Ensengekera ya Olivine Crystal kye ki?

Ensengekera ya kirisitaalo ya olivine erimu enteekateeka ya orthorhombic nga silicon-oxygen tetrahedra (SiO4) eyawuddwamu ziyungibwa ne cations z’ebyuma ezikwata ebifo bya octahedral. Ensengekera eno esobola okulabibwa ng’ensengekera ya atomu za okisigyeni ezipakibwa enjuyi omukaaga eziriraanye-, nga kitundu kya bifo eby’emirundi omunaana bijjudde ayoni za magnesium oba ekyuma ate ekimu-munaana ku bifo eby’enjuyi ennya ebijjudde silikoni.

Ekibinja kya olivine kifuuka ekiristaayo mu nsengekera ya kirisitaalo eya orthorhombic wansi w’ekibinja ky’omu bwengula Pbnm (era ekimanyiddwa nga Pnma mu mbeera endala). Ensengekera eno ey’omusingi etegeeza engeri atomu gye zeetegekamu munda mu kisenge kya kirisitaalo era n’ekwata butereevu ku mpisa z’eby’obutonde eby’eky’obuggagga bw’omu ttaka.

Akasengejja ka yuniti kalimu yuniti za ensengekera nnya (Z=4) era kalaga ebisiki bisatu ebitali byenkanankana ebisalagana mu nkoona entuufu. Ku forsterite (Mg2SiO4), ebipimo bya lattice ebya bulijjo biba nga a=4.75 Å, b=10.20 Å, ne c=5.98 Å. Mu fayalite (Fe2SiO4), paramita zino zigaziwa katono okutuuka ku=4.82 Å, b=10.48 Å, ne c=6.09 Å olw’ekyuma ekinene eky’obuziba bwa ion bw’ogeraageranya ne magnesium.

Okulaga ekibinja ky’omu bwengula ekya Pbnm kulaga ebikwata ku nsengeka ebikulu. Ekibinja kino eky’omu bwengula kirimu ennyonyi z’endabirwamu n’ekifo eky’okukyusakyusa, ekitondekawo ebiziyiza ebitongole ebya simmetiriyo ku bifo bya atomu. Ebifo bya okisigyeni bisatu eby’enjawulo mu ngeri ya kirisitaalo (O1, O2, O3) biriwo munda mu nsengekera, nga O1 ne O2 zigalamidde ku nnyonyi z’endabirwamu ate O3 ekwata ekifo eky’awamu awatali simmetiriyo ey’enjawulo.

Ku mutima gw’ensengekera ya olivine kuliko SiO40 tetrahedron eyawuddwamu, atomu ya silikoni ey’omu makkati gy’ekwatagana mu ngeri ya covalent ku atomu za okisigyeni nnya ezizeetoolodde. Tetrahedra zino zeetongodde ddala-tezigabana atomu za okisigyeni ne tetrahedra eziriraanye, nga zigabanya olivine nga nesosilicate oba orthosilicate. Buli kiyungo kya Si-O kipima nga 1.63-1.66 Å era eraga obubonero bwa covalent obw’amaanyi.

Tetrahedra zikyukakyuka mu kutunula, nga zisonga waggulu ne wansi okuyita mu nnyiriri ezikwatagana n’ekisiki kya c- eky’ekiristaalo. Enteekateeka eno ekyukakyuka ekola emikutu munda mu kizimbe awayinza okubeera cation z’ebyuma. Ayoni ya silikoni ekwata ekifo kimu kyokka eky’enjawulo mu kirisitaalo ekituula ku nnyonyi y’endabirwamu, ekitegeeza nti atomu za silikoni zonna mu nsengekera zikwatagana n’emirimu gya simmetiriyo.

