Оливин кристалдық құрылымы дегеніміз не?

Оливин кристалының құрылымы оқшауланған кремний-оттегі тетраэдралары (SiO₄) октаэдрлік учаскелерді алып жатқан металл катиондарымен байланысқан орторомбты құрылымнан тұрады. Бұл құрылымды октаэдрлік бос орындардың жартысы магний немесе темір иондарымен толтырылған және тетраэдрлік бос орындардың -сегізден бірі кремний алып жатқан -оттегі атомдарының алтыбұрышты жақын оралған массиві ретінде елестетуге болады.

Оливин тобы орторомбты кристалдық жүйеде Pbnm ғарыш тобының астында кристалданады (сонымен қатар баламалы параметрлерде Pnma ретінде белгіленеді). Бұл іргелі симметрия атомдардың кристалдық торда қалай орналасатынын анықтайды және минералдың физикалық қасиеттеріне тікелей әсер етеді.

Бірлік ұяшығы төрт формула бірлігін (Z=4) қамтиды және тік бұрышпен қиылысатын үш бірдей емес осьті көрсетеді. Форстерит (Mg₂SiO₄) үшін әдеттегі тор параметрлері шамамен=4.75 Å, b=10.20 Å және c=5.98 Å болады. Фаялитте (Fe₂SiO₄) бұл параметрлер темірдің магниймен салыстырғанда иондық радиусының үлкен болуына байланысты=4.82 Å, b=10.48 Å және c=6.09 Å дейін аздап кеңейеді.

Pbnm ғарыш тобының белгіленуі маңызды құрылымдық мәліметтерді көрсетеді. Бұл кеңістік тобына атомдық позицияларда арнайы симметрия шектеулерін жасайтын айна жазықтықтары мен инверсия орталығы кіреді. Құрылым ішінде оттегінің үш кристаллографиялық позициясы (O1, O2, O3) бар, O1 және O2 айна жазықтықтарында жатыр, ал O3 арнайы симметриясыз жалпы позицияны алады.

Оливин құрылымының негізінде оқшауланған SiO₄⁴⁻ тетраэдр жатыр, мұнда орталық кремний атомы қоршаған төрт оттегі атомымен ковалентті байланысады. Бұл тетраэдрлер толығымен тәуелсіз{1}}олар оттегі атомдарын көрші тетраэдрлермен бөліспейді, оливинді незосиликат немесе ортосиликат ретінде жіктейді. Әрбір Si{3}}O байланысының өлшемі шамамен 1,63-1,66 Å және күшті коваленттік сипатқа ие.

Тетраэдрлер кристаллографиялық с- осіне параллель жолдар бойымен жоғары және төмен бағытталған бағытта кезектесіп отырады. Бұл ауыспалы құрылым құрылым ішінде металл катиондары орналаса алатын арналар жасайды. Кремний ионы айна жазықтығында орналасқан бір ғана кристаллографиялық ерекше орынды алады, яғни құрылымдағы барлық кремний атомдары симметрия операцияларымен байланысты.

Металл катиондары (әдетте Mg²⁺ немесе Fe²⁺) M1 және M2 деп белгіленген екі түрлі октаэдрлік учаскелерді алады. M1 учаскесі инверсия центрінде орналасады және қоршаған алты оттегі атомдары бар неғұрлым бұрмаланған октаэдр құрайды. M1-дегі металл-оттегі байланысының ұзындығы магний үшін шамамен 2,07-2,13 Å аралығында болады. М2 учаскесі айна жазықтығында жатыр және МО арақашықтықтары 2,04-2,21 Å болатын үлкенірек, дұрысырақ октаэдр жасайды.

