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Ringwoodite

Ringwoodite

鉱物の一種)

リングウッダイトは、地球のマントルの深さ525から660 km(326から410マイル)の高温および高圧条件下で形成されるMg2SiO4(ケイ酸マグネシウム)の高圧相です。鉄や水素も含むことがあります。リングウッダイトは、オリビン相のフォルステライト(ケイ酸マグネシウム鉄)との多形です。リングウッダイトはその構造内に水酸化物イオン(酸素と水素の原子が結合したもの)を含むことができる点で注目されます。この場合、2つの水酸化物イオンが通常、1つのマグネシウムイオンおよび2つの酸化物イオンの代わりをします。その出現が地球のマントル深部で観測された証拠と相まって、410から660 kmの深さのマントル遷移帯に世界の海の1~3倍の水が存在することを示唆しています。この鉱物は1969年にテンハム隕石で初めて発見され、地球のマントルに大量に存在すると推測されています。リングウッダイトは、オーストラリアの地球科学者テッド・リングウッド(1930–1993)にちなんで名付けられました。彼は、通常のマントル鉱物であるオリビンと輝石の多形相転移を、約600 kmの深度に相当する圧力で研究しました。オリビン、ワドスレアイト、リングウッダイトは地球の上部マントルに見られる多形です。約660 kmを超える深度では、ペロブスカイト構造を持つ鉱物を含む他の鉱物が安定しています。これらの鉱物の特性は、マントルの多くの特性を決定します。

密度
密度:

3.9 g/cm³

Ringwooditeの一般的な情報

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Ringwooditeの物理特性

青みがかった色から煙色の灰色、紫色、無色
密度
3.9 g/cm³, 明らかに重い
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Ringwooditeの科学特性

化学式
(Mg,Fe2+)2SiO4
元素
Fe, Mg, O, Si
一般的な不純物
Ti,Mn,Ca

Ringwooditeの特徴

包括的な岩石特性ガイド
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Ringwooditeの特徴

リングウッダイトはフォルステライト(Mg2SiO4)と多形で、スピネル構造を持っています。スピネルグループの鉱物は、八面体の習性を持つ等軸晶系で結晶化します。オリビンはおよそ410 km(250マイル)より上の上部マントルで最も豊富に存在し、オリビンの多形であるワドスレアイトとリングウッダイトが410から660 kmの深さに存在する遷移帯を支配していると考えられています。リングウッダイトは地球の遷移帯の下部で最も豊富な鉱物相であると考えられています。この鉱物の物理的および化学的特性は、これらの深度でのマントルの特性を部分的に決定します。リングウッダイトの安定性の圧力範囲は約18から23 GPaです。自然界でのリングウッダイトは、多くの衝突したコンドライト隕石の中で発見されており、細粒の多結晶集合体として存在します。自然界のリングウッダイトは一般にFeよりもMgを多く含みますが、純粋なMgエンドメンバーから純粋なFeエンドメンバーまでギャップのない固体溶液系列を形成することができます。後者は最近、天然のサンプルで発見され、米国の鉱物物理学者トーマス・J・アーレンス(1936–2010)にちなんでアーレンサイトと名付けられました。

Ringwooditeの構成物

リングウッダイトはスピネル構造を持ち、空間群Fd3m(またはF43m)の等軸晶系に属します。原子レベルでは、マグネシウムとシリコンはそれぞれ酸素と八面体および四面体の配位をしています。Si-OおよびMg-O結合はイオン結合と共有結合の両方を持っています。純粋なMg2SiO4の立方体の単位格子パラメータは8.063Å、純粋なFe2SiO4の場合は8.234Åです。

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