Биотит

Биотит — вообичаена група на филосиликатни минерали во рамките на лискунската групата, со приближна хемиска формула . Тоа е првенствено серија во цврст раствор помеѓу железниот краен член анит и магнезиумскиот краен член флогопит; поалуминозни краен член вклучуваат сидерофилит и истоонит. Биотитот се сметал за минерален ''вид'' од страна на Меѓународното минералошко здружание до 1998 година, кога неговиот статус бил променет во минерална ''група''. Терминот ''биотит'' сè уште се користи за да се опишат неанализирани темни лискуни на терен. Биотит бил именуван од Џ. Ф.Л. Хаусман во 1847 година во чест на францускиот физичар Жан-Батист Био, кој извршил рани истражувања за многуте оптички својства на лискунот.
Членови на биотитската група се лиснати силикати. Железото, магнезиумот, алуминиумот, силициумот, кислородот и водородот формираат листови кои се слабо поврзани заедно со калиумови јони. Терминот „железен лискун“ понекогаш се употребува за биотит богат со железо, но терминот се однесува и на лушпеста лискунска форма на хематит, а теренскиот термин лепидомелан за неанализиран биотит богат со железо ја избегнува оваа двосмисленост. Биотит понекогаш се нарекува и „црн лискун“ за разлика од „бел лискуно“ (мусковит) - и двата можат да се формираат во истите карпи, а во некои случаи и една до друга.
1 Својства
Како и другите лискунски минерали, биотитот има многу совршено базално расцепување и се состои од флексибилни листови или плочи, кои лесно се лупат. Има моноклински кристален систем, со плочести до призматични кристали со очигледен пинакоиден завршеток. Има четири призми и две пинакоидни површини за да формира псевдохексагонален кристал. Иако не е лесно да се види поради расцепувањето и листовите, преломот е нерамен. Изгледа зеленикаво до кафеаво или црно, па дури и жолто кога е истрошено. Може да биде проѕирно до непроѕирно, има стаклест до бисерен сјај и сиво-бела линија. Кога кристалите на биотит се наоѓаат во големи парчиња, тие се нарекуваат „книги“ затоа што личат на книги со страници од многу листови. Бојата на биотитот е обично црна, а минералот има тврдост од 2,5–3 според Мосовата скала за тврдост на минералите.
Биотитот се раствора и во кисели и во алкални водени раствори, со највисоки стапки на растворање при ниска pH вредност. Сепак, растворањето на биотитот е многу анизотропно, при што површините на кристалните рабови (<i>hk 0) реагираат од 45 до 132 пати побрзо од базалните површини (001).
1.1 Оптички својства
Во тенок пресек, биотитот покажува умерен релјеф и бледа до длабока зеленикаво-кафеава или кафеава боја, со умерен до силен плеохроизам. Биотитот има висока дволомност која може делумно да се маскира со неговата длабока внатрешна боја. Под вкрстено поларизирана светлина, биотитот покажува екстинкција приближно паралелна со линиите на расцепување и може да има карактеристична екстинкција во облик на птичја перспектива, шарен изглед предизвикан од дисторзијата на флексибилните ламели на минералот за време на мелењето на тенкиот пресек. Базалните пресеци на биотит во тенок пресек обично се приближно шестоаголни по форма и обично изгледаат изотропски под вкрстено поларизирана светлина.
1.2 Структура
Како и другите лискуни, биотитот има кристална структура опишана како ''TOT-c'', кое значи дека е составен од паралелни ''TOT'' слоеви слабо врзани едни со други со катјони (''c''). ''TOT'' слоевите, пак, се состојат од два тетраедарски листови (''T'') силно врзани за двете страни на еден октаедарски лист (''O''). Релативно слабото јонско поврзување помеѓу ''TOT'' слоевите е тоа што му дава на биотит совршено базално расцепување.
Тетраедарските листови се состојат од силициумски тетраедри, кои се силициумски јони кои опкружени со четири кислородни јони. Во биотит, еден од четири силициумски јони е заменет со алуминиумски јон. Тетраедрите делат три од своите четири кислородни јони со соседните тетраедри за да создадат шестоаголен лист. Преостанатиот кислороден јон (''апикалниот'' кислороден јон) е достапен за поврзување со октаедарскиот лист.
Октаедарскиот лист кај биотит е триоктаедарски лист со структура на лист од минералот бруцит, при што магнезиумот или феро железото се вообичаени катјони. Апикалните кислородни атоми го заменуваат дел од хидроксилните јони кои би биле присутни во листот од бруцит, цврсто поврзувајќи ги тетраедарските листови со октаедарскиот лист.
Тетраедарските листови имаат силен негативен полнеж, бидејќи нивниот состав е AlSi<sub>3</sub>O<sub>10</sub><sup>5</sup>. Триоктаедарскиот лист има позитивен полнеж, бидејќи неговиот состав е M<sub>3</sub>(OH)<sub>2</sub><sup>4+</sup> (M претставува двовалентен јон како што е феро железо или магнезиум). Комбинираниот TOT слој има преостанат негативен полнеж, бидејќи неговиот состав е M<sub>3</sub>(AlSi<sub>3</sub>O<sub>10</sub>)(OH)<sub>2</sub><sup>−</sup>. Преостанатиот негативен полнеж на TOT слојот е неутрализиран од меѓуслојните калиумови јони.
Бидејќи шестоаголниците во T и O листовите се малку различни по големина, листовите се малку искривени кога се врзуваат во TOT слој. Ова ја нарушува шестоаголната симетрија и ја сведува на моноклинската симетрија. Сепак, оригиналната шестоаголна симетрија е забележлива во псевдохексагоналниот карактер на биотитските кристали.
2 Појава
Членовите на биотитската група се наоѓаат во широк спектар на магматски и метаморфни карпи. На пример, биотит се јавува во лавата на планината Везув и во комплексот Монцони во западните Доломити. Биотит во гранит има стремеж да биде посиромашен со магнезиум отколку биотит кој се наоѓа во неговиот вулкански еквивалент, риолит. Биотит е суштински фенокрист во некои сорти на лампрофир. Биотит повремено се наоѓа во големи кристали кои се расцепуваат, особено во пегматитни вени, како во Нова Англија, Вирџинија и Северна Каролина, САД. Други значајни појави вклучуваат Банкрофт и Садбери, Онтарио, Канада. Тој е суштинска состојка на многу метаморфни шкрилци и се формира во соодветни состави во широк опсег на притисок и температура. Проценето е дека биотит сочинува до 7% од изложената континентална кора.
Магматска карпа составена речиси целосно од темен лискун (биотит или флогопит) е позната како ''глимерит'' или ''биотитит''.
Биотит може да се најде во врска со неговиот вообичаен производ на промена, хлорит.
Најголемите документирани монокристали на биотит биле приближно 7 метри квадратни листови пронајдени во Ивеланд, Норвешка.
3 Употреба
Биотитот се употребува широко за да се ограничи староста на карпите, или со калиум-аргонско датирање или аргон-аргонско датирање. Бидејќи аргонот лесно излегува од кристалната структура на биотит на високи температури, овие методи можат да обезбедат само минимална возраст за многу карпи. Биотитот е исто така корисен за проценка на температурните истории на метаморфните карпи, бидејќи поделбата на железо и магнезиум помеѓу биотит и гранат е чувствителна на температура.