ಆಲಿವಿನ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ರಚನೆ ಎಂದರೇನು?

ಆಲಿವೈನ್ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಆರ್ಥೋರೋಂಬಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಮ್ಲಜನಕ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾ (SiO₄) ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುವ ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ರಚನೆಯನ್ನು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಕಬ್ಬಿಣದ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಖಾಲಿಜಾಗಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ಆಕ್ರಮಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಖಾಲಿಜಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಎಂಟನೇ ಒಂದು ಭಾಗದೊಂದಿಗೆ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ-ಪ್ಯಾಕ್ಡ್ ಶ್ರೇಣಿಯ ಷಡ್ಭುಜಾಕೃತಿಯಂತೆ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಬಹುದು.

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪಿನ Pbnm (ಪರ್ಯಾಯ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ Pnma ಎಂದು ಸಹ ಗೊತ್ತುಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ) ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಆರ್ಥೋಂಬಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಆಲಿವೈನ್ ಗುಂಪು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂಲಭೂತ ಸಮ್ಮಿತಿಯು ಪರಮಾಣುಗಳು ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಖನಿಜದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ಯುನಿಟ್ ಕೋಶವು ನಾಲ್ಕು ಸೂತ್ರ ಘಟಕಗಳನ್ನು (Z=4) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲಂಬ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಛೇದಿಸುವ ಮೂರು ಅಸಮಾನ ಅಕ್ಷಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್ (Mg₂SiO₄) ಗಾಗಿ, ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್‌ಗಳು ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದು=4.75 Å, b=10.20 Å, ಮತ್ತು c=5.98 Å. ಫಯಾಲೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ (Fe₂SiO₄), ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಬ್ಬಿಣದ ದೊಡ್ಡ ಅಯಾನಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ=4.82 Å, b=10.48 Å, ಮತ್ತು c=6.09 Å ಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ.

Pbnm ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪಿನ ಪದನಾಮವು ಪ್ರಮುಖ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿವರಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪು ಕನ್ನಡಿ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ವಿಲೋಮ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಾನಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮ್ಮಿತಿಯ ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂರು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸ್ಥಾನಗಳು (O1, O2, O3) ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ, O1 ಮತ್ತು O2 ಕನ್ನಡಿ ಸಮತಲಗಳ ಮೇಲೆ ಮಲಗಿದ್ದರೆ O3 ವಿಶೇಷ ಸಮ್ಮಿತಿಯಿಲ್ಲದೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಲಿವಿನ್‌ನ ರಚನೆಯ ಹೃದಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ SiO₄⁴⁻ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರನ್ ಇರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು ನಾಲ್ಕು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿವೆ-ಅವುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ನೆರೆಯ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾದೊಂದಿಗೆ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆಲಿವೈನ್ ಅನ್ನು ನೆಸೊಸಿಲಿಕೇಟ್ ಅಥವಾ ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಕೇಟ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ Si-O ಬಂಧವು ಸರಿಸುಮಾರು 1.63-1.66 Å ಅನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾ ಪರ್ಯಾಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ಸಿ{0}}ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವ ಸಾಲುಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಕ್ಕೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪರ್ಯಾಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ವಾಸಿಸುವ ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಚಾನಲ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಯಾನು ಕನ್ನಡಿ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಒಂದು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಮ್ಮಿತಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ.

ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ Mg²⁺ ಅಥವಾ Fe²⁺) M1 ಮತ್ತು M2 ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ. M1 ಸೈಟ್ ವಿಲೋಮ ಕೇಂದ್ರದ ಮೇಲೆ ಕುಳಿತು ಆರು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವಿಕೃತ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. M1 ರಲ್ಲಿ ಲೋಹದ-ಆಮ್ಲಜನಕ ಬಂಧದ ಉದ್ದವು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್‌ಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು 2.07-2.13 Å ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. M2 ಸೈಟ್ ಮಿರರ್ ಪ್ಲೇನ್‌ನಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು 2.04-2.21 Å ವ್ಯಾಪಿಸಿರುವ MO ಅಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ದೊಡ್ಡದಾದ, ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.