M1 және M2 учаскелері арасындағы айырмашылық әртүрлі катиондардың құрылымда қалай таралатынына маңызды әсер етеді. Магний{3}}темірдің қатты ерітінділерінің сериясында Mg²⁺ және Fe²⁺ аз сайтты таңдауды көрсетеді-екеуі де күшті селективтілігі жоқ M1 және M2 учаскелерін алады. Алайда, монтицеллит (CaMgSiO₄) сияқты кальцийі бар оливиндерде{8}}үлкен Ca²⁺ иондары кеңірек M2 учаскелеріне енеді, ал Mg²⁺ кішірек M1 позицияларын таңдайды.

olivine crystal structure

Оливин құрылымын сипаттаудың альтернативті тәсілі оттегі асты торына баса назар аударады. Оттегі аниондары a- осі бойымен жинақталған шамамен алтыбұрышты жақын{1}}қапталған (hcp) массив құрайды. Бұл құрылым кремний мен металл катиондары орналасатын тіректерді қамтамасыз етеді.

Осы hcp оттегінің орналасуында металл катиондары қол жетімді октаэдрлік бос орындардың жартысын толтырады, ал кремний атомдары тетраэдрлік бос орындардың -сегізден бірін алады. Сайттың бұл таңдамалы орналасуы M₂SiO₄ тән оливин стехиометриясын жасайды, мұнда M екі валентті металл катиондарын білдіреді.

Әрбір оттегі атомы бір кремний және үш металл атомымен байланысып, тығыз үш өлшемді құрылымды жасайды. Оттегі атомдары эквивалент емес{2}}үш түрлі оттегі позициясының (O1, O2, O3) көрші атомдармен байланысу ортасы мен қашықтығы сәл өзгеше. Оттегі учаскелеріндегі бұл өзгеріс жалпы құрылымдық күрделілікке ықпал етеді және термиялық кеңею және қысылу сияқты қасиеттерге әсер етеді.

Жиектерді бөлісетін октаэдрлердің-қабаттары оқшауланған SiO₄ тетраэдрлері арқылы -байланысқан (100) жазықтыққа параллель созылады. Бұл қабаттық сипаттама әсіресе қолданылған кернеу кезінде маңызды болады, өйткені ол Жер мантиясындағы оливиннің механикалық және сейсмикалық қасиеттеріне әсер ететін әлеуетті сырғанау жазықтықтарын жасайды.

Оливиннің кристалдық құрылымы магний ұшы-мүшесінің форстериті (Mg₂SiO₄) мен темір ұшы-мүшесінің фаялиті (Fe₂SiO₄) арасында үздіксіз қатты ерітіндіні орналастырады. Бұл толық араласпайтындық Mg²⁺ (иондық радиусы ~0,72 Å) және Fe²⁺ (иондық радиусы ~0,77 Å) өлшемдері бойынша тек шамамен 7%-ға ерекшеленетіндіктен, олардың кристалдық құрылымды айтарлықтай бұрмаламай еркін алмастыруға мүмкіндік беретіндіктен бар.

Композициялар шартты түрде молярлық пайыздар түрінде көрсетіледі, мысалы, Fo₇₀Fa₃₀ (немесе жай ғана Fo₇₀), 70% форстерит пен 30% фаялитті көрсетеді. Мафикалық жыныстардан алынған табиғи оливиндер әдетте Fo₅₀-дан Fo₉₀-ге дейін ауытқиды, ал мантия оливиндері әдетте Fo₈₈-ден Fo₉₂ айналасында композициялары бар магнезиялы.

Тор параметрлері темірдің мөлшерімен сызықты дерлік артады. Fe²⁺ Mg²⁺ орнын алмастыратындықтан, бірлік ұяшық кеңейеді, себебі темірдің үлкен өлшемі атомдарды сәл әрі қарай итереді. Бұл қатынастың болжамдылығы соншалық, бірлік ұяшық өлшемдерін оливин құрамын ақылға қонымды дәлдікпен анықтау үшін пайдалануға болады.

