Pirokseni

Grupa **piroksena** je grupa silikatnih minerala (točnije: inosilikati) koja ima vrlo veliku ulogu u izgradnji mnogih magmatskih i metamorfnih stijena. Svi imaju zajedničku strukturu, koju tvore jednostruki lanci silikatnih tetraedara, a kristaliziraju u monoklinskom ili rompskom kristalnom sustavu. Pirokseni imaju opću formulu XY(Si,Al)2O6 (gdje *X* stoji za kalcij, natrij, dvovalentno željezo i magnezij te, rjeđe, za cink, mangan i litij, a *Y* predstavlja ione manjeg radijusa, kao što su krom, aluminij, trovalentno željezo, mangan, magnezij, skandij, titanij, vanadij pa čak i dvovalentno željezo). Iako je aluminij često zamijenjen silicijem kod drugih silikata, zamjena se kod većine piroksena događa samo u ograničenim količinama.

## Porijeklo imena

Ime piroksena dolazi od grčkih riječi koje u prijevodu znače *vatra* i *stranac*. Ime su dobili zbog toga što su prisutni u vulkanskim lavama, gdje ponekad kristaliziraju unutar vulkanskog stakla; pretpostavljalo se da su tamo dospjeli kao nečistoće pa otud onda ime "stranac u vatri". No, oni su zapravo minerali koji su kristalizirali puno prije no je lava eruptirala.

Gornji plašt Zemlje sastoji se većinom od olivina i piroksena. Dio plašta prikazan je na slici desno (ortopriokseni su crni, diopsid (koji sadrži krom) je svijetlozelen, olivin je žutozelen), a u njemu dominiraju olivini, tipični peridotitski minerali.

## Kemizam i nomenklatura piroksena

Lančana silikatna struktura piroksena nudi niz mogućnosti u ugrađivanju različitih kationa pa su imena piroksena prvenstveno definirana njihovom kemijskom strukturom. Pirokseni dobivaju imena prema kemijskim vrstama koje okružuju oktaedre *X* (ili M1) i *Y* (ili M2) te tetraedre *T*. Međunarodna Mineraloška Udruga - Komisija za nove minerale i mineralna imena (CNMMN ) danas broji dvadeset mineralnih imena, a 105 imena koja su se prije koristila danas u odbačena.

Tipični pirokseni većinom su građeni od [SiO4] -tetraedara, a dominantni su dvovalentni ioni u oba oktaedra (*X* i *Y*), tako da dobivaju aproksimativnu formulu XYT2O6. Imena čestih kalcijsko-željezovito-magnezijskih piroksena definirana su u "piroksenskom četverokutu" (trapezu) na slici 2. enstatitsko-ferosilitna serija ([Mg,Fe]SiO3) sadrži do 5 molarnih udjela kalcija te se javlja u tri polimorfa - kao rompski ortoenstatit i protoenstatit te kao monoklinski klinoenstatit (te kao ekvivalent ferosilit). Povećanjem udjela kalcija onemogućuje se stvaranje rompsih faza i *pigeonita* ([Mg,Fe,Ca][Mg,Fe]Si2O6) pa kristaliziraju samo monoklinski pirokseni. Ne postoji kompletna čvrsta otopina s kalcijskim udjelom, a Mg-Fe-Ca pirokseni s molarnim udjelom kalcija od 15 do 25% kao takvi nisu stabilni. To dovodi do praznine u seriji između pigeonita i augita. Tu postoji proizvoljna separacija između augita i čvrste otopine diopsida i hedenbergita (CaMgSi2O6 - CaFeSi2O6). Podjela je napravljena na 45% molarnog udjela kalcija. Kako kalcijev ion ne može upotpuniti *Y*-oktaedar, pirokseni s više od 50% udjela Ca ne postoje.

Sličan mineral, wollastonit, u seriji ima hipotetsku kemijsku formulu kalcijskog krajnjeg člana, no važne strukturne razlike ga nikako ne mogu smjestiti u istu grupu s piroksenima.

Magnezij, kalcij i željezo su bez sumnje jedini kationi koji mogu ispuniti *X* i *Y* oktaedre u piroksenskoj strukturi.

