Вивијанит

Вивијанит — хидриран фосфатен минерал кој се наоѓа во голем број геолошки средини. Мали количини на манган Mn2<sup>+</sup>, магнезиум Mg2<sup>+</sup> и калциум Ca<sup>2+</sup> можат да го заменат железото Fe<sup>2+</sup> во неговата структура. Чистиот вивијанит е безбоен, но минералот многу лесно оксидира, менувајќи ја бојата и обично се наоѓа како темно сини до темно синкавозелени призматични до сплескани кристали. Кристалите на вивијанитот често се наоѓаат во фосили, како што се оние на школките и полжавите, или се прикачени на фосилна коска. Вивијанитот може да се појави и на железни сандаци или на трупови на луѓе како резултат на хемиска реакција на распаѓачкото тело со железниот ограден простор.
Минералот бил именуван од Абрахам Готлоб Вернер, „таткото на германската геологија“, во 1817 година, годината на неговата смрт, по Џон Хенри Вивијан (1785–1855), велшко-корнволски политичар, сопственик на рудник и минералог кој се наоѓал во Труро, Корнвол, Англија, или по Џефри Г. Вивијан, англиски минералог. Вивијанитот бил откриен во Вил Кинд, во Сент Агнес, Корнвол.
1 Вивијанската група
Минералите од групата вивијанит имаат општа формула A<sub>3</sub>(XO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, каде што A е двовалентен метален катјон, а X е или фосфор или арсен, и тие се моноклински.
Членови на групата се:
Минерал, Хемиска формула, Кристален систем
Анабергит, Ni<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Арупит, Ni<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Барицит, (Mg<sup>2+</sup>,Fe<sup>2+</sup>)<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Еритрит, Co<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Хернесит, Mg<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Котигит, Zn<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Манганохорнесит, (Mn<sup>2+</sup>,Mg)<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Пахомовскит, Co<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Парасимплесит, Fe<sup>2+</sup><sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
Вивијанит, Fe<sup>2+</sup><sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, моноклински
: Поврзано:
: – Бобиерит: Mg<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O
: – Симплесит: Fe<sup>2+</sup><sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O
: – Метакотигит: Zn<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O
: – Метавивијанит: (Fe<sup>2+</sup><sub></sub>,Fe<sup>3+</sup><sub>''''</sub>)(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>''''</sub>·H<sub>2</sub>O.:Забелешка: Метавивијанитот, во кој вивианитот лесно се преобразува, не е член на групата вивијанити бидејќи содржи тривалентни Fe3<sup>+</sup> катјони.
2 Структура
Кај чистиот вивијанит, крајниот член, целото железо е двовалентно, Fe2<sup>+</sup>, но постојат две различни места во структурата каде овие јони можат да ги заземат. На првото место, Fe2<sup>+</sup> е опкружен со четири молекули на вода и два кислородни атоми, формирајќи октаедарска група. На второто место, Fe2<sup>+</sup> е опкружен со два молекули на вода и четири кислородни атоми, повторно формирајќи октаедарска група. Кислородите се дел од фосфатните групи (PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>), кои се тетраедарски. Структурата на вивијанитот има ланци од овие октаедри и тетраедри кои формираат листови нормални на оската на α-кристалот. Листовите се држат заедно со слаби врски, и тоа го објаснува совршениотрасцеп меѓу нив.