Негізгі Mg-Fe алмастыруынан басқа, оливин құрылымы басқа катиондардың аздаған мөлшерін қамтуы мүмкін. Кальций құрылымға шектеулі мөлшерде енеді, M2 учаскесіне артықшылық береді. Марганец (тефроитте, Mn₂SiO₄) магний немесе темірді толығымен алмастыра алады. Никельдің, хромның және тіпті темірдің (Fe³⁺) іздік мөлшері аз мөлшерде болса да, октаэдрлік учаскелерді алмастыра алады.

Оливиннің құрылымы белгілі бір қысым мен температура жағдайында ғана тұрақты болып қалады. Жерде тереңдік ұлғайған сайын оливин құрылымы энергетикалық жағынан қолайсыз болады және әртүрлі кристалдық құрылымдары бар тығызырақ полиморфтарға айналады.

Шамамен 410 км тереңдікте (шамамен 14 ГПа қысымға сәйкес) оливин вадслейитке экзотермиялық фазалық ауысудан өтеді. Бұл түрлендіру маңызды құрылымдық қайта реттеуді қамтиды, онда оттегі ішкі торы алтыбұрышты жақыннан-текшелік орналасуға ауысады. Вадслейит орторомбтық симметрияны сақтайды, бірақ октаэдрлік координацияда кейбір кремний атомдары бар модификацияланған шпинель тәрізді құрылымды қабылдайды.

Жер мантиясының тереңдігінде, шамамен 520 км тереңдікте (18-20 ГПа) вадслейит текше шпинель құрылымын қабылдайтын рингвудитке айналады. Рингвудитте барлық кремний тетраэдрлік позициялардан гөрі октаэдрлік орындарды алады. Бұл фазалық ауысулар сейсмологтар сейсмикалық толқын жылдамдығындағы үзілістер ретінде анықтайтын тығыздықтың күрт өсуіне әкеледі.

Бұл ауысулар болатын қысым температура мен құрамға байланысты. Темірге бай оливин-магнийге бай сорттарға қарағанда төмен қысымда өзгереді. 800 градуста таза форстерит 11,8 ГПа-да вадслейитке айналады, ал вадслейит{6}}рингвудитке-ауысу 14 ГПа-дан жоғары болады. Темір ұшы{10}}фаялит вадслейит құрылымын толығымен өткізіп жібереді және төменгі қысымда тікелей ахренситке (темірді{11}}тұтынатын рингвудит аналогы) айналады.

olivine crystal structure

Оливин құрылымы әртүрлі кристаллографиялық бағыттардағы қысымға-әртүрлі жылдамдықпен қысылатын қысымға анизотропты түрде жауап береді. M2 октаэдр M1 октаэдріне қарағанда форстериттен фаялитке дейінгі барлық композициялар бойынша оңай қысылады. Бұл дифференциалды қысу M2 торабының үлкенірек бастапқы көлемі және оның байланыстыру конфигурациясының икемділігі болғандықтан орын алады.

8 ГПа дейінгі бір-кристалдық рентген сәулелерінің дифракциялық зерттеулері қысым астында M2-O байланысының ұзындығы M1-O байланыстарына қарағанда тезірек қысқаратынын көрсетеді. M1 октаэдрінің темір мөлшерінің жоғарылауымен салыстырмалы түрде аз қысылатын болады, бұл парадоксальды түрде көлемдік модульдің (сығуға жалпы қарсылық) форстериттен фаялитке дейін аздап жоғарылауына әкеледі - бұл бастапқыда қарсы нәтиже, өйткені темір магнийден ауыр.

Температура құрылымға басқаша әсер етеді. Жылыту бірлік ұяшығының кеңеюіне әкеледі, b-осі ең үлкен термиялық кеңею коэффициентін көрсетеді. Форстеритке 900 градусқа дейінгі жоғары-температуралық зерттеулер M-O байланысының ұзындығы жүйелі түрде өсетінін көрсетеді, бірақ негізгі құрылымдық топология балқу температурасы жақындағанша өзгеріссіз қалады.