Druga važna serija piroksena jesu minerali bogati natrijem. Njihova nomenklatura vidljiva je na Slici 3. Inkluzije natrija, koji ima naboj +1, u piroksenima ukazuju na potrebu mineralne strukture za popunjavanjem "nedostatnog" pozitivnog naboja. U jadeitu i aegirinu taj se nedostatak na mjestu *X* popunjava inkluzijama trovalentnih kationa (najčešće su to Al i Fe3+). Natrijski pirokseni s više od 20% molarnog udjela kalcija, magnezija i dvovalentnog željeza poznati su pod imenom omfacit i aegirin-augit, a ako je taj postotak veći od 80% minerali spadaju u grupu *piroksenskog četverokuta* prikazanog na Slici 2.

Tablica 1 prikazuje širok raspon ostalih kationa koji mogu biti uklopljeni u piroksenskoj strukturi te daje i mjesta na kojima bi se oni mogli naći.

U poziciranju iona iz tablice, osnovno je pravilo krenuti s lijeva na desno te najprije valja pozicirati sve silicijeve ione na *T*-pozicije. Zatim se aluminijevi ioni slažu na ostala slobodna mjesta u tetraedrima te se, konačno, popunjavaju mjesta s trovalentnim željezom. Višak aluminija i željeza može se uklopiti na *X*-pozicije, a preostali ioni na *Y*-poziciju. Potrebno je naglasiti da ovaj način slaganja iona u svrhu postizanja neutralnog naboja ne slijede svi mehanizmi stvaranja piroksena, te postoji nekoliko alternativnih shema:

# Česte su zamjene jednovalentnih i trovalentnih iona na *Y* i *X* pozicijama s dvostrukim ionima. Na primjer, Na i Al zajedno daju jadeit (NaAlSi2O6).
# Dvostruke zamjene jednovalentnih iona na *Y*-poziciji i mješavina jednakog broja dvovalentnih i četverovalentnih iona na *X*poziciji. To dovodi do stvaranja npr. NaFe2+0.5Ti4+0.5Si2O6.
# Zamjena po Tschermaku, gdje trovalentni ioni zauzimaju *X* i *T* pozicije što dovodi do npr. CaAlAlSiO6.

U prirodi se, kod nekih minerala, može naći više od jedne zamjene.

## Popis piroksena

* Klinopirokseni (kristaliziraju u monoklinskom kristalnom sustavu)
** Egirin (Na-Fe silikat)
** Augit (Ca-Na-Mg-Fe-Al silikat)
** Klinoenstatit (Mg-silikat)
** Diopsid (Ca-Mg silikat, CaMgSi2O6)
** Essenit (Ca-Fe-Al silikat)
** Hedenbergit (Ca-Fe silikat)
** Hipersten (Mg-Fe silikat)
** Žadeit (Na-Al silikat)
** Žervisit (Na-Ca-Fe-Sc-Mg silikat)
** Johannsenit (Ca-Mn silikat)
** Kanoit (Mn-Mg silikat)
** Kozmoklor (Na-Cr silikat)
** Namansilit (Na-Mn silikat)
** Natalit (Na-V-Cr silikat)
** Omfacit (Ca-Na-Mg-Fe-Al silikat)
** Petedunit (Ca-Zn-Mn-Fe-Mg silikat)
** Pigeonit (Ca-Mg-Fe silikat)
** Spodumen (Li-Al silikat)
* Ortopirokseni (kristaliziraju u rompskom kristalnom sustavu)
** Donpeacorit, (MgMn)MgSi2O6
** Enstatit, Mg2SiO6
** Ferosilit, FeMgSi2O6
** Nchwaningit (hidatizirani Mg-silikat)
* Schefferit, Ca(Mg,Fe,Mn)Si2O6
* Cinkov schefferit, Ca(Mg,Mn,Zn)Si2O6
* Jeffersonit, Ca(Mg,Fe,Mn,Zn)Si2O6
* Leukaugit, Ca(Mg,Fe,Al)(Al,Si)2O6
* Kalcij-Tschermakova molekula, CaAlAlSiO6

## Vidi još:
* Amfiboli

## Vanjske veze

* [Morimoto, N., J. Fabries, A.K. Ferguson, I.V. Ginzburg, M. Ross, F.A. Seifeit and J. Zussman (1989) "Nomenclature of pyroxenes" Canadian Mineralogist Vol.27 pp143-156 (pdf)](http://www.mineralogicalassociation.ca/doc/abstracts/ima98/ima98(12).pdf)  
* Mineral galleries 

----

----