Кристалите се моноклински, класа 2/m, просторна група C 2/m, со две формулни единици по единична ќелија (Z = 2). Приближните вредности на параметрите на единичната ќелија се:
: a = 10,1 Å, b = 13,4 Å, c = 4,7 Å и β = 104,3°,
со малку различни вредности дадени од различни извори:
: a = 10,086 Å, b = 13,441 Å, c = 4,703 Å, β = 104,27 °
: a = 10,06 Å, b = 13,41 Å, c = 4,696 Å, β = 104,3 °
: a = 10,034-10,086 Å, b= 13,434-13,441 Å, c= 4,687-4,714 Å, β = 102,65-104,27 °
: a = 10,024 (6) Å, b = 13,436 (3) Å, c = 4,693 (4) Å, β = 102,30 (5) °
3 Изглед
Минералот може да се појави како кристали, или како маси или конкреции. Кристалите обично се призматични паралелни со c-оската на кристалот и сплескани нормално на b-оската. Еквантните кристали се поретки. Тие исто така може да се појават како ѕвездести групи или инкрустации со сечива или фиброзна структура. Непроменетите примероци се безбојни до многу бледо зелени, но оксидираат при изложеност на светлина (а можеби и in situ) до сина, потоа потемно зелена, кафеава, виолетова и виолетово црна боја. Линијата е бела, менувајќи се во темно сина или кафеава. Кристалите се проѕирни до проѕирни со стаклест сјај, бисерни на површината на расцепување или мат и земјени.
4 Оптички својства
Вивијанитот е дволомен (+) со показател на прекршување приближно:
: n <sub>α</sub> = 1,58, n <sub>β</sub> = 1,6, n <sub>γ</sub> = 1,6, но различни извори даваат донекаде различни вредности
: n <sub>α</sub> = 1,579, n <sub>β</sub> = 1,602, n <sub>γ</sub> = 1,637
: n <sub>α</sub> = 1,579-1,616, n <sub>β</sub> = 1,602-1,656, n <sub>γ</sub> = 1,629-1,675
: n <sub>α</sub> = 1,58-1,626, n <sub>β</sub> = 1,598-1,662, n <sub>γ</sub> = 1,627-1,699
Двојно прекршување: δ = 0,050–0,059 или 0,0470–0,0730
Показателите на прекршување се зголемуваат со зголемување на оксидацијата, двојното прекршување се намалува, а плеохроизмот на {010} станува посилен.
Аголот помеѓу оптичките оски, 2V, е измерен помеѓу 63° и 83,5°; може да се пресмета и од показателите на прекршување, давајќи вредност помеѓу 78° и 88°. Дисперзијата на оптичките оски е слаба, со r<v, или воопшто не постои. Вивијанитот е плеохроичен со X= сина, темно сина или индиго-сина; Y= бледо жолтеникаво зелена, бледо синкаво зелена или жолто-зелена; Z= бледо жолтеникаво зелена или маслинесто-жолта. X е паралелен со b- кристалната оска, а Z е наклонет кон c-кристалната оска под агол од 28,5°. Не е флуоресцентен.
5 Физички својства
Вивијанитот е мек минерал, со Мосова тврдост од до 2, и специфична тежина 2,7. Лесно се распаѓа, со совршено расцепување нормално на оската b-кристал, поради лиснатата структура на минералот. Тој е секцилен, со фиброзен прелом, а тенките слоеви паралелни на рамнината на расцепување се флексибилни. Лесно е растворлив во киселини. Има точка на топење од , потемнува во боја во H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, и не е радиоактивен.
6 Геолошка поставеност
Вивијанитот е секундарен минерал кој се наоѓа во голем број геолошки средини: оксидациската зона на наоѓалиштата на метална руда, во гранитни пегматити кои содржат фосфатни минерали, во глини и глауконитни седименти и во поновите алувијални наоѓалишта кои го заменуваат органскиот материјал како што се тресет, лигнит, мочуришни железни руди и шумски почви (сите). Коските и забите закопани во тресетни мочуришта понекогаш се заменуваат со вивијанит. Некои автори велат дека е особено поврзан со госан, но ова го оспорува Петров.
Поврзаните минерали вклучуваат метавивијанит, лудламит, пирит, сидерит и пиротит. Хидротермалните вени произведуваат најдобри кристални примероци со класична скапоцено зелена боја.
Типската местоположба е Вел Кин, Сент Агнес, округ Сент Агнес, Корнвол, Англија.