Cations z’ebyuma (mu ngeri entuufu Mg2+ oba Fe2+) zikwata ebifo bibiri eby’enjawulo ebya octahedral ebiwandiikiddwa M1 ne M2. Ekifo kya M1 kituula ku kifo eky’okukyusakyusa (inversion center) era kikola octahedron esinga okukyusibwakyusibwa nga erina atomu za okisigyeni mukaaga ezizeetoolodde. Obuwanvu bw’ekiyungo kya okisijeni eky’ekyuma-mu M1 buva ku nga 2.07-2.13 Å ku magnesium. Ekifo kya M2 kigalamira ku nnyonyi y’endabirwamu era kikola octahedron ennene, eya bulijjo nga erina amabanga ga MO agawanvuwa 2.04-2.21 Å.

Enjawulo wakati w’ebifo bya M1 ne M2 erina ebikulu ebikwata ku ngeri cation ez’enjawulo gye zeesaasaanya mu nsengekera. Mu lunyiriri lwa magnesium-iron solid solution series, Mg2+ ne Fe2+ ziraga ekifo ekitono okwagala-zombi zikwata ebifo bya M1 ne M2 awatali kulonda kwa maanyi. Naye mu oliviini ezirimu kalisiyamu-nga monticellite (CaMgSiO4), ayoni za Ca2+ ennene zisinga kuyingira mu bifo bya M2 ebigazi ate Mg2+ esinga kwagala bifo bya M1 ebitono.

olivine crystal structure

Engeri endala ey’okunnyonnyola ensengekera ya olivine eggumiza ekitundu kya oxygen sublattice. Aniyoni za okisigyeni zikola ensengekera ya close-packed (hcp) nga ya hexagonal nga etumbidde ku a-axis. Enkola eno egaba ekikondo (scaffolding) kw’ensengekera (scaffolding) silikoni n’ebyuma (metal cations) kwe byesimba.

Mu nteekateeka eno eya hcp okisigyeni, cation z’ebyuma zijjuza ekitundu ky’ebifo ebiriwo eby’emirundi omunaana, ate atomu za silikoni zikwata kimu-munaana ku bifo eby’ekika kya tetrahedral. Okubeera kuno okw’ekifo okulonda kutondawo ekika kya olivine stoichiometry ekya M2SiO4, nga M ekiikirira divalent metal cations.

Buli atomu ya okisigyeni yeegatta ku silikoni emu ne atomu z’ekyuma ssatu, ne zikola ensengekera enzito ey’ebitundu bisatu-. Atomu za okisigyeni tezenkanankana-ebifo bya okisigyeni ebisatu eby’enjawulo (O1, O2, O3) birina embeera z’okukwatagana ez’enjawulo katono n’amabanga ne atomu eziriraanye. Enkyukakyuka eno mu bifo bya okisigyeni eyamba ku buzibu bw’ensengekera okutwalira awamu era ekosa eby’obugagga nga okugaziwa kw’ebbugumu n’okunyigirizibwa.

Layers za edge-sharing octahedra zigaziwa nga zikwatagana n’ennyonyi (100), cross-eziyungiddwa ku SiO4 tetrahedra eyawuddwamu. Engeri eno eya layeri efuuka nkulu nnyo wansi w’okunyigirizibwa okussiddwako, kubanga ekola ennyonyi eziyinza okuseerera ezikwata ku mpisa za olivine ez’ebyuma n’okuyigulukuka kw’ettaka mu mantle y’Ensi.

Ensengekera ya kirisitaalo ya Olivine esuza ekisengejjero ekikalu ekigenda mu maaso wakati w’enkomerero ya magnesium-member forsterite (Mg2SiO4) n’enkomerero y’ekyuma-member fayalite (Fe2SiO4). Okutabula kuno okujjuvu kuliwo kubanga Mg2+ (ionic radius ~0.72 Å) ne Fe2+ (ionic radius ~0.77 Å) zaawukana mu bunene nga 7% zokka, ekizisobozesa okukyusakyusa mu ddembe awatali kukyusakyusa nnyo nsengekera ya kirisitaalo.

Ebitonde mu ngeri eya bulijjo biragibwa nga ebitundu by’amagulu, nga Fo₇₀ Fa3 (oba Fo₇9 yokka), ekiraga 70% forsterite ne 30% fayalite. Olivini ez’obutonde okuva mu njazi za mafic zitera okuva ku Fo5 okutuuka ku Fo2, ate okutwalira awamu olivini za mantle zisinga kuba za magnesian, nga zirina ebitonde okwetooloola Fo00 okutuuka ku Fo2.

