آرمالکولایت
آرمالکولیت (/ ˌɑːrˈmɑːlkəlaɪt /) ماده معدنی غنی از تیتانیوم با فرمول شیمیایی (Mg، Fe2 +) Ti2O5 است. اولین بار در پایگاه Tranquility در ماه در سال 1969 و در جریان مأموریت آپولو 11 یافت شد و نام آن بر اساس اسم آرمسترانگ، آلدرین و کالینز، سه فضانورد آپولو 11 است. این ماده به همراه tranquillityite و pyroxferroite یکی از سه ماده معدنی جدید است که در ماه کشف شده است. بعداً آرمالکولایت در مکان های مختلف زمین شناسایی شد و در آزمایشگاه سنتز شده است. (Tranquillityite و pyroxferroite نیز بعداً در مکان های مختلف روی زمین یافت شدند). سنتز این ماده معدنی نیاز به فشارهای کم، دمای بالا و کوئنچ سریع از حدود 1000 درجه سانتیگراد تا دمای محیط دارد. آرمالکولیت در دمای زیر 1000 درجه سانتیگراد به مخلوط ایلمنیت غنی از منیزیم و روتیل تجزیه می شود، اما با خنک شدن تبدیل آن کند می شود. به دلیل این نیاز به کوئنچ کردن، آرمالکولایت نسبتاً نادر است و معمولاً در بین سایر مواد معدنی در ارتباط با ایلمنیت و روتیل یافت می شود. آرمالکولیت در اصل در ماه، در دریای آرامش در پایگاه آرامش و همچنین در دره لیترو-تاروس و ارتفاعات دکارت یافت شد. بیشترین میزان این ماد توسط مأموریت های آپولو 11 و 17 تأمین شد. بعداً بر روی زمین از نمونه های زیر آب لامپرویت و شاخه های گرفته شده در اسموکی بات، منطقه گارفیلد ، مونتانا ، ایالات متحده شناسایی شد. روی زمین، همچنین در آلمان (دهانه برخورد Nlinrdlinger Ries در بایرن) ، گرینلند (جزیره دیسکو)، مکزیک (مخروط سیلندر ال تورو، سان لوئیس پوتسی)، آفریقای جنوبی (معادن کیمبرلایت Jagersfontein ، Bultfontein و Dutoitspan)، اسپانیا (استان آلباسیته و جومیلا، مورسیا)، اوکراین (پریپیات سول)، ایالات متحده (معدن نیپا، شهرستان اووالده ، تگزاس و اسموکی بات، اردن، مونتانا) و زیمبابوه (منطقه مویینزی). همچنین آرمالکولیت در شهاب سنگ های ماه مانند Dhofar 925 و 960 که در عمان یافت شده است، شناسایی شد.
آرمالکولیت یک ماده معدنی جزئی است که در سنگهای بازالت غنی از تیتانیوم، گدازه آتشفشانی و گاهی پگماتیت گرانیت، سنگهای اولترا مافیک، لامپرویت ها و کیمبرلیت ها یافت می شود. این ماده با انواع اکسیدهای آهن - تیتانیوم مخلوط، گرافیت، آنالایم، دیوپسید، ایلمنیت، فلوگوپیت و روتیل همراه است. این بلورهای کشیده تا طول تقریباً 0/1 - 3/3 میلی متر را که در یک ماتریس بازالت جاسازی شده تشکیل می دهد. تجزیه و تحلیل پتروگرافی نشان می دهد که آرمالکولیت به طور معمول در فشارهای کم و دمای بالا تشکیل می شود.
بلورهای آرمالکولیت تا طول چندین میلی متر را می توان با مخلوط کردن پودرهای آهن ، اکسیدهای تیتانیوم و منیزیم به نسبت صحیح ، ذوب شدن آنها در کوره در حدود 1400 درجه سانتیگراد ، اجازه داد تا ذوب برای چند روز در حدود 1200 درجه سانتی گراد متبلور شود. ، و سپس بلورها را به دمای محیط خاموش کنید. برای جلوگیری از تبدیل آرمالکولیت به مخلوط ایلمنیت غنی از منیزیم (Mg-FeTiO3) و روتیل (TiO2) در دمای زیر 1000 درجه سانتیگراد ، مرحله کوئنچ مورد نیاز است. این دمای آستانه تبدیل با فشار افزایش می یابد و در نهایت از نقطه ذوب عبور می کند، به این معنی که ماده معدنی نمی تواند در فشارهای کافی بالا تشکیل شود. به دلیل این تبدیل به ایلمنیت، آرمالکولیت فراوانی نسبتاً کمی دارد و با ایلمنیت و روتیل ترکیب است. در نتیجه ، مقدار نسبی ایلمنیت و آرمالکولیت می تواند به عنوان شاخص سرعت کوونچ یک ماده معدنی در طول دوره تشکیل آن استفاده شود.