SiO₄ тетраэдрлері металдық оттегі октаэдрлерімен салыстырғанда өте қатты. Si-O байланысының ұзындықтары Si-O байланыстарының күшті коваленттік сипатына байланысты қысымға немесе температураға байланысты ең аз өзгереді. Құрылымдық икемділіктің көпшілігі M-O байланысының ұзындығын және көп қырлылардың қысылуын емес, көп қырлылар арасындағы бұрыштарды реттеуден туындайды.

Оливиннің құрылымдық негізі маңызды технологиялық қолдануды табадылитий темір фосфатты батареялар(LiFePO₄ немесе LFP). 1996 жылы катодты материал ретінде ашылған литий темір фосфаты оқшауланған силикатты тетраэдраны алмастыратын фосфат топтарымен бірге оливин минералы сияқты негізгі оливин құрылымының түрін қабылдайды.

LiFePO₄ ішінде құрылым тор параметрлері a=6.008 Å, b=10.334 Å және c=4.693 Å болатын орторомбты симметрияны (Pnma/Pbnm кеңістік тобы) сақтайды. Темір атомдары октаэдрлік орындарды (FeO₆ октаэдрлерін түзеді), ал фосфор атомдары тетраэдрлік жерлерде орналасады (PO₄ тетраэдрлер құрайды), оливин минералында металл мен кремний атомдарының орналасуына ұқсас.

Негізгі айырмашылық қосымша литий катиондарында жатыр. Литий иондары құрылымдағы октаэдрлік арналарда орналасады, олар зигзаг түрінде орналасады. Батареяны зарядтау және зарядсыздандыру кезінде литий иондарын негізгі оливин құрылымын бұзбай осы арналардан қайтымды түрде алуға және оларға енгізуге болады. Литий ішке және сыртқа қозғалған кезде заряд тепе-теңдігін сақтау үшін темір Fe²⁺ және Fe³⁺ арасында тотығу-тотықсыздану циклінен өтеді.

Оливиннің берік архитектурасынан мұраға алынған-бұл құрылымдық тұрақтылық-LiFePO₄ батареяларына ерекше қауіпсіздік сипаттамалары мен ұзақ циклдің қызмет ету мерзімін береді. Фосфатты тетраэдрадағы күшті P-O коваленттік байланыстары оттегінің бөлінуіне қарсы тұрады, бұл литий-ионды батареялардың кейбір басқа химияларына әсер ететін термиялық қашық реакциялардың алдын алады. Коммерциялық LFP батареялары сыйымдылықты сақтай отырып, 3 000-нан астам заряд{8}}разрядқа қол жеткізе алады.

Оливин құрылымы бір шектеу қояды: литий иондары үш өлшемде еркін қозғалмай, кристаллографиялық осьтер бойымен-бір өлшемді арналар арқылы диффузиялануы керек. Бұл иондық өткізгіштік пен жылдамдық мүмкіндігін шектейді. Зерттеушілер мұны наноқұрылымдау (диффузия жолдарын қысқарту үшін бөлшектердің өлшемін азайту) және көміртекті жабын (электрондық өткізгіштікті жақсарту) арқылы шешеді. Литий марганец темір фосфаты (LMFP) сияқты модификацияланған нұсқалар жұмыс кернеуін арттыру үшін кейбір темірге марганецті алмастыра отырып, оливин құрылымын сақтайды.

Оливин құрылымы туралы қазіргі түсінік негізінен рентген сәулелерінің дифракциялық әдістерінен туындайды. Уильям Лоуренс Брэгг пен Г.Б.Браун алғаш рет 1926 жылы ерте рентгендік кристаллография әдістерін қолдана отырып, форстериттің кристалдық құрылымын анықтады. Олардың жұмысы оливиннің оқшауланған SiO₄ тетраэдрлерінен тұратынын анықтады-силикат минералогиясы үшін негізді түсінік.