Parameters za lattice zeeyongera kumpi linearly nga kirimu ekyuma. Nga Fe2+ edda mu kifo kya Mg2+, obutoffaali bwa yuniti bugaziwa kubanga obunene bw’ekyuma busika atomu katono okwawukana. Enkolagana eno eteeberezebwa nnyo ne kiba nti ebipimo by’obutoffaali bwa yuniti bisobola okukozesebwa okuzuula obutonde bwa olivine n’obutuufu obutuufu.

Ng’oggyeeko okukyusakyusa kwa Mg-Fe okunene, ensengekera ya olivine esobola okuyingizaamu obutonotono obwa cations endala. Calcium ayingira mu nsengekera mu bungi obutono, ng’asinga kwagala kifo kya M2. Manganese (mu tephroite, Mn2SiO4) asobola okudda mu kifo kya magnesium oba ekyuma. Ebipimo ebitonotono ebya nickel, chromium, ne wadde ferric iron (Fe3+) bisobola okudda mu kifo ky’ebifo eby’emirundi omunaana, wadde nga mu bipimo ebitono.

Ensengekera ya olivine esigala nga nnywevu wansi w’embeera za puleesa n’ebbugumu ezenjawulo zokka. Obuziba bwe bweyongera munda mu Nsi, ensengekera ya olivine efuuka etali nnungi mu maanyi era n’efuuka ebika ebinene ennyo (denser polymorphs) ebirina ensengekera za kirisitaalo ez’enjawulo.

Ku buziba bwa kiromita nga 410 (okukwatagana ne puleesa eziriraanye 14 GPa), olivine eyita mu nkyukakyuka ya exothermic phase okudda mu wadsleyite. Enkyukakyuka eno erimu okuddamu okusengeka ensengekera ey’amaanyi nga okisigyeni sublattice ekyuka okuva ku hexagonal close-packing okudda mu nsengekera ya cubic esingako. Wadsleyite esigaza ensengekera ya orthorhombic symmetry naye ekwata ensengekera eringa eya spinel- ekyusiddwa nga erina atomu za silikoni ezimu mu kukwatagana kwa octahedral.

Mu buziba mu mantle y’Ensi, ku buziba bwa kiromita nga 520 (18-20 GPa), wadsleyite ekyuka n’efuuka ringwoodite, ekwata ensengekera ya cubic spinel. Mu ringwoodite, silikoni yenna ekwata ebifo eby’emirundi omunaana okusinga ebifo eby’emirundi ebiri. Enkyukakyuka zino eza phase zireeta okweyongera kwa density okw’amangu abakugu mu by’okuyigulukuka kw’ettaka kwe bazuula ng’obutagenda mu maaso mu sipiidi z’amayengo g’okuyigulukuka kw’ettaka.

Puleesa enkyukakyuka zino kwe zibeera esinziira ku bbugumu n’obutonde. Olivine erimu ekyuma-ekyukakyuka ku puleesa entono okusinga ebika ebirimu magnesium-. Ku diguli 800 , forsterite ennongoofu ekyuka n’efuuka wadsleyite ku 11.8 GPa, ate enkyukakyuka ya wadsleyite-okufuuka-ringwoodite ebaawo waggulu wa 14 GPa. Enkomerero y’ekyuma-member fayalite ebuuka ensengekera ya wadsleyite yonna era n’ekyuka butereevu n’efuuka ahrensite (ekyuma-ekirimu ringwoodite analog) ku puleesa eza wansi.

olivine crystal structure

Ensengekera ya olivine eddamu mu ngeri ya anisotropically ku puleesa essiddwa-endagiriro za kirisitaalo ez’enjawulo zinyiga ku miwendo egy’enjawulo. M2 octahedron enyigiriza mangu okusinga M1 octahedron mu bitonde byonna okuva ku forsterite okutuuka ku fayalite. Okunyigirizibwa kuno okw’enjawulo kubaawo kubanga ekifo kya M2 kirina obuzito obusookerwako obunene n’okukyukakyuka okusingawo mu nsengeka yaakyo ey’okukwatagana.

