Mineral Olivin (Olivine)

Olivin mineral adalah besi magnesium silikat dengan rumus (Mg, Fe) 2SiO4. Ini adalah mineral umum di bawah permukaan bumi tapi cuaca cepat di permukaan.

Rasio magnesium dan besi bervariasi antara dua endmembers dari seri larutan padat:forsterit (Mg-endmember) dan fayalit (Fe-endmember). Komposisi dari olivin umumnya juga dinyatakan sebagai persentase molar forsterit (Fo) dan fayalit (Fa) (misalnya,Fo70Fa30). Forsterit memiliki temperatur lebur yang sangat tinggi pada tekanan atmosfer, hampir 1900 ° C, tetapi suhu leleh fayalit jauh lebih rendah (sekitar 1200 ° C).Suhu leleh bervariasi lancar antara kedua endmembers, seperti halnya properti lainnya.Olivin menggabungkan hanya sejumlah kecil unsur selain oksigen, magnesium silikon, dan besi. Mangan dan nikel yang umum adalah elemen tambahan hadir dalam konsentrasi tertinggi.

Olivin memberikan nama menjadi kelompok mineral dengan struktur terkait (kelompokolivin) yang meliputi tephroite (Mn2SiO4), monticellite (CaMgSiO4) dan kirschsteinite(CaFeSiO4).

Olivin adalah nama untuk warna biasanya zaitun hijau (dianggap akibat dari jejak nikel), meskipun mungkin untuk mengubah warna kemerahan dari oksidasi besi.

Olivin tembus kadang-kadang digunakan sebagai batu permata yang disebut peridot (Peridot, kata Perancis untuk olivin). Hal ini juga disebut cempaka (atau chrysolithe, dari kata Yunani untuk emas dan batu). Beberapa olivin permata kualitas terbaik telah diperoleh dari tubuh batuan mantel di pulau Zabargad di Laut Merah.

Olivin / peridot terjadi pada batuan beku mafik dan ultramafik baik dan sebagai mineral utama dalam batuan metamorf tertentu. Mg kaya olivin mengkristal dari magma yang kaya akan magnesium dan rendah silika. Magma yang mengkristal untuk batuan mafik seperti gabro dan basalt. Batuan ultrabasa seperti peridotit dan dunit dapat menjadi residu yang tersisa setelah ekstraksi magma, dan biasanya mereka lebih diperkaya dengan olivin setelah ekstraksi parsial mencair. Varian tekanan olivin dan tinggi struktural merupakan lebih dari 50% dari mantel atas bumi, dan olivin adalah salah satu mineral bumi yang paling umum volume. Para metamorfosis tidak murni dolomit atau batuan sedimen lainnya dengan magnesium tinggi dan konten silika rendah juga menghasilkan Mg kaya olivin, atau forsterit.

Fe-kaya olivin relatif kurang umum, tetapi terjadi pada batuan beku dalam jumlah kecil di granit dan riolit langka, dan olivin sangat Fe kaya bisa eksis secara stabil dengan kuarsa dan tridimit. Sebaliknya, Mg kaya olivin tidak terjadi secara stabil dengan mineral silika, karena akan bereaksi dengan mereka untuk membentuk orthopyroxene ((Mg, Fe) 2Si2O6).

Mg kaya olivin stabil tekanan setara dengan kedalaman sekitar 410 km dalam Bumi.Karena dianggap mineral yang paling melimpah di mantel bumi pada kedalaman dangkal, sifat-sifat olivin memiliki pengaruh dominan pada reologi dari bagian Bumi dan karenanya pada aliran yang solid yang mendorong lempeng tektonik. Percobaan telah mendokumentasikan bahwa olivin pada tekanan tinggi (misalnya, 12 GPa, tekanan pada kedalaman sekitar 360 kilometer) dapat berisi paling tidak sebanyak sekitar 8900 bagian per juta (berat) air, dan bahwa isi air seperti drastis mengurangi resistensi dari olivin mengalir padat, apalagi, karena olivin sangat berlimpah, lebih banyak air dapat dilarutkan dalam olivin dari mantel dari yang terkandung dalam lautan bumi [4].