Бір{0}}кристалдық рентгендік дифракция құрылымды дәл анықтау үшін алтын стандарт болып қала береді. Кішкентай оливин кристалы (әдетте 0,1-0,5 мм) гониометрге орнатылып, рентген сәулесі арқылы айналады. Алынған дифракция үлгісінде әрқайсысы кристаллографиялық жазықтықтардың әртүрлі жиынтығын білдіретін мыңдаған жеке шағылысулар бар. Күрделі бағдарламалық құрал атомдық позицияларды, жылу параметрлерін және аумақтың толтырылуын бақыланатын дифракция қарқындылығына сәйкестендіру үшін нақтылайды.

Нейтрондық дифракция сутегі атомдарын (сулы фазаларда) орналастыру және магний мен алюминий сияқты электрондар саны ұқсас элементтерді ажырату үшін өте маңызды қосымша ақпарат береді. Нейтрондық тәжірибелер үлкенірек кристалдар мен нейтрон көздері бар арнайы қондырғыларды қажет етеді, бірақ олар магниттік құрылымдарды және кейбір жеңіл элементтер позицияларын анықтау үшін жоғары дәлдікті ұсынады.

Трансмиссиялық электронды микроскопия (TEM) оливин құрылымын нано масштабта зерттейді, ақауларды, домен шекараларын және дифракция әдістеріне көрінбейтін жергілікті вариацияларды анықтайды. Ажыратымдылығы жоғары TEM атомдардың орналасуын тікелей визуализациялай отырып, жеке атомдық бағандарды кескіндей алады. Бұл құрылым шағын қашықтықтарда өзгеретін деформацияланған үлгілерді немесе фазалық ауысуларды зерттеу кезінде әсіресе күшті болады.

Раман және инфрақызыл спектроскопия тербеліс режимдері арқылы оливин құрылымын зерттейді. SiO₄ тетраэдрінде төрт негізгі тербеліс режимі бар және олардың жиілігі Si-O байланысының беріктігіне және қоршаған құрылымдық ортаға тәуелді. Құрамы бұл тербеліс жиіліктеріне болжамды жолмен әсер етеді-форстерит фаялитке қарағанда әртүрлі спектрлік шыңдарды көрсетеді, себебі Fe-O байланыстары Mg-O байланыстарынан әлсіз. Бұл спектроскопиялық әдістер бұзбайтын-жұмыс істейді және кішкентай үлгілерді немесе қосындыларды сипаттай алады.

Кристаллографиялық құрылым оливиннің бақыланатын қасиеттерін тікелей бақылайды. Минерал әдетте зәйтүн{1}}жасыл болып көрінеді, өйткені октаэдрлік координациядағы Fe²⁺ иондары белгілі бір толқын ұзындықтарындағы жарықты жұтып, жасыл түсті өткізеді. Таза форстерит түссізден бозғылт сарыға-жасылға дейін, ал темір-бай композициялар қою жасылдан қоңыр-қараға дейін болып көрінеді.

Оливин бөлінуден гөрі конкоидальды сынуды көрсетеді, өйткені октаэдрмен байланысқан оқшауланған тетраэдралардың үш өлшемді шеңбері барлық бағытта бірдей күшті байланыстар жасайды. Құрылымда слюдалардағы немесе қабаттық силикаттардағы қаңылтыр құрылымдармен салыстырылатын әлсіздік жазықтықтары жоқ. Оливин ыдыраған кезде ол белгілі бір кристаллографиялық жазықтықтар бойымен бөлінбей, құрылым бойынша біркелкі бұзылады.

Орторомбты симметрия анизотропты қасиеттерді жасайды{0}}физикалық сипаттамалар кристаллографиялық бағытқа қарай өзгереді. Сейсмикалық толқынның жылдамдығы кристалдық осьтерге қатысты таралу бағытына байланысты ерекшеленеді. Жылдам жылдамдық бағыты a-осіне, орташа жылдамдық c-осіне, ал баяу жылдамдық b-осіне сәйкес келеді. Мантия оливиніндегі бұл сейсмикалық анизотропия геофизиктерге мантия ағынының бағыты мен шамасын түсіндіруге көмектеседі.