Okunoonyereza ku single-rayi X-ray diffraction okutuuka ku 8 GPa kulaga nti obuwanvu bwa M2-O bond bumpi mangu okusinga M1-O bonds wansi wa puleesa. M1 octahedron efuuka relatively less compressible nga ekyuma kyeyongera, ekintu eky’enjawulo ekireetera bulk modulus (overall resistance to compression) okweyongera katono okuva ku forsterite okutuuka ku fayalite-ekivaamu mu kusooka ekikontana n’okutegeera okuva ekyuma bwe kizitowa okusinga magnesium.

Ebbugumu likwata ku nsengekera mu ngeri ya njawulo. Okubuguma kuleetera obutoffaali bwa yuniti okugaziwa, nga b-ekisiki eraga omugerageranyo gw’okugaziwa kw’ebbugumu ogusinga obunene. Okunoonyereza ku bbugumu erya waggulu-ku forsterite okutuuka ku diguli 900 kulaga nti obuwanvu bw’ekiyungo kya M-O bweyongera mu nkola, naye topology y’enzimba enkulu esigala nga tekyuse okutuusa ng’ebbugumu ly’okusaanuuka lisemberera.

SiO4 tetrahedra ziraga nti nkalu mu ngeri eyeewuunyisa bw’ogeraageranya n’ekyuma-oxygen octahedra. Obuwanvu bw’enkolagana ya Si-O bukyuka kitono nnyo ne puleesa oba ebbugumu olw’empisa ya covalent ey’amaanyi ey’enkolagana za Si-O. Okukyukakyuka kw’enzimba okusinga kuva mu nnongoosereza mu buwanvu bwa M-O bond n’enkoona wakati wa polyhedra okusinga okunyigirizibwa kwa polyhedra zennyini.

Enkola y’enzimba ya olivine esanga okukozesebwa kwa tekinologiya okukulu mubbaatule za lithium iron phosphate(LiFePO4 oba LFP). Yazuulibwa ng’ekintu kya katodi mu 1996, lithium iron phosphate yeettanira ekika ky’ensengekera ya olivine ey’omusingi nga olivine ey’eby’obuggagga bw’omu ttaka, wadde nga waliwo ebibinja bya phosphate ebidda mu kifo kya silicate tetrahedra ezaawuddwamu.

Mu LiFePO4, ensengekera ekuuma ensengekera ya orthorhombic symmetry (ekibinja ky’omu bwengula Pnma/Pbnm) nga erina paramita za lattice a=6.008 Å, b=10.334 Å, ne c=4.693 Å. Atomu z’ekyuma zikwata ebifo eby’emirundi omunaana (ezikola FeO3 octahedra), ate atomu za phosphorus zituula mu bifo bya tetrahedral (ezikola PO4 tetrahedra), ekifaananako n’engeri atomu z’ekyuma ne silikoni gye zisengekamu mu olivine ow’eby’obuggagga eby’omu ttaka.

Enjawulo enkulu eri mu cations za lithium ez’okwongerako. Ayoni za litiyamu zibeera mu mikutu gya octahedral munda mu nsengekera, nga gitegekeddwa mu ngeri ya zigzag. Mu kiseera ky’okucaajinga n’okufulumya bbaatule, amasannyalaze ga lithium gasobola okuggyibwa mu ngeri ekyukakyuka okuva mu mikutu gino ne giyingizibwa mu mikutu gino awatali kugwa mu nkola ya olivine enkulu. Ekyuma kino kiyita mu nsengekera ya redox wakati wa Fe2+ ne Fe3+ okukuuma bbalansi ya chajingi nga lithium ayingira n’okufuluma.