Mg kaya olivin juga telah ditemukan di meteorit, di Mars dan di bulan. Meteorit tersebut termasuk chondrites, koleksi puing dari awal tata surya, dan pallasites, campuran besi-nikel dan olivin. Tanda tangan spektral olivin telah terlihat di disk debu di sekitar bintang muda. Ekor komet (yang terbentuk dari disk debu di sekitar Matahari muda) sering memiliki tanda tangan spektral olivin, dan adanya olivin-baru ini telah diverifikasi dalam sampel dari komet dari pesawat ruang angkasa Stardust.

Mineral dalam kelompok olivin mengkristal dalam sistem ortorombik (grup ruang Pbnm sementara) dengan silikat tetrahedral terisolasi, yang berarti bahwa olivin adalahnesosilicate. Dalam pandangan alternatif, struktur atom dapat digambarkan sebagaisebuah array, heksagonal-padat ion oksigen dengan setengah dari situs oktahedralditempati dengan ion magnesium atau besi dan seperdelapan dari situs tetrahedralditempati oleh ion silikon.

Ada tiga lokasi yang berbeda oksigen (ditandai O1, O2 dan O3 dalam gambar 1), dua situs logam yang berbeda (M1 dan M2) dan hanya satu situs silikon yang berbeda. O1, O2, M2 dan Si semua kebohongan di pesawat cermin, sementara M1 ada di pusatinversi. O3 terletak pada posisi umum.

Pada suhu tinggi dan tekanan yang ditemukan di kedalaman dalam bumi struktur olivintidak lagi stabil. Di bawah kedalaman sekitar 410 km (250 mil) olivin mengalami transisi fase ke, sorosilicate wadsleyite dan, sekitar 520 km (320 mil) kedalaman,wadsleyite berubah menjadi ringwoodite, yang memiliki struktur spinel. Ini fase transisimenyebabkan peningkatan yang terputus dalam kepadatan mantel bumi yang dapat diamati dengan metode seismik.

Tekanan di mana transisi ini terjadi fase tergantung pada konten suhu dan besi [11] Pada 800 ° C (1.070 K; 1.470 ° F)., Akhir anggota magnesium murni, forsterit, mengubah untuk wadsleyite pada 11,8 gigapascals (116.000 atm) dan untukringwoodite pada tekanan di atas 14 GPa (138.000 atm). Peningkatan kadar besimenurunkan tekanan transisi fasa dan menyempit bidang stabilitas wadsleyite. Pada sekitar 0,8 fraksi mol fayalit, olivin mengubah langsung ke ringwoodite selama rentangtekanan 10,0-11,5 GPa (99,000-113,000 atm). Fayalit mengubah untuk Fe2SiO4 spinelpada tekanan di bawah 5 GPa (49.000 atm). Peningkatan suhu meningkatkan tekanandari fase transisi.

Olivin adalah salah satu mineral yang umum lebih lemah pada permukaan sesuai dengan seri pembubaran Goldich. Ini Weathers untuk iddingsite (kombinasi dari mineral lempung, oksida besi dan ferrihydrites) sudah di hadapan air [12]. Kehadiran iddingsitedi Mars akan menunjukkan bahwa air cair pernah ada di sana, dan mungkin memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan kapan ada lalu cairan air di planet ini.

Sebuah pencarian di seluruh dunia adalah selama proses murah untuk menyerap CO2 dengan reaksi mineral. Penghapusan oleh reaksi dengan olivin adalah pilihan yang menarik, karena banyak tersedia dan bereaksi dengan mudah dengan (asam) CO2 dari atmosfer. Ketika olivin dihancurkan, itu cuaca benar-benar dalam beberapa tahun, tergantung pada ukuran butir. Semua CO2 yang dihasilkan oleh pembakaran 1 literminyak bisa diasingkan oleh kurang dari 1 liter olivin. Reaksi eksotermik tapi lambat.Untuk memulihkan panas yang dihasilkan oleh reaksi untuk menghasilkan listrik, volume besar olivin harus termal yang terisolasi baik. Produk akhir dari reaksi adalah silikondioksida, magnesium karbonat dan sejumlah kecil besi oksida. [14] [15]

Industri aluminium pengecoran menggunakan pasir olivin untuk melemparkan objek dalam aluminium. Pasir olivin membutuhkan air kurang dari pasir silikon berbasissambil memberikan kekuatan yang diperlukan untuk menahan cetakan bersama selama penanganan dan menuangkan logam. Air kurang berarti lebih sedikit gas (uap)untuk melampiaskan dari cetakan sebagai logam dituangkan ke dalam cetakan