M1 ಮತ್ತು M2 ಸೈಟ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ವಿಭಿನ್ನ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ತಮ್ಮನ್ನು ಹೇಗೆ ವಿತರಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್-ಕಬ್ಬಿಣದ ಘನ ದ್ರಾವಣದ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ, Mg²⁺ ಮತ್ತು Fe²⁺ ಕಡಿಮೆ ಸೈಟ್ ಪ್ರಾಶಸ್ತ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ-ಎರಡೂ ಬಲವಾದ ಆಯ್ಕೆಯಿಲ್ಲದೆ M1 ಮತ್ತು M2 ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ -ಬೇರಿಂಗ್ ಆಲಿವೈನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಂಟಿಸೆಲ್ಲೈಟ್ (CaMgSiO₄), ದೊಡ್ಡ Ca²⁺ ಅಯಾನುಗಳು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿಶಾಲವಾದ M2 ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ ಆದರೆ Mg²⁺ ಚಿಕ್ಕ M1 ಸ್ಥಾನಗಳಿಗೆ ಒಲವು ನೀಡುತ್ತದೆ.

olivine crystal structure

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪರ್ಯಾಯ ಮಾರ್ಗವು ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಬ್ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಯಾನುಗಳು ಒಂದು -ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಸರಿಸುಮಾರು ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಕ್ಲೋಸ್-ಪ್ಯಾಕ್ಡ್ (hcp) ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಚೌಕಟ್ಟು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ hcp ಆಮ್ಲಜನಕದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಶೂನ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ತುಂಬುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಶೂನ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಎಂಟನೇ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಆಯ್ದ ಸೈಟ್ ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ M₂SiO₄ ನ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಲಿವೈನ್ ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ M ದ್ವಿವೇಲೆಂಟ್ ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣು ಒಂದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಮೂರು ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ದಟ್ಟವಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿಲ್ಲ-ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸ್ಥಾನಗಳು (O1, O2, O3) ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಬಂಧದ ಪರಿಸರವನ್ನು ಮತ್ತು ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ದೂರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಒಟ್ಟಾರೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಕುಚಿತತೆಯಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಅಂಚುಗಳ-ಹಂಚಿಕೆ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಾ ಪದರಗಳು (100) ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ SiO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾದಿಂದ ಅಡ್ಡ{2}}ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಯರ್ಡ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಅನ್ವಯಿಕ ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಭೂಮಿಯ ನಿಲುವಂಗಿಯಲ್ಲಿ ಆಲಿವೈನ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಭೂಕಂಪನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ಸ್ಲಿಪ್ ಪ್ಲೇನ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಲಿವಿನ್‌ನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಎಂಡ್-ಸದಸ್ಯ ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್ (Mg₂SiO₄) ಮತ್ತು ಐರನ್ ಎಂಡ್-ಸದಸ್ಯ ಫಯಾಲೈಟ್ (Fe₂SiO₄) ನಡುವೆ ನಿರಂತರ ಘನ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. Mg²⁺ (ಅಯಾನಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯ ~0.72 Å) ಮತ್ತು Fe²⁺ (ಅಯಾನಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯ ~0.77 Å) ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ 7% ರಷ್ಟು ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವುದರಿಂದ, ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳಿಸದೆ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬದಲಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಮೋಲಾರ್ ಶೇಕಡಾವಾರುಗಳಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ Fo₇₀Fa₃₀ (ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ Fo₇₀), ಇದು 70% ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್ ಮತ್ತು 30% ಫಯಾಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾಫಿಕ್ ಬಂಡೆಗಳಿಂದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಲಿವೈನ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ Fo₅₀ ನಿಂದ Fo₉₀ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೊದಿಕೆಯ ಆಲಿವೈನ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಮೆಗ್ನೇಷಿಯನ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ, Fo₈₈ ನಿಂದ Fo₉₂ ವರೆಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಕಬ್ಬಿಣದ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಸುಮಾರು ರೇಖಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ. Fe²⁺ Mg²⁺ ಗೆ ಬದಲಿಯಾಗಿ, ಕಬ್ಬಿಣದ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರವು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರ ತಳ್ಳುವ ಕಾರಣ ಘಟಕ ಕೋಶವು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಬಂಧವು ಎಷ್ಟು ಊಹಿಸಬಹುದಾಗಿದ್ದು, ಸಮಂಜಸವಾದ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಆಲಿವೈನ್ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಘಟಕ ಕೋಶದ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ಪ್ರಮುಖ Mg-Fe ಪರ್ಯಾಯದ ಜೊತೆಗೆ, ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಇತರ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಸೀಮಿತ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ, M2 ಸೈಟ್ಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ (ಟೆಫ್ರೋಯಿಟ್‌ನಲ್ಲಿ, Mn₂SiO₄) ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ನಿಕಲ್, ಕ್ರೋಮಿಯಂ, ಮತ್ತು ಫೆರಿಕ್ ಕಬ್ಬಿಣದ (Fe³⁺) ಟ್ರೇಸ್ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಆದರೂ ಅಷ್ಟಮುಖ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು.