Okutebenkera kuno okw’enzimba-okusikira okuva mu nsengeka ya olivine ennywevu-kuwa bbaatule za LiFePO4 engeri ez’enjawulo ez’obukuumi n’obulamu obw’enzirukanya obuwanvu. Enkolagana ez’amaanyi eza P-O covalent mu phosphate tetrahedra ziziyiza okufulumya okisigyeni, ne ziziyiza ensengekera z’ebbugumu ezidduka ezitawaanya kemiko za bbaatule endala ezimu eza lithium-ion. Battery za LFP ez’ettunzi zisobola okutuuka ku cycles ezisukka mu 3,000 ez’okucaajinga-discharge nga zikuuma obusobozi.

Ensengekera ya olivine ddala essaawo ekkomo erimu: ayoni za litiyamu zirina okusaasaana okuyita mu mikutu egy’ekipimo kimu-okuyita ku bikondo bya kirisitaalo okusinga okutambula mu ddembe mu bipimo bisatu. Kino kiziyiza obutambuzi bwa ayoni n’obusobozi bw’omutindo. Abanoonyereza kino bakikola nga bayita mu nanostructuring (okukendeeza ku sayizi y’obutundutundu okukendeeza ku makubo g’okusaasaana) n’okusiiga kaboni (okulongoosa obutambuzi bw’obusannyalazo). Enkyusa ezikyusiddwa nga lithium manganese iron phosphate (LMFP) zikuuma ensengekera ya olivine ate nga zikyusa manganese mu kyuma ekimu okwongera ku vvulovumenti ekola.

Okutegeera okw’omulembe ku nsengekera ya olivine okusinga kuva mu bukodyo bwa X-ray diffraction. William Lawrence Bragg ne G. B. Brown baasooka okuzuula ensengekera ya kirisitaalo ya forsterite mu 1926 nga bakozesa enkola za X-ray crystallography ezasooka. Omulimu gwabwe gwatandikawo olivine nga bwe gukoleddwa mu SiO4 tetrahedra eyawuddwamu-okutegeera okusookerwako ku silicate mineralogy.

Single-crystal X-ray diffraction esigala nga gwe mutindo gwa zaabu ogw’okusalawo obulungi ensengekera. Ekiristaayo ekitono ekya olivine (ekitera okuba mm 0.1-0.5) kiteekebwa ku goniometer ne kikyusibwa okuyita mu kitangaala kya X-ray. Enkola y’okuwunyiriza evuddemu erimu enkumi n’enkumi z’ebitunuuliddwa ssekinnoomu, nga buli kimu kikiikirira ekibinja eky’enjawulo eky’ennyonyi za kirisitaalo. Sofutiweya omulungi erongoosa ebifo bya atomu, ebipimo by’ebbugumu, n’ebifo ebibeera mu bifo okusobola okukwatagana n’amaanyi g’okuwunyiriza agatunuuliddwa.

Okuwunyiriza kwa nyukiriyani kuwa amawulire agajjuliza, naddala ag’omugaso mu kuzuula atomu za haidrojeni (mu mitendera egy’amazzi) n’okwawula wakati wa elementi ezirina omuwendo gwa obusannyalazo ogufaanagana nga magnesium ne aluminiyamu. Okugezesa nyukiriyani kwetaaga kirisitaalo ennene n’ebifo eby’enjawulo ebirina ensibuko za nyukiriyani, naye biwa obutuufu obw’oku ntikko okuzuula ensengekera za magineeti n’ebifo ebimu eby’ekitangaala.

Transmission electron microscopy (TEM) yeekenneenya ensengekera ya olivine ku nanoscale, eraga obulema, ensalo za domain, n’enjawulo z’ekitundu ezitalabika mu nkola za diffraction. High-resolution TEM esobola okukuba ekifaananyi ky’empagi za atomu ssekinnoomu, ng’elaba butereevu ensengekera ya atomu. Kino kifuuka kya maanyi nnyo nga tusoma sampuli ezikyuse oba enkyukakyuka za phase nga ensengekera ya njawulo mu mabanga amatono.

Raman ne infrared spectroscopy zinoonyereza ku nsengekera ya olivine nga ziyita mu ngeri z’okukankana. SiO4 tetrahedron erina engeri nnya ez’okukankana ez’omusingi, era emirundi gyazo gisinziira ku maanyi g’enkolagana ya Si-O n’obutonde bw’enzimba obugyetoolodde. Ebitonde bikosa emirundi gino egy’okukankana mu ngeri eziteeberezebwa-forsterite eraga entikko za spektral ez’enjawulo okusinga fayalite kubanga Fe-O bonds zinafu okusinga Mg-O bonds. Enkola zino ez’okulaba (spectroscopic techniques) zikola mu ngeri etali ya-okuzikiriza era zisobola okulaga obubonero bwa sampuli entonotono oba ebiyingiziddwa.

Ensengeka ya kirisitaalo efuga butereevu eby’obugagga bya olivine ebirabika. Eky’obuggagga bw’omu ttaka kitera okulabika nga kya kiragala omuzeyituuni- kubanga Fe2+ ions mu kukwatagana kwa octahedral zinyiga ekitangaala mu buwanvu bw’amayengo obw’enjawulo, nga zitambuza kiragala. Forsterite omulongoofu terina langi okutuuka ku kyenvu enzirugavu-kijanjalo, ate ebirungo ebingi eby’ekyuma-birabika nga bya kiragala omuddugavu okutuuka ku kitaka-ekiddugavu.

Olivine eraga okumenya okw’ekika kya conchoidal okusinga okukutuka kubanga ensengekera y’ebitundu bisatu-ya tetrahedra ezeetongodde eziyungiddwa ku octahedra zikola enkolagana ez’amaanyi kyenkanyi mu njuyi zonna. Tewali nnyonyi za bunafu ziriwo mu nsengekera egeraageranyizibwa ku nsengekera z’empapula mu micas oba layer silicates. Olivine bw’ekutuka, ekutuka mu ngeri etaali ya bulijjo okubuna ekizimbe okusinga okwawukana ku nnyonyi ez’enjawulo eza kirisitaalo.

Ensengekera ya orthorhombic etonda eby’obugagga bya anisotropic-eby’obutonde byawukana n’obulagirizi bwa kirisitaalo. Embiro z’amayengo g’okuyigulukuka kw’ettaka zaawukana okusinziira ku ndagiriro y’okusaasaana okusinziira ku bikondo bya kirisitaalo. Obulagirizi bwa velocity obw’amangu bukwatagana n’ekisiki a-, velocity eya wakati n’ekisiki c-, ne velocity empola n’ekisiki b-. Kino ekitali kya musisi mu mantle olivine kiyamba abakugu mu by’obutonde okutaputa obulagirizi n’obunene bw’okutambula kwa mantle.

Obukaluba (6.5-7 ku minzaani ya Mohs) n’obuzito (3.27-3.37 g/cm3 ku forsterite, 4.39 g/cm3 ku fayalite) byombi bikwatagana n’okupakinga okunywevu kw’ekizimbe n’amaanyi g’enkolagana z’ekyuma-oxygen. Ensengekera ya okisigyeni enzito n’amabanga amampi ag’ekyuma ne okisigyeni mu nsengekera ya olivine bitondeka eky’obugagga eky’omu ttaka ekikalu, ekinene ekigumira embeera y’obudde ey’eddagala wansi w’embeera z’Ensi enzito.

olivine crystal structure

Kiristaalo za olivine entuufu zirimu obutali butuukirivu mu nsengekera ezikwata ennyo ku nneeyisa yazo. Ebikyamu by’ensonga mulimu ebifo ebikalu (atomu ezibula), ebifo eby’omu makkati (atomu ez’enjawulo ezinywezeddwa mu bifo ebya bulijjo ebitaliimu bantu), n’obulema obw’okukyusa (atomu enkyamu ku bifo ebya bulijjo). Ebikyamu bino, wadde nga tebitera kubaawo, bifuga emiwendo gy’okusaasaana n’obutambuzi bw’amasannyalaze nga bikola amakubo g’entambula ya ayoni.

Dislocations-obulema bwa layini nga enteekateeka ya crystallographic eya bulijjo emenya-zifuga eby’ebyuma bya olivine. Dislocation creep (okutambula kw’obulema bwa layini zino okuyita mu kirisitaalo) ekiikirira enkola ennene ey’okukyukakyuka mu mantle olivine wansi w’ebiseera by’eby’ettaka. Enkola ezenjawulo ez’okuseerera (ennyonyi za kirisitaalo n’endagiriro z’entambula y’okusengulwa) zisalawo engeri empeke za olivine gye zikyukakyuka n’okukulaakulanya ensengekera za kirisitaalo ezisinga okwettanirwa.

Ebikyamu ebigaziyiziddwa nga ensalosalo z’empeke n’ensalosalo z’amawanga abiri bitondekawo ensengekera (interfaces) ensengekera ya kirisitaalo gy’ekyuka okuva mu nsengekera emu okudda mu ndala. Ensalo zino zikwata ku maanyi g’ebyuma era ziwa amakubo ag’okusaasaana amangu okukyusa eddagala. Ensalo z’empeke entono-ensalosalo z’enkoona eza wansi-ezikoleddwa ensengekera z’okuseeseetula-zikula mu olivine akyuse ne ziwandiika ebyafaayo by’okukyukakyuka.

Ku ngulu w’Ensi, olivine ekyukakyuka mangu wadde nga ensengekera yaayo nnywevu. Molekyulu z’amazzi zisobola okuyingira ku nsalosalo z’obulema n’empeke, nga zikolagana n’ensengekera ya olivine. Ekiva mu nkyukakyuka ekisinga okumanyibwa ye serpentine, ekolebwa nga molekyo z’amazzi ziyingidde mu nsengekera: 2Mg2SiO4 + 3H2O → Mg3Si2O5(OH)4 + Mg(OH)2. Enzirukanya eno egaziya obuzito obw’olubereberye ebitundu 30-40% era n’esaanyaawo ensengekera ya olivine eyasooka, n’ekyusaamu layers za sheet silicate.

Ebirala ebiva mu kukyusa mulimu iddingsite (omutabula omulungi-ogw’empeke ogwa iron oxides n’eby’obugagga eby’omu ttaka eby’ebbumba) ne bowlingite (hydrated iron-bearing silicates). Enkola zino ez’okukyusa zigenda mu maaso mangu ku nnyatika n’empenda za kirisitaalo amazzi we gasobola okutuuka ku kizimbe mu ngeri ennyangu. Okukyusakyusa okujjuvu okw’ekika kya pseudomorphic kuyinza okubaawo, nga ekintu ekikyusiddwa kikuuma enkula ya kirisitaalo ey’ebweru ate ensengekera ey’omunda n’ekyuka ddala ne kifuuka eby’obuggagga eby’omu ttaka eby’okubiri.

Kiki ekifuula ensengekera ya olivine eyawukana ku by’obuggagga bw’omu ttaka ebirala ebya silikati?

Olivine erimu SiO4 tetrahedra ezaawuddwamu ezitagabana atomu za okisigyeni, ekigitegeeza nga nesosilicate. Kino kyawukana ku silikati ez’enjegere (nga pyroxenes), silikati ez’ekipande (nga micas), ne silikati ez’ensengekera (nga quartz) nga tetrahedra zigabana okisigyeni okukola ensengekera ezigaziyiziddwa. Tetrahedra ezaawuddwamu zikola omukutu omunene ogw’ebitundu bisatu- ogukwatibwa wamu n’enkolagana z’ebyuma-okisijeni.

Lwaki olivine alina ebifo by’ebyuma bibiri eby’enjawulo (M1 ne M2)?

Ensengekera ya orthorhombic symmetry n’enteekateeka y’okupakinga entongole eya atomu za okisigyeni bitondeka ebifo bibiri eby’enjawulo mu ngeri ya kirisitaalo nga biriko obunene n’okukyusakyusa eby’enjawulo katono. M1 etuula ku inversion center era nga ntono ate nga ekyusibwakyusibwa, ate M2 egalamira ku nnyonyi ya mirror era nga nnene ate nga ya bulijjo. Enjawulo eno ekosa cations ki ezisinga okwagala ebifo ki era zifuga eby’obutonde by’ekintu.

