瓦兹利石

瓦兹利石（英语：Wadsleyite）^[1]是一种斜方晶系矿物，分子式为${\displaystyle {\ce {\beta -(Mg,Fe)2SiO4}}}$。 在加拿大艾伯塔省的皮斯河陨石中被发现，为橄榄石${\displaystyle {\ce {\alpha -(Mg,Fe)2SiO4}}}$在增加压力下相变而成，并随著压力增加最终转变为尖晶石结构的尖晶橄榄石(${\displaystyle {\ce {\gamma -(Mg,Fe)2SiO4}}}$) ^[2]。其晶胞参数约为：

瓦兹利石
基本资料
类别	双硅酸盐矿物
化学式	Mg2SiO4
晶体分类	斜方双锥晶类
晶体空间群	Imma
晶胞	a = 5.7 Å, b = 11.71 Å c = 8.24 Å; Z = 8
性质
颜色	浅灰棕色
晶体惯态	呈显微晶质集合体
晶系	正交晶系
比重	3.84
光学性质	二轴晶
折射率	n = 1.76

a = 5.7 Å

b = 11.71 Å

c = 8.24 Å^[3]

瓦兹利石于1966年由Ringwood和Major首次发现，于1968年被Akimoto和Sato确认为稳定相^[4]，该相最初被称为${\displaystyle {\ce {\beta -Mg2SiO4}}}$或“β相”。Wadsleyite以矿物学家 Arthur David Wadsley（1918年-1969年）的名字命名。

组成

纯镁质的瓦兹利石，按氧化物的重量百分比为 42.7% ${\displaystyle {\ce {SiO2}}}$ 和 57.3% ${\displaystyle {\ce {MgO}}}$。瓦兹利石中的微量元素包括：铷 (Rb)、锶 (Sr)、钡 (Ba)、钛 (Ti)、锆 (Zr)、铌 (Nb)、铪 (Hf)、钽 (Ta)、钍 (Th) 和铀 (U) ^[5]。这些元素的浓度可能比地球上地幔过渡带中假设的浓度要大。 此外，这些分析结果有助于了解地球内部的化学分异和岩浆作用^[6]。虽然分子式是无水的，但瓦兹利石可以包含超过3%（重量）的 ${\displaystyle {\ce {H2O}}}$ ^[7]。

成因及产状

瓦兹利石是在加拿大艾伯塔省和平河的L6超铅橄榄石球粒陨石中发现的。据信，该瓦兹利石是在陨石撞击地球时，由陨石内富硫化物脉中的橄榄石在高压下形成的。呈微晶岩石碎片，直径通常不超过0.5毫米。瓦兹利石的伴生矿物有尖晶橄榄石、橄榄石、斜方辉石、斜长石、陨硫铁^[8]。

瓦兹利石在地幔过渡带的上部（深度410-520 公里之间）为稳定相，由于在瓦兹利石分子结构${\displaystyle {\ce {Si2O7}}}$中的氧原子未与硅完全结合，因此一些氧原子很容易和氢结合成水，从而使矿物中含有高浓度的氢原子。由于此种未键合的氧原子具低静电势。含水瓦兹利石被认为是地幔中储水的潜在场所^[7]。尽管瓦兹利石在其化学式中不含氢(H)，但它可能含有超过3%（重量）的${\displaystyle {\ce {H2O}}}$，并且可能在过渡区压力－温度条件下与含水熔体共存，水的溶解度和瓦兹利石的密度取决于地球的温度和压力。根据正常地热梯度，瓦兹利石的最大储水能力可能会沿降低至约0.5-1 wt%^[9]。

参见

• 以人名命名的矿物列表