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯೊಳಗೆ ಆಳ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಆಲಿವೈನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕೂಲವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ದಟ್ಟವಾದ ಬಹುರೂಪಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸರಿಸುಮಾರು 410 ಕಿಮೀ ಆಳದಲ್ಲಿ (ಸುಮಾರು 14 GPa ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ), ಆಲಿವೈನ್ ವಾಡ್ಸ್ಲೇಲೈಟ್‌ಗೆ ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೂಪಾಂತರವು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮರುಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಬ್ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಷಡ್ಭುಜಾಕೃತಿಯ ಹತ್ತಿರದಿಂದ-ಹೆಚ್ಚು ಘನದ ಜೋಡಣೆಯತ್ತ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ವಾಡ್ಸ್ಲೇಯ್ಟ್ ಆರ್ಥೋಹೋಂಬಿಕ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಆದರೆ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸಮನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸ್ಪೈನಲ್{5}}ರೀತಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಭೂಮಿಯ ನಿಲುವಂಗಿಯಲ್ಲಿ ಆಳವಾಗಿ, ಸರಿಸುಮಾರು 520 ಕಿ.ಮೀ ಆಳದಲ್ಲಿ (18-20 GPa), ವಾಡ್ಸ್ಲೇಲೈಟ್ ರಿಂಗ್‌ವುಡೈಟ್‌ಗೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಘನ ಸ್ಪಿನೆಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ರಿಂಗ್‌ವುಡೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸ್ಥಾನಗಳಿಗಿಂತ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಹಠಾತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಭೂಕಂಪಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಭೂಕಂಪನ ತರಂಗ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಗಿತಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ.

ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುವ ಒತ್ತಡವು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ -ಸಮೃದ್ಧವಾದ ಆಲಿವೈನ್ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ -ಸಮೃದ್ಧ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. 800 ಡಿಗ್ರಿಯಲ್ಲಿ, ಶುದ್ಧವಾದ ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್ 11.8 GPa ನಲ್ಲಿ ವಾಡ್ಸ್‌ಲೇಯ್ಟ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವಾಡ್ಸ್ಲೇಲೈಟ್-ನಿಂದ-ರಿಂಗ್‌ವುಡ್‌ಟೈಟ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯು 14 GPa ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಐರನ್ ಎಂಡ್-ಸದಸ್ಯ ಫಯಾಲೈಟ್ ವಾಡ್ಸ್ಲೇಲೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬಿಟ್ಟುಬಿಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಅಹ್ರೆನ್‌ಸೈಟ್‌ಗೆ (ಐರನ್-ಬೇರಿಂಗ್ ರಿಂಗ್‌ವುಡೈಟ್ ಅನಲಾಗ್) ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

olivine crystal structure

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯು ಅನ್ವಯಿಕ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಅನಿಸೋಟ್ರೊಪಿಕಲ್ ಆಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ-ವಿವಿಧ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ದಿಕ್ಕುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ದರಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. M2 ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ M1 ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಕಂಪ್ರೆಷನ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ M2 ಸೈಟ್ ದೊಡ್ಡ ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಬಂಧದ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

8 GPa ವರೆಗಿನ ಏಕ{0}}ಸ್ಫಟಿಕ X-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳು M2-O ಬಾಂಡ್ ಉದ್ದಗಳು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ M1-O ಬಂಧಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಕಬ್ಬಿಣದ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ M1 ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿರೋಧಾಭಾಸವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ (ಸಂಕೋಚನಕ್ಕೆ ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರತಿರೋಧ) ಫೋರ್ಸ್ಟರೈಟ್‌ನಿಂದ ಫಯಾಲೈಟ್‌ಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ - ಕಬ್ಬಿಣವು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್‌ಗಿಂತ ಭಾರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕೂಲ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿದೆ.