Ebitonde bikosa bitya ensengekera ya kirisitaalo ya olivine?

Nga ekyuma bwe kidda mu kifo kya magnesium okubuna omutendera gwa forsterite-fayalite, obutoffaali bwa yuniti bugaziwa mu ngeri y’emu kubanga Fe2+ nnene okusinga Mg2+. Topology y’enzimba enkulu esigala nga tekyuse-ekibinja ky’omu bwengula kye kimu, ebifo bya atomu bye bimu, embeera z’okukwatagana ze zimu. Obuwanvu bwa bondi bweyongera katono, naye ensengekera ya atomu esigala nga mu musingi efaanagana. Kino kisobozesa okugonjoola okunywevu okujjuvu wakati wa bammemba ab'enkomerero-.

Ensengekera ya olivine esobola okusuza amazzi oba ebintu ebirala ebiwunya?

Ensengekera ya olivine eya bulijjo terimu bibinja bya hydroxyl oba amazzi ga molekyu. Naye, obungi obutonotono obwa haidrojeni busobola okuyingizaamu ng’obulema bw’ensonga-mu ngeri entuufu ng’ebibinja bya OH ebikyusa atomu za okisigyeni oba ebibeera mu bifo ebitaliimu kintu kyonna. Ebirimu "amazzi" bino bisigala nga bitono nnyo (mu ngeri entuufu<50 ppm by weight), but even trace hydrogen significantly affects electrical conductivity and diffusion rates. Water content increases with pressure, making transition zone olivine polymorphs potentially important water reservoirs in Earth's deep interior.

Ensengekera ya kirisitaalo ya olivine eraga engeri zino wammanga ezikulu:

Enkola ya Crystal: Orthorhombic n'ekibinja ky'omu bwengula Pbnm (oba Pnma mu mbeera endala) .

Ebipimo bya Lattice:

Forsterite: a ≈ 4.75 Å, b ≈ 10.20 Å, c ≈ 5.98 Å

Fayalite: a ≈ 4.82 Å, b ≈ 10.48 Å, c ≈ 6.09 Å

Ebizimbe Ebizimba: SiO4 tetrahedra ezaawuddwamu eziyungiddwa okuyita mu kyuma-oxygen octahedra (MO3) .

Ebifo eby’ebyuma: Ebifo bibiri eby’enjawulo eby’emirundi omunaana (M1 ne M2) nga biriko obunene n’okukyusakyusa eby’enjawulo

Ebifo bya Okisigyeni: Ebifo bya okisigyeni bisatu eby’enjawulo mu ngeri ya kirisitaalo mu yuniti ya asymmetric

Ekika ky’Ekizimbe: Ensengekera ya okisigyeni epakibwa mu njuyi mukaaga eziriraanye-nga zirimu kation mu bifo ebitali bimu eby’ekika kya tetrahedral ne octahedral

Okugabanya mu bika: Nesosilicate (orthosilicate) olw’ebitundu bya tetrahedral ebyawuddwamu

Okukwasaganya emirimu: Si mu kukwatagana kwa 4 (tetrahedral), M cations mu kukwatagana kwa 6 (octahedral) .

Enkola eno ey’enzimba eraga nti nnywevu mu ngeri eyeewuunyisa, ng’ekuuma obutebenkevu mu bitundu ebigazi eby’obutonde mu mbeera z’eby’ettaka ate nga era etuwa omusingi gw’ebintu bya bbaatule eby’omulembe mu nkola za tekinologiya. Ensengekera ya olivine okugatta enkolagana ya Si-O ey’amaanyi eya covalent n’okukwatagana kw’ekyuma ekigonvu-oxygen kigifuula emu ku nsengekera z’eby’obuggagga bw’omu ttaka ezisinga obukulu era ezikola emirimu mingi ku nsi.