Pyroxen

Pyroxener (i ental pyroxen og udtalt [pyro'gse’n], normalt forkortet Px) er betegnelsen for en vigtig gruppe af bjergartsdannende mineraler, som findes i mange magmatiske og metamorfe bjergarter. Pyroxener optræder i mange forskellige kemiske sammensætninger og dannes under mange forskellige geologiske forhold. Pyroxener udgør 11 % af Jordens skorpe,^[1] men optræder endnu hyppigere i den øvre del af Jordens kappe, som hovedsageligt består af olivin og pyroxen. Pyroxen og feldspat er de vigtigste mineraler i bjergarterne basalt og gabbro.

Disse pyroxenkrystaller af varieteten diopsid er fra Afghanistan.

Grøn pyroxen set i tyndslib.

Etymologi

Navnet pyroxen stammer fra de oldgræske ord for ild (πυρ) og fremmed (ξένος). Pyroxener fik dette navn, fordi de kan forekomme som krystaller i vulkansk glas. Man antog, der var tale om urenheder, deraf navnet "ild-fremmede". Pyroxener har dog blot så højt smeltepunkt, at de er blandt de første mineraler til at danne krystaller, når et magma afkøles på sin vej op mod jordoverfladen.^{[kilde mangler]}

Egenskaber og forekomst

Pyroxener har en densitet mellem 2,96 og 3,96 g/cm³ og en hårdhed mellem 5 og 6, for spodumen dog helt op til hårdhed 7. Krystaller spalter i to retninger næsten vinkelret på hinanden, nemlig 87°. Farven er meget varierende, fra farveløs over blygrøn, brunliggrøn, bronze til sort. Stregfarven er normalt lysgrøn.^[2]

Pyroxener forekommer både som massive korn og prismatiske, nåleformede krystaller. De forekommer hyppigt i kvartsfattige magmatiske bjergarter som basalt, gabbro og pyroxenit. Calciumrige klinopyroxener findes desuden i metamorf kalksten, eller skarn. I stenmeteoritter har man fundet ortopyroxener. På Mars er der fundet vulkanske bjergarter med både pyroxen og olivin.^[3]

Pyroxenernes klassifikation

Pyroxener er opbygget af kæder af siliciumtetraedre, som er bundet sammen af anioner, typisk Mg²⁺, Fe²⁺ eller Ca²⁺ (ikke vist her).

Sorte aegirin-krystaller på gullige feldspatter, fra Zomba i Malawi; krystalstørrelser: 3,0 × 2,8 × 2,0 cm.

Helt generelt kan formlen for pyroxener skrives X_1-p Y_1+p Z₂O₆, hvor X, Y og Z er forskellige pladser i mineralets krystalstruktur. På pladserne kan sidde disse ioner, idet de mest almindelige er vist med fed skrift:

• X: Ca²⁺, Na⁺
• Y: Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Li⁺, Ni²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ti³⁺, Cr³⁺
• Z: Si⁴⁺, Al³⁺

Trekantsdiagram for calcium-, magnesium- og jern-pyroxener.

Trekantsdiagram for natrium-pyroxener.

Pyroxeners krystalstruktur er opbygget af enkeltkæder af silicium-tetraedre, hvor hvert tetraeder deler et iltatom med nabo-tetraederet. Man skelner mellem klinopyroxener, der danner monokline krystaller og hvor p i formlen ovenfor varierer mellem 0 og 1, og ortopyroxener, der danner ortorombiske krystaller og hvor p altid er 1:^[4]

• Klinopyroxener (forkortes CPx):^[5]
  • Aegirin, NaFe³⁺Si₂O₆
  • Augit, (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)₂O₆
  • Klinoenstatit, MgSiO₃
  • Diopsid, CaMgSi₂O₆
  • Esseneit, CaFe³⁺[AlSiO₆]
  • Hedenbergit, CaFe²⁺Si₂O₆
  • Jadeit, Na(Al,Fe³⁺)Si₂O₆
  • Jervisit, (Na,Ca,Fe²⁺)(Sc,Mg,Fe²⁺)Si₂O₆
  • Johannsenit, CaMn²⁺Si₂O₆
  • Kanoit, Mn²⁺(Mg,Mn²⁺)Si₂O₆
  • Kosmochlor, NaCrSi₂O₆
  • Namansilit, NaMn³⁺Si₂O₆
  • Natalyit, NaV³⁺Si₂O₆
  • Omfacit, (Ca,Na)(Mg,Fe²⁺,Al)Si₂O₆
  • Petedunnit, Ca(Zn,Mn²⁺,Mg,Fe²⁺)Si₂O₆
  • Pigeonit, (Ca,Mg,Fe)(Mg,Fe)Si₂O₆
  • Spodumen, LiAl(SiO₃)₂
• Orthopyroxener (forkortes OPx):^[6]
  • Hypersthen, (Mg,Fe)SiO₃
  • Donpeacorit, (MgMn)MgSi₂O₆
  • Enstatit, Mg₂Si₂O₆
  • Ferrosilit, Fe₂Si₂O₆
  • Nchwaningit, Mn²⁺₂SiO₃(OH)₂•(H₂O)