõhenevus. Lõhenevusjoontevaheline nurk on 87° ja 93°.
Pürokseenid on väga tavalised kivimimoodustajad, olles eriti rohkelt esindatud aluselistes ning ultraaluselistes kivimites. Basalt ja teised ränivaesed tardkivimid on musta värvi just pürokseenide tõttu. Peale tardkivimite on pürokseenid levinud ka regionaal- ja kontaktmoonde kivimeis.
Pürokseenidega sarnanevad lintsilikaadid amfiboolid. Pürokseenidest erinevad nad selle poolest, et struktuurselt ei koosne nad mitte ühest, vaid kahest omavahel paardunud räni tetraeedrite ahelast ning lisaks kuulub nende struktuuri hüdroksüülrühm, mida pürokseenidel ei ole.

Klassifikatsioon

Rombilised pürokseenid (lühend opx) moodustavad lihtsa isomorfse rea Mg₂Si₂O₆ (enstatiit) – Fe₂Si₂O₆ (ferrosiliit). Enstatiidiga on tegemist siis, kui magneesiumi on kristallstruktuuris rohkem kui rauda, ning ferrosiliidi puhul vastupidi (joonis 1).
Kirjanduses võib kohata ka teistsuguseid nimetusi, sest tänaseks vananenud klassifikatsioon jaotas selle seeria kuueks osaks: enstatiit (en100...88), bronsiit (en88...70), hüpersteen (en70...50), ferrohüpersteen (en50...30), euliit (en30...12), ferrosiliit (en12...0).
Monokliinsete pürokseenide (lühend cpx) koostis on keerukam kui rombilistel pürokseenidel. Ühe osa monokliinseist pürokseenidest võib jaotada neljaks: (Ca,Mg)Si₂O₆ (diopsiid) – (Ca,Fe)Si₂O₆ (hedenbergiit) – Mg₂Si₂O₆ (klinoenstatiit) – Fe₂Si₂O₆ (klinoferrosiliit), kusjuures tahked lahused esinevad diopsiidi ja hedenbergiidi ning klinoenstatiidi ja klinoferrosiliidi vahel, kuid mitte nende kahe grupi vahel, teiste sõnadega, puudub pidev üleminek näiteks diopsiidist klinoenstatiidini. Eristatakse veel pižoniiti ja augiiti. Esimene kuulub ühte gruppi klinoenstatiidi ja klinoferrosiliidiga, kuid on neist kaltsiumirikkam (5–15% magneesiumi ja raua koguhulgast asendunud kaltsiumiga). Suuremal osal pižoniitidest on raua-magneesiumi suhe piirides 30:70 kuni 70:30. Augiit kuulub diopsiidi-hedenbergiidi gruppi, kuid on neist magneesiumi- ja rauarikkam. Nagu juba eespool rõhutatud, pidevat tahket lahust pižoniidi ja augiidi vahel siiski ei esine (joonis 1).
Siiani on lihtsuse mõttes käsitletud vaid asendumisi kahevalentsete raua, magneesiumi ja kaltsiumi ioonide vahel ning jäetud käsitlemata asendumised, mis ei mõjuta pürokseenide klassifikatsiooni. Kuid on ka ühe- ja kolmevalentsete ioonide osalusel toimuvaid asendumisi, mis omavad klassifikatsiooni seisukohalt tähtsust. Olulisim ühevalentne ioon on naatrium. Et säiliks kristallstruktuuri neutraalsus, peavad naatriumi ioonide kõrval sisenema kristallstruktuuri ka kolmevalentsed ioonid, milleks on peamiselt kolmevalentne raud või alumiinium. Kui rohkem kui 80% kaltsiumist ja kahevalentsest rauast ja magneesiumist on asendunud kolmevalentse raua ja/või alumiiniumi ja naatriumiga, siis nimetatakse vastavaid mineraale jadeiidiks (NaAlSi₂O₆) ja ägiriiniks NaFe³⁺Si₂O₆. Vahepealse koostisega mineraale jadeiidi ja eespool käsitletud neliku vahel nimetatakse omfatsiidiks ning "ägiriinse koostise" korral ägiriinaugiidiks (joonis 2). Mitmesuguste asendumiste tõttu eristatakse veel mitmeid pürokseene, näiteks spodumeen (LiAlSi₂O₆), kosmokloor (NaCrSi₂O₆), kanoiit ((Mn,Mg)₂Si₂O₆) jne.