Қаттылық (Мох шкаласы бойынша 6,5{3}}7) және тығыздық (форстерит үшін 3,27-3,37 г/см³, фаялит үшін 4,39 г/см³) екеуі де құрылымның тығыз орауы мен металл-оттегі байланыстарының беріктігіне қатысты. Оливин құрылымындағы оттегінің тығыздығы мен қысқа металл-оттегі қашықтығы Жердің терең жағдайында химиялық әсерге төзімді қатты, тығыз минералды жасайды.

olivine crystal structure

Нағыз оливин кристалдары олардың мінез-құлқына айтарлықтай әсер ететін құрылымдық кемшіліктерді қамтиды. Нүктелік ақауларға бос орындар (атомдар жетіспейді), интерстициалдар (қалыпты бос орындарға сығылған қосымша атомдар) және алмастыру ақаулары (қалыпты учаскелердегі дұрыс емес атомдар) жатады. Бұл ақаулар сирек болса да, иондық қозғалыс үшін жолдар жасау арқылы диффузия жылдамдығын және электр өткізгіштігін бақылайды.

Дислокациялар -сызық ақаулары, онда кәдімгі кристаллографиялық орналасу бұзылады-оливиннің механикалық қасиеттеріне үстемдік етеді. Дислокацияның ығысуы (осы сызық ақауларының кристал арқылы қозғалуы) геологиялық уақыт шкалаларында мантия оливиніндегі негізгі деформация механизмін білдіреді. Арнайы сырғанау жүйелері (кристаллографиялық жазықтықтар және дислокация қозғалысының бағыттары) оливин түйірлерінің қалай деформацияланатынын және қалаған кристаллографиялық бағдарларды дамытатынын анықтайды.

Астық шекаралары және қос шекаралар сияқты кеңейтілген ақаулар кристалдық құрылым бір бағыттан екіншісіне ауысатын интерфейстерді жасайды. Бұл шекаралар механикалық беріктікке әсер етеді және химиялық өзгерістер үшін жылдам диффузия жолдарын қамтамасыз етеді. Деформацияланған оливинде дислокация массивтерінен тұратын -төменгі{3}}бұрыш шекаралары-дамып, деформация тарихын жазады.

Жер бетінде оливин берік құрылымына қарамастан тез ауа райына түседі. Су молекулалары оливин қаңқасымен әрекеттесе отырып, ақаулар мен дән шекаралары бойымен еніп кете алады. Ең көп таралған альтерация өнімі су молекулалары құрылымға енген кезде түзілетін серпентин болып табылады: 2Mg₂SiO₄ + 3H₂O → Mg₃Si₂O₅(OH)₄ + Mg(OH)₂. Бұл реакция бастапқы көлемді 30-40% кеңейтеді және бастапқы оливин құрылымын бұзады, оны парақ силикат қабаттарымен ауыстырады.

Өзгертетін басқа өнімдерге идингсит (темір оксидтері мен саз минералдарының ұсақ түйіршіктелген қоспасы)-және боулингит (гидратталған темір-силикаттары бар) жатады. Бұл өзгерту процестері судың құрылымға оңай қол жеткізе алатын жарықтар мен кристалдық жиектерде жылдам жүреді. Толық псевдоморфты ауыстыру орын алуы мүмкін, онда өзгертілген материал сыртқы кристалды пішінді сақтайды, ал ішкі құрылым толығымен қайталама минералдарға айналады.

Оливин құрылымының басқа силикат минералдарынан айырмашылығы неде?