ತಾಪಮಾನವು ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯು ಯುನಿಟ್ ಕೋಶವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಬಿ-ಅಕ್ಷವು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. 900 ಡಿಗ್ರಿ ವರೆಗಿನ ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು M-O ಬಂಧದ ಉದ್ದಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನಗಳು ಸಮೀಪಿಸುವವರೆಗೂ ಮೂಲ ರಚನಾತ್ಮಕ ಟೋಪೋಲಜಿ ಬದಲಾಗದೆ ಇರುತ್ತದೆ.

SiO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾ ಲೋಹದ-ಆಮ್ಲಜನಕ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಾಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿದೆ. Si-O ಬಂಧದ ಉದ್ದಗಳು Si-O ಬಂಧಗಳ ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಪಾತ್ರದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಒತ್ತಡ ಅಥವಾ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಮ್ಯತೆಯು M-O ಬಂಧದ ಉದ್ದಗಳಲ್ಲಿನ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳಿಂದ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಹೆಡ್ರಾದ ಸಂಕೋಚನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪಾಲಿಹೆಡ್ರಾ ನಡುವಿನ ಕೋನಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ.

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನಾತ್ಮಕ ಚೌಕಟ್ಟು ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು(LiFePO₄ ಅಥವಾ LFP). 1996 ರಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು, ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಖನಿಜ ಆಲಿವಿನ್‌ನಂತೆಯೇ ಅದೇ ಮೂಲಭೂತ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, ಆದರೂ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಗುಂಪುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ.

LiFePO₄ ನಲ್ಲಿ, ರಚನೆಯು ಆರ್ಥೋರಾಂಬಿಕ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು (ಸ್ಪೇಸ್ ಗುಂಪು Pnma/Pbnm) ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ a=6.008 Å, b=10.334 Å, ಮತ್ತು c=4.693 Å. ಕಬ್ಬಿಣದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (FeO₆ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಾವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ), ಆದರೆ ರಂಜಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕುಳಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (PO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ), ಲೋಹ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಖನಿಜ ಆಲಿವಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಜೋಡಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಲಿಥಿಯಂ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಅಷ್ಟಹೆಡ್ರಲ್ ಚಾನಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಈ ಚಾನಲ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿ ಹೊರತೆಗೆಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಮೂಲ ಆಲಿವೈನ್ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಕುಸಿಯದಂತೆ ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಲಿಥಿಯಂ ಒಳಗೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಚಾರ್ಜ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಬ್ಬಿಣವು Fe²⁺ ಮತ್ತು Fe³⁺ ನಡುವೆ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿರತೆಯು -ದೃಢವಾದ ಆಲಿವೈನ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ನಿಂದ ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಪಡೆದಿದೆ{1}}LifePO₄ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಅಸಾಧಾರಣ ಸುರಕ್ಷತಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಬಲವಾದ P-O ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುತ್ತವೆ, ಕೆಲವು ಇತರ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಬಾಧಿಸುವ ಉಷ್ಣ ಓಡಿಹೋದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ವಾಣಿಜ್ಯ LFP ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡು 3,000 ಚಾರ್ಜ್{8}}ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯು ಒಂದು ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ: ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಬದಲು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಕ್ಷಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಡಬೇಕು. ಇದು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಇದನ್ನು ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಿಂಗ್ (ಪ್ರಸರಣ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು) ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ (ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು) ಮೂಲಕ ಪರಿಹರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LMFP) ನಂತಹ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಆವೃತ್ತಿಗಳು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕೆಲವು ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕೆ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸುವಾಗ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯ ಆಧುನಿಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ X-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ಬಂದಿದೆ. ವಿಲಿಯಂ ಲಾರೆನ್ಸ್ ಬ್ರಾಗ್ ಮತ್ತು ಜಿಬಿ ಬ್ರೌನ್ ಅವರು 1926 ರಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ X-ರೇ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್‌ನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಮೊದಲು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು. ಅವರ ಕೆಲಸವು ಒಲಿವೈನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ SiO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾದಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂದು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು-ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಅಡಿಪಾಯದ ಒಳನೋಟ.

ಏಕ{0}}ಸ್ಫಟಿಕ X-ಕಿರಣ ವಿವರ್ತನೆಯು ನಿಖರವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಚಿನ್ನದ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಆಲಿವೈನ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.1-0.5 ಮಿಮೀ) ಗೊನಿಯೊಮೀಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯು ಸಾವಿರಾರು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಾನಗಳು, ಥರ್ಮಲ್ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೈಟ್ ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ ವಿವರ್ತನೆಯ ತೀವ್ರತೆಗೆ ಹೊಂದಿಸಲು ಪರಿಷ್ಕರಿಸುತ್ತದೆ.

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಪೂರಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು (ಹೈಡ್ರಸ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ) ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಂತಹ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಣಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಂಶಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ದೊಡ್ಡ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಶೇಷ ಸೌಲಭ್ಯಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವು ಕಾಂತೀಯ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಬೆಳಕಿನ ಅಂಶಗಳ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಉತ್ತಮವಾದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.

ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (TEM) ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ನಲ್ಲಿ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ, ದೋಷಗಳು, ಡೊಮೇನ್ ಗಡಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿವರ್ತನೆ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಅಗೋಚರವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಳೀಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ TEM ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣು ಕಾಲಮ್‌ಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು, ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಮಾದರಿಗಳು ಅಥವಾ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ರಚನೆಯು ಸಣ್ಣ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರಾಮನ್ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಕಂಪನ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. SiO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾನ್ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಕಂಪನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಆವರ್ತನಗಳು Si-O ಬಂಧದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪರಿಸರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜನೆಯು ಈ ಕಂಪನ ಆವರ್ತನಗಳ ಮೇಲೆ ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಈ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ತಂತ್ರಗಳು -ವಿನಾಶಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಮಾದರಿಗಳು ಅಥವಾ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಬಹುದು.

ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನೇರವಾಗಿ ಆಲಿವಿನ್‌ನ ಗಮನಿಸಬಹುದಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಖನಿಜವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಲಿವ್-ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅಷ್ಟಮುಖ ಸಮನ್ವಯದಲ್ಲಿರುವ Fe²⁺ ಅಯಾನುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಹಸಿರು ಹರಡುತ್ತವೆ. ಶುದ್ಧ ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್ ಬಣ್ಣರಹಿತದಿಂದ ಮಸುಕಾದ ಹಳದಿ-ಹಸಿರು, ಆದರೆ ಕಬ್ಬಿಣದ -ಸಮೃದ್ಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಗಾಢ ಹಸಿರುನಿಂದ ಕಂದು{5}}ಕಪ್ಪು

ಆಲಿವೈನ್ ಸೀಳುವ ಬದಲು ಕಾನ್ಕೋಯ್ಡಲ್ ಮುರಿತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಾಕ್ಕೆ ಬಂಧಿತವಾದ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚೌಕಟ್ಟು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಮಾನವಾಗಿ ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಮೈಕಾಸ್ ಅಥವಾ ಲೇಯರ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಶೀಟ್ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ದೌರ್ಬಲ್ಯದ ವಿಮಾನಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಆಲಿವೈನ್ ಮುರಿದಾಗ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುವ ಬದಲು ರಚನೆಯಾದ್ಯಂತ ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಮುರಿತವಾಗುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಥೋರೋಂಬಿಕ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ{0}}ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ದಿಕ್ಕಿನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಅಕ್ಷಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಪ್ರಸರಣ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಭೂಕಂಪನ ತರಂಗ ವೇಗಗಳು ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ವೇಗದ ವೇಗದ ದಿಕ್ಕು a-ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ, c-ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಮಧ್ಯಮ ವೇಗ ಮತ್ತು b-ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ನಿಧಾನ ವೇಗಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಂಟಲ್ ಆಲಿವಿನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಈ ಭೂಕಂಪನ ಅನಿಸೊಟ್ರೋಪಿಯು ಭೂ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ನಿಲುವಂಗಿಯ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಗಡಸುತನ (ಮೊಹ್ಸ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ 6.5{3}}7) ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ (3.27-3.37 g/cm³ ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್‌ಗೆ, 4.39 g/cm³ ಫಯಾಲೈಟ್‌ಗೆ) ಎರಡೂ ರಚನೆಯ ಬಿಗಿಯಾದ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಲೋಹದ-ಆಮ್ಲಜನಕ ಬಂಧಗಳ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ದಟ್ಟವಾದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಚೌಕಟ್ಟು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಲೋಹ-ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಂತರವು ಆಳವಾದ ಭೂಮಿಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಹವಾಮಾನಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕವಾದ ಗಟ್ಟಿಯಾದ, ದಟ್ಟವಾದ ಖನಿಜವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.

olivine crystal structure

ನಿಜವಾದ ಆಲಿವೈನ್ ಹರಳುಗಳು ರಚನಾತ್ಮಕ ಅಪೂರ್ಣತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ಅವುಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಪಾಯಿಂಟ್ ದೋಷಗಳು ಖಾಲಿ ಹುದ್ದೆಗಳು (ಕಾಣೆಯಾದ ಪರಮಾಣುಗಳು), ಇಂಟರ್‌ಸ್ಟೀಷಿಯಲ್‌ಗಳು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಕ್ರಮಿಸದ ಸ್ಥಾನಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹಿಂಡಲಾಗುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಪರ್ಯಾಯ ದೋಷಗಳು (ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತಪ್ಪಾದ ಪರಮಾಣುಗಳು) ಸೇರಿವೆ. ಈ ದೋಷಗಳು ಅಪರೂಪವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅಯಾನಿಕ್ ಚಲನೆಗೆ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣ ದರಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ.

ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್‌ಗಳು-ನಿಯಮಿತ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಡೆಯುವ-ಲೈನ್ ದೋಷಗಳು ಆಲಿವೈನ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಕ್ರೀಪ್ (ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೂಲಕ ಈ ರೇಖೆಯ ದೋಷಗಳ ಚಲನೆ) ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಮಯದ ಮಾಪಕಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಂಟಲ್ ಆಲಿವಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ವಿರೂಪ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಲಿಪ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಚಲನೆಯ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು) ಆಲಿವೈನ್ ಧಾನ್ಯಗಳು ಹೇಗೆ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ಯತೆಯ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಅವಳಿ ಗಡಿಗಳಂತಹ ವಿಸ್ತೃತ ದೋಷಗಳು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಒಂದು ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗಡಿಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ವೇಗದ ಪ್ರಸರಣ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಸಬ್‌ಗ್ರೇನ್ ಬೌಂಡರಿಗಳು-ಕಡಿಮೆ-ಕೋನದ ಬೌಂಡರಿಗಳು ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್‌ಗಳ ಅರೇಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ-ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಆಲಿವೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ದಾಖಲಿಸುತ್ತವೆ.

ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ, ಆಲಿವೈನ್ ಅದರ ದೃಢವಾದ ರಚನೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ವೇಗವಾಗಿ ಹವಾಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಭೇದಿಸಬಲ್ಲವು, ಆಲಿವೈನ್ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಮಾರ್ಪಾಡು ಉತ್ಪನ್ನವೆಂದರೆ ಸರ್ಪೆಂಟೈನ್, ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಿದಾಗ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ: 2Mg₂SiO₄ + 3H₂O → Mg₃Si₂O₅(OH)₄ + Mg(OH)₂. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮೂಲ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು 30-40% ರಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಶೀಟ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಪದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಇತರ ಮಾರ್ಪಾಡು ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಇಡ್ಡಿಂಗ್‌ಸೈಟ್ (ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಜೇಡಿಮಣ್ಣಿನ ಖನಿಜಗಳ ಉತ್ತಮವಾದ ಧಾನ್ಯದ ಮಿಶ್ರಣ) ಮತ್ತು ಬೌಲಿಂಗ್‌ಸೈಟ್ (ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ ಕಬ್ಬಿಣದ-ಬೇರಿಂಗ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್‌ಗಳು) ಸೇರಿವೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬಿರುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕದ ಅಂಚುಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವೇಗವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ನೀರು ರಚನೆಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು. ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಯೂಡೋಮಾರ್ಫಿಕ್ ಬದಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಬದಲಾದ ವಸ್ತುವು ಬಾಹ್ಯ ಸ್ಫಟಿಕದ ಆಕಾರವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ದ್ವಿತೀಯಕ ಖನಿಜಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇತರ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಖನಿಜಗಳಿಂದ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಯಾವುದು ವಿಭಿನ್ನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ?

ಒಲಿವೈನ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ SiO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಇದನ್ನು ನೆಸೊಸಿಲಿಕೇಟ್ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಚೈನ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್‌ಗಳು (ಪೈರಾಕ್ಸೀನ್‌ಗಳಂತಹವು), ಶೀಟ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್‌ಗಳು (ಮೈಕಾಸ್‌ಗಳಂತೆ), ಮತ್ತು ಫ್ರೇಮ್‌ವರ್ಕ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್‌ಗಳು (ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯಂತಹವು) ಅಲ್ಲಿ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾ ಆಮ್ಲಜನಕಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತೃತ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾ ಲೋಹದ-ಆಮ್ಲಜನಕ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುವ ದಟ್ಟವಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಜಾಲವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಲಿವೈನ್ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹದ ತಾಣಗಳನ್ನು (M1 ಮತ್ತು M2) ಏಕೆ ಹೊಂದಿದೆ?

ಆರ್ಥೋಹೋಂಬಿಕ್ ಸಮ್ಮಿತಿ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನ ಗಾತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಅಷ್ಟಮುಖ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. M1 ವಿಲೋಮ ಕೇಂದ್ರದ ಮೇಲೆ ಕುಳಿತು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ, ಆದರೆ M2 ಕನ್ನಡಿ ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಯಾವ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಯಾವ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಯೋಜನೆಯು ಆಲಿವೈನ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ?

ಫಾರ್ಸ್ಟರೈಟ್-ಫೈಯಾಲೈಟ್ ಸರಣಿಯಾದ್ಯಂತ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್‌ಗೆ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಘಟಕ ಕೋಶವು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ Fe²⁺ Mg²⁺ ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಮೂಲ ರಚನಾತ್ಮಕ ಟೋಪೋಲಜಿಯು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ-ಅದೇ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪು, ಅದೇ ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಾನಗಳು, ಅದೇ ಸಮನ್ವಯ ಪರಿಸರಗಳು. ಬಂಧದ ಉದ್ದವು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಂತಿಮ{5}}ಸದಸ್ಯರ ನಡುವೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಘನ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯು ನೀರು ಅಥವಾ ಇತರ ಬಾಷ್ಪಶೀಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆಯೇ?

ಪ್ರಮಾಣಿತ ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳು ಅಥವಾ ಆಣ್ವಿಕ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಜಾಡಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಪಾಯಿಂಟ್ ದೋಷಗಳಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು{1}}ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ OH ಗುಂಪುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಖಾಲಿ ಸೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತವೆ. ಈ "ನೀರಿನ" ವಿಷಯಗಳು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ<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.

ಆಲಿವೈನ್ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ:

ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್: ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪು Pbnm (ಅಥವಾ ಪರ್ಯಾಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ Pnma) ಜೊತೆ ಆರ್ಥೋಂಬಿಕ್

ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು:

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

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

ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಸ್: ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ SiO₄ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾ ಲೋಹದ-ಆಮ್ಲಜನಕ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಾ (MO₆) ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ

ಮೆಟಲ್ ಸೈಟ್ಗಳು: ವಿಭಿನ್ನ ಗಾತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸೈಟ್‌ಗಳು (M1 ಮತ್ತು M2)

ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸ್ಥಾನಗಳು: ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವದ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಆಮ್ಲಜನಕ ತಾಣಗಳು

ರಚನಾತ್ಮಕ ಪ್ರಕಾರ: ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಕ್ಲೋಸ್-ಪ್ಯಾಕ್ಡ್ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಅರೇ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಶೂನ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ

ವರ್ಗೀಕರಣ: ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಘಟಕಗಳಿಂದಾಗಿ ನೆಸೊಸಿಲಿಕೇಟ್ (ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಕೇಟ್).

ಸಮನ್ವಯ: Si 4-ಸಮನ್ವಯದಲ್ಲಿ (ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್), 6-ಸಮನ್ವಯದಲ್ಲಿ M ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು (ಅಷ್ಟಹೆಡ್ರಲ್)

ಈ ರಚನಾತ್ಮಕ ಚೌಕಟ್ಟು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ದೃಢತೆಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಭೌಗೋಳಿಕ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳಿಗೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆಲಿವೈನ್ ರಚನೆಯ ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ Si{1}}O ಬಂಧಗಳು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಲೋಹದ-ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಮನ್ವಯವು ಭೂಮಿಯ ಪ್ರಮುಖ ಮತ್ತು ಬಹುಮುಖ ಖನಿಜ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.