7 Фотооксидација
Оксидацијата на вивијанитот е внатрешен процес; ниту кислород ниту вода не влегува ниту излегува од минералот однадвор. Фотонот од видлива светлина исфрла протон од молекулата на водата, оставајќи јон на хидроксид ( OH<sup>−</sup>). За возврат, двовалентното железо Fe2<sup>+</sup> губи електрон за да стане Fe3<sup>+</sup>, т.е. се оксидира и го балансира полнежот. Овој процес започнува кога видливата светлина паѓа врз вивијанитот и може да се случи во рок од неколку минути, драстично менувајќи ја бојата на минералот. На крајот, вивијанитот се менува во нов вид, метавивијанит Fe<sup>2+</sup><sub>2</sub>Fe<sup>3+</sup>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)·7H<sub>2</sub>O, што обично се јавува како параморфи по вивијанитот.
8 Пигмент
Како пигмент, вивијанитот е познат како „син окер“ и се употребува уште од римско време, иако неговото користење во сликарството со масло било донекаде ограничено. Имал одредена употреба во ѕидните слики и полихромијата во средновековна Германија и Англија, како и во барокна и рококо Австрија и Германија. Најзначајно, спектроскопската анализа ја одредила неговата употреба во барокната уметност на холандското златно време, особено во делото на Алберт Кејп. Пронајден е во вермеровата <i>„Сводничка“ во сино-сивите делови од тепихот во преден план, и е истакнат во лисјата на рембрантовата ''„Сузана“'' (1636), ран претходник на неговата „Сузана и старешините“. Боите со вивијанит претставуваат некои проблеми за конзерваторите на уметнички дела поради неговата подложност на бланширање, што создава маглив изглед на делото, и понатамошна оксидација која создава жолто-кафеав метавивијанит, што може значително да ја промени нијансата и температурата на композицијата.
9 Локалитети
* Бразил. Рудник Цигана, Галилеја, Минас Жераис, со мусковит и пирит. Типично клинозни кристали од вивијанит до 11 см во пречник, со среден сјај, чадено-сина боја и добра проѕирност на матрица од остри сребрени мусковитни плочи, некои со друси од пирит микрокристали.* Боливија: Лалагва, Потоси: Кристали до 10 см во рудникот Сиљо XX. Проѕирни кристали со зелена боја до 10 см од Сан Хозе/Сан Фирмин. Општо земено, вивијанитот се јавува како призматични кристали на матрица од ботриоиден гетит добиен со промена на пирит и марказит. Примероците пронајдени во 2000 година биле поврзани со чилендит, кронстедтит, пиротит, франкит и розов масивен сфалерит.* Камерун: Најголемите кристали на вивијанит во светот (долги повеќе од еден метар) од кал.
* Канада: Во мочуришно железо кај Кот Сен Чарлс, Водреј-Суланж, Монтережи, Квебек
* Германија: Во рудите на лимонит во Амберг-Ауербах и во пегматитите на Хагендорф, Баварија.
* Јапонија: Во Нагасава, Ивама-мачи, Префектура Ибараки, вивијанит е пронајден по должината на пукнатините во карпите богати со графит, пирит и пиротит. Вивијанитот е тесно поврзан со пиритот и се јавува како многу тенки табеларни кристали, долги до 10 см.* Косово. Рудници Трепча, Стари Трг. Дебели призматични кристали долги до 10 см и дебели 2 см, релативно стабилни. Темно зелена боја и проѕирна, најчесто се потпира на пиротит или пирит, а во некои случаи на кварц или карбонати.* Мексико: Во сино-зелени кристали со квалитет на скапоцен камен до 8 см во рудникот Сан Антонио, Санта Еулалија, Чивава
* Русија: Во седиментни стратифицирани наоѓалишта на железна руда на Таманскиот Полуостров на Црно Море.<ref>