آرمالکولیت یک فرمول شیمیایی عمومیMg,Fe2+)Ti2O5) دارد. این ماده، توده های مات را تشکیل می دهد که در انعکاس به نظر می رسد خاکستری (ارتوآرمالکولیت) تا قهوهای مایل به زرد (پارامارمالکولیت)، با بیشتر تفاوت در انواع خاکستری، به ویژه در نمونه های مصنوعی است. ساختار کریستال برای ارتو و پارآرمالکولیت یکسان است. ترکیب شیمیایی آن ها تفاوت قابل توجهی ندارد، اما تفاوت در محتوای MgO و Cr2O3 وجود دارد که به رنگ آمیزی غیر مشابه نسبت داده می شود. [12] [15] آرمالکولیت بخشی از گروه سودوبروکیت است که از مواد معدنی با فرمول عمومی X2YO5 تشکیل شده است. X و Y معمولا (+Fe(2+,3 و Mg و Al و Ti هستند. اعضای نهایی عبارتند از: آرمالکولیت (Mg، Fe) Ti2O5)) ، سودوبروکیت (Fe2TiO5) ، فروپسودوبروکیت (FeTi2O5) و "کاررویت" (MgTi2O5) می باشد. این مواد تک ساختاری هستند و همگی دارای ساختار بلورهای orthhorhombic هستند و در سنگ های قمری و زمینی وجود دارند. ترکیب شیمیایی اکثر نمونه های آرمالکولیت را می توان به صورت اکسیدهای فلزی به شرح زیر تجزیه کرد: TiO2 (غلظت 71-76٪) ، FeO (10-17٪) ، MgO (5.5-9.4٪) ، Al2O3 (1.48-2٪) ، Cr2O3 (0.3-2٪) و MnO (0-0.83٪). در حالی که محتوای تیتانیوم نسبتاً ثابت است، نسبت منیزیم به آهن متفاوت است و معمولاً کمتر از 1 است. یک نوع به اصطلاح Cr-Zr-Ca از آرماکولیت که دارای محتوای بالا از Cr2O3 (4.3-11.5٪) ، ZrO2 (3.8-6.2٪) و CaO (3-3.5%) است، از انواع دیگرمتمایز می شود. این گونه ها متمایز نیستند و ترکیبات میانی نیز یافت می شود. اصلاح آرماکولیت با فقر آهن (غنی سازی از منیزیم) همان ساختار بلوری را دارد و در پوسته زمین اتفاق می افتد که ماده معدنی به طور غیررسمی "کاررویت" نامگذاری شده است.
بیشتر تیتانیوم به دلیل محیط سنتز کاهنده در آرمالکولیت در حالت 4+ وجود دارد، اما بخش قابل توجهی از +Ti3 در نمونه های ماه وجود دارد. نسبت +Ti3 + / Ti4 در آرمالکولایت می تواند به عنوان شاخص فوگاسیته (فشار جزئی موثر) اکسیژن در طول تشکیل ماده معدنی باشد. همچنین به فرد اجازه می دهد تا آرمالکولیت ماه و زمین را تشخیص دهد، به عنوان Ti3 + / Ti4 + = 0 برای مورد دوم، یعنی زمین است.
ساختار بلوری آرمالکولیت نزدیک به بروکیت تحت تغییرات شکل پذیری شده است. این بنا بر اکتاهدرای تغییر شکل یافته، با یک اتم تیتانیوم در مرکز و شش اتم اکسیژن در گوشه ها است. یون های منیزیم یا آهن در محل های بینابینی قرار دارند. آنها به چارچوب شبکه ای که توسط پیوندهای Ti-O از طریق گوشه های هشت ضلعی نگهداری می شود ، کمک قابل توجهی نمی کنند. با این حال، این یون ها بر خصوصیات نوری تأثیر می گذارند، و ماده معدنی را در مقابل دی اکسید تیتانیوم شفاف TiO2 مات می کند.