Омфацит

Омфацит — член на групата клинопироксен од силикатни минерали со формула: (Ca, Na)(Mg, Fe<sup>2+</sup>, Al)Si<sub>2</sub>O<sub>6</sub>. Тој е разновидност на клинопироксен со променлива темнозелена до бледозелена или речиси безбојна боја. Обично се појавува во еклогит, кој е високопритисочна метаморфна карпа на базалт. Омфацитот е цврст раствор на железоносен диопсид и жадеит. Кристализира во моноклински кристален систем со призматични, типични двојни форми, иако најчесто е анхедрален. Неговата просторна група може да биде P2/n или C2/c во зависност од термалната историја. Покажува типична пироксенска цепливост близу 90°. Тој е кршлив со специфична густина од 3,29 до 3,39 и има тврдост според Мосовата скала од 5 до 6.
1 Формирање и појава
Омфацитот е доминантна фаза во субдуцираната океанска кора во горната мантија на Земјата. Средноокеанскиот гребенски базалт, кој ја сочинува океанската кора, поминува низ ултрависокопритисочен метаморфен процес и се преобразува во еклогит на длабочина од ~60 km во субдукционите зони. Главните минерални компоненти на еклогитот вклучуваат омфацит, гранат и високопритисочни силикатни фази (коезит и стишовит). Со зголемување на длабочината, омфацитот во еклогитот постепено се преобразува во мајоритен гранат. Омфацитот е стабилен до 500 km длабочина во внатрешноста на Земјата. Со оглед на студениот геотермален градиент на субдуцираните плочи, омфацитот може да биде стабилен и во подлабоката мантија.
Се појавува и како син шкрилец и ултрависокопритисочни метаморфни карпи. Исто така се наоѓа во еклогитни ксенолити од кимберлит, како и во корски карпи метаморфирани при висок притисок. Придружни минерали во еклогитите, покрај главните минерали, вклучуваат рутил, кијанит, фенгит и лавсонит. Минерали како глаукофан, лавсонит, титанит и епидот се јавуваат со омфацит во синошкрилски метаморфни карпи. Името „жад“, кое обично се однесува на карпи составени од жадеит, понекогаш се применува и за карпи составени целосно од омфацит.
2 Хемиски состав
Омфацитот е цврст раствор на железоносен диопсид (CaMgSi<sub>2</sub>O<sub>6</sub>) и жадеит (NaAlSi<sub>2</sub>O<sub>6</sub>). Во зависност од степенот на спрегнатата супституција (Na, Al)-(Mg-Fe, Ca), хемискиот состав на омфацитот варира постојано од чист диопсид до чист жадеит. Поради релативно малиот радиус на атомите (Na, Al), волуменот на единичната ќелија линеарно се намалува со зголемување на жадеитната компонента. Дополнително, спрегнатата супституција ги зацврстува кристалите. Збивливиот и смолкнувачкиот модул линеарно се зголемуваат со зголемување на жадеитната компонента.
3 Просторна група
Иако омфацитот е цврст раствор на диопсид и жадеит, неговата просторна група може да се разликува од нивната. Просторната група на диопсид и жадеит е C2/c. Меѓутоа, омфацитот може да покаже и P2/n и C2/c просторна група. При ниска температура, делумната спрегната супституција (Na, Al)-(Mg-Fe, Ca) во омфацитот ги подредува атомите во единичната ќелија и резултира со просторна група со пониска симетрија P2/n. Со зголемување на температурата, движењето на атомите се зголемува и на крајот спрегнатата супституција повеќе не влијае на редот на структурата. Кога температурата достигнува ~700–750 °C, структурата на омфацитот станува целосно неуредена и просторната група се преобразба во C2/c. Природниот омфацит може да покаже C2/c структура дури и на собна температура ако кристалот поминал низ брзо ладење.
Иако атомските местоположби во двете просторни групи се суптилно различни, тоа не ги менува значително физичките својства на омфацитот. Апсолутните волумени на единичната ќелија се малку различни за двете просторни групи, но компресибилноста и топлинското ширење не покажуваат очигледни разлики во рамките на експерименталните неизвесности.
4 Етимологија и историја
Првпат минералот бил опишан во 1815 година во Метаморфниот комплекс Минхберг, Франконија, Баварија, Германија. Името „омфацит“ потекнува од грчкиот збор ''omphax'' или „незрело грозје“, според неговата типична зелена боја.