Фаялит ( Fe
2SiO
4, обычно сокращенно Fa ) является богатым железом конечным членом ряда твердых растворов оливина . Как и все минералы в группе оливина , фаялит кристаллизуется в орторомбической системе ( пространственная группа Pbnm ) с параметрами ячейки a 4,82 Å, b 10,48 Å и c 6,09 Å.
Фаялит образует ряд твердых растворов с магнезиальным оливиновым конечным элементом форстеритом (Mg 2 SiO 4 ), а также с богатым марганцем оливиновым конечным элементом тефроитом (Mn 2 SiO 4 ).
Богатый железом оливин является относительно распространенным компонентом кислых и щелочных магматических пород, таких как вулканические обсидианы , риолиты , трахиты и фонолиты , а также плутонические кварцевые сиениты , где он ассоциируется с амфиболами . Его основное распространение приходится на ультрамафические вулканические и плутонические породы, реже — на кислые плутонические породы и редко — на гранитные пегматиты. Он также встречается в литофизах обсидиана . Он также встречается в среднесортных термически метаморфизованных богатых железом осадках и в нечистых карбонатных породах. [2]
Фаялит стабилен с кварцем при низких давлениях, тогда как более магнезиальный оливин нестабилен из-за реакции оливин + кварц = ортопироксен . Железо стабилизирует пару оливин + кварц. Зависимость реакции от давления и состава можно использовать для расчета ограничений на давления, при которых образуются ассоциаты оливин + кварц.
Фаялит также может реагировать с кислородом, образуя магнетит + кварц: три минерала вместе составляют кислородный буфер "FMQ". Реакция используется для контроля летучести кислорода в лабораторных экспериментах. Ее также можно использовать для расчета летучести кислорода, зафиксированной минеральными ассоциациями в метаморфических и магматических процессах.
При высоком давлении фаялит претерпевает фазовый переход в аренсит, железосодержащий аналог рингвудита , то есть, в отличие от форстерита, не существует промежуточной формы, аналогичной вадслеиту ; в условиях, преобