Forsterit (Mg2SiO4) adalah magnesium akhir anggota yang kaya dari seri solusi olivin padat. Forsterit mengkristal dalam sistem ortorombik (grup ruang Pbnm sementara) dengan parameter sel 4,75 Å (0.475 nm), b 10,20 Å (1,020 nm) dan c 5,98 Å (0,598 nm).
Forsterit dikaitkan dengan batuan beku dan metamorf dan juga telah ditemukan di meteorit. Pada tahun 2005 ditemukan pula dalam debu komet yang dikembalikan oleh Stardust probe. Pada tahun 2011 itu diamati sebagai kristal kecil di awan berdebu gas di sekitar bintang pembentukan.
Dua polimorf dari forsterit dikenal: wadsleyite (juga ortorombik) dan ringwoodite (isometrik). Keduanya terutama diketahui dari meteorit.
Peridot adalah berbagai batu permata dari forsterit olivin.
Forsterit bereaksi dengan kuarsa untuk membentuk enstatite mineral orthopyroxene dalam reaksi berikut:
Mg2SiO4 + SiO2 → 2 MgSiO3.
komposisi
Murni forsterit terdiri dari magnesium, oksigen dan silikon. Rumus kimia adalah Mg2SiO4. Forsterit, fayalit (Fe2SiO4) dan tephroite (Mn2SiO4) adalah akhir-anggota dari seri solusi olivin padat; unsur lain seperti Mn, Ni, dan pengganti Ca untuk Fe dan Mg di olivin, tetapi hanya dalam proporsi kecil dalam kejadian alam. Mineral lain seperti monticellite (CaMgSiO4), sebuah mineral yang kaya kalsium jarang, berbagi struktur olivin, tetapi larutan padat antara olivin dan mineral-mineral lainnya terbatas. Monticellite ditemukan di Dolomites kontak bermetamorfosa.
geologi terjadinya
Forsterit kaya olivin adalah mineral yang paling berlimpah di dalam mantel di atas kedalaman sekitar 400 km; pyroxenes juga mineral penting di bagian atas mantel. Meskipun murni forsterit tidak terjadi pada batuan beku, dunit sering mengandung olivin dengan isi forsterit setidaknya Mg kaya sebagai Fo92 (92% forsterit - 8% fayalit); peridotit umum mengandung olivin biasanya minimal sebagai Mg kaya sebagai Fo88. Forsterit kaya olivin adalah produk kristalisasi umum mantel yang diturunkan magma. Olivin dalam batuan mafik dan ultramafik biasanya kaya anggota akhir forsterit.
Forsterit juga terjadi pada marmer dolomitic yang hasil dari metamorfosis batu gamping magnesium tinggi dan dolostones. Hampir murni forsterit terjadi pada beberapa serpentinites bermetamorfosa. Fayalit kaya olivin jauh kurang umum. Fayalit hampir murni merupakan konstituen minor di beberapa granit seperti batu, dan merupakan unsur utama dari beberapa formasi besi metamorf banded.
Struktur dan pembentukan
Forsterit terutama terdiri dari anion SiO44- dan kation Mg2+ dalam rasio molar 01:02 Silikon adalah atom pusat dalam anion SiO44-.. Setiap atom oksigen terikat pada silikon dengan ikatan kovalen tunggal. Keempat atom oksigen memiliki muatan negatif parsial karena ikatan kovalen dengan silikon. Oleh karena itu, atom oksigen harus tinggal jauh dari satu sama lain untuk mengurangi gaya tolak antara mereka. Geometri terbaik untuk mengurangi tolakan adalah bentuk tetrahedral. Kation menempati dua lokasi berbeda yang oktahedral M1 dan M2 dan membentuk ikatan ion dengan anion silikat. M1 dan M2 akan sedikit berbeda. Situs M2 lebih besar dan lebih teratur dibanding M1 seperti ditunjukkan pada Gambar. 1. Kemasan dalam struktur forsterit padat. Kelompok ruang dari struktur ini adalah Pbnm sementara LSFO dan grup jalur adalah 2 / m 2 / m 2 / m yang merupakan struktur kristal ortorombik.
Struktur dari forsterit dapat membentuk larutan padat lengkap dengan mengganti magnesium dengan besi. Besi dapat membentuk dua kation yang berbeda yaitu Fe2+ dan Fe3+. Besi (II) ion memiliki muatan yang sama dengan ion magnesium dan memiliki radius ionik sangat mirip dengan magnesium. Akibatnya, Fe2+ dapat menggantikan ion magnesium dalam struktur olivin.
Salah satu faktor penting yang dapat meningkatkan porsi forsterit dalam larutan padat olivin adalah rasio besi (II) menjadi besi (III) ion dalam magma. Sebagai besi (II) teroksidasi dan menjadi besi (III) ion, besi (III) ion tidak dapat membentuk olivin karena muatan 3 + mereka. Terjadinya forsterit karena oksidasi besi diamati pada gunung berapi Stromboli di Italia. Sebagai gunung berapi retak, gas dan volatil lolos dari dapur magma. Suhu kristalisasi magma meningkat sebagai gas melarikan diri. Karena besi (II) yang teroksidasi dalam magma Stromboli, sedikit besi (II) yang tersedia untuk membentuk Fe kaya olivin (fayalit). Oleh karena itu, olivin kristalisasi adalah Mg-kaya, dan batuan beku kaya forsterit dibentuk.
aplikasi
Forsterit mudah diubah oleh hidrotermal dan pelapukan, dan mineral umum adalah serpentine. Lapangan untuk melihat olivin magnesium dan lebih berkelok-kelok, yang dikenal sebagai kristal residu atau kesan palsu.Mg kaya olivin, digunakan sebagai bahan refraktori: A:membuat batu bata forsterit untuk sendok, tungku kaca. B:sebagai bahan baku utama untuk baja tungku pengisi mulut listrik. C:dan merendam tungku perapian bahan adukan.
Digunakan sebagai bahan pasir pengecoran: forsterit, pasir adalah negara-negara maju di dunia saat ini memproduksi baja, baja sengit menggunakan bahan cetakan halus, suhu tinggi, anti-erosi, stabilitas kimia, dll. Pasir ini memiliki refractoriness tinggi (1710 ° C) dan anti-oksida logam erosi, yang secara efektif dapat mencegah pasir kimia lengket casting untuk memastikan permukaan pengecoran halus dan jelas garis besar coran. Perluasan pasir di semua distorsi suhu lambat dan kurang, tanpa karakteristik ekspansi mendadak, casting sulit untuk menghasilkan cacat kasar utama.