Оливин құрамында оттегі атомдарын бір-бірімен бөліспейтін оқшауланған SiO₄ тетраэдрлері бар, бұл оны незосиликат ретінде анықтайды. Бұл тізбекті силикаттармен (мысалы, пироксендер), қаңылтыр силикаттарынан (слюда тәрізді) және қаңқалық силикаттардан (кварц сияқты) айырмашылығы бар, онда тетраэдралар кеңейтілген құрылымдарды құру үшін оттегімен бөліседі. Оқшауланған тетраэдра металл-оттегі байланыстары арқылы біріктірілген тығыз үш өлшемді желіні жасайды.

Неліктен оливиннің екі түрлі металл учаскесі (M1 және M2) бар?

Орторомбты симметрия және оттегі атомдарының арнайы орауыш орналасуы шамалы әр түрлі өлшемдері мен бұрмаланулары бар екі кристаллографиялық айқын октаэдрлік позицияны жасайды. M1 инверсия центрінде орналасқан және кішірек және бұрмаланған, ал M2 айна жазықтығында жатыр және үлкенірек және дұрысырақ. Бұл айырмашылық қай катиондардың қай сайттарды таңдайтынына әсер етеді және материалдың физикалық қасиеттерін басқарады.

Композиция оливин кристалының құрылымына қалай әсер етеді?

Форстерит{0}}фаялит сериясы бойынша темір магнийді алмастыратындықтан, бірлік ұяшық біркелкі кеңейеді, себебі Fe²⁺ Mg²⁺ мәнінен үлкен. Негізгі құрылымдық топология өзгеріссіз-сол кеңістіктік топ, бірдей атомдық позициялар, бірдей координациялық орталар. Байланыстың ұзындығы аздап артады, бірақ атомдардың орналасуы негізінен ұқсас болып қалады. Бұл соңғы мүшелер-арасында толық сенімді шешімге мүмкіндік береді.

Оливин құрылымы суды немесе басқа ұшпа заттарды қабылдай ала ма?

Стандартты оливин құрылымында гидроксил топтары немесе молекулалық су жоқ. Дегенмен, сутегінің аз мөлшері нүктелік ақаулар ретінде-әдетте оттегі атомдарын алмастыратын немесе әдетте бос орындарда тұратын OH топтары ретінде қосылуы мүмкін. Бұл «судың» мазмұны өте төмен болып қалады (әдетте<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.

Оливин кристалының құрылымы келесі негізгі сипаттамаларға ие:

Кристалл жүйесі: Pbnm кеңістік тобы бар ортогомбиялық (немесе баламалы параметрде Pnma)

Тор параметрлері:

Форстерит: a ≈ 4,75 Å, b ≈ 10,20 Å, c ≈ 5,98 Å

Фаялит: a ≈ 4,82 Å, b ≈ 10,48 Å, c ≈ 6,09 Å

Құрылыс блоктары: Оқшауланған SiO₄ тетраэдралары металл{0}}оттегі октаэдрлері (MO₆) арқылы қосылған

Металл тораптары: Өлшемдері мен бұрмаланулары әртүрлі екі түрлі октаэдрлік учаске (M1 және M2).

Оттегі позициялары: Асимметриялық бірліктегі үш кристаллографиялық ерекшеленетін оттегі учаскесі

Құрылымдық түрі: Тетраэдрлік және октаэдрлік қуыстардағы катиондары бар алтыбұрышты жақын-оралған оттегі массиві

Классификация: Оқшауланған тетраэдрлік бірліктерге байланысты незосиликат (ортосиликат).

Үйлестіру: 4-координациядағы Si (тетраэдрлік), 6-координациядағы M катиондары (октаэдрлік)

Бұл құрылымдық негіз геологиялық ортада кең композициялық диапазондарда тұрақтылықты сақтай отырып, сонымен қатар технологиялық қолданбалардағы озық аккумуляторлық материалдардың негізін қамтамасыз ете отырып, керемет беріктігін дәлелдейді. Оливин құрылымының күшті ковалентті Si-O байланыстарының икемді металл-оттегі координациясымен үйлесуі оны Жердегі ең маңызды және әмбебап минералдық құрылымдардың біріне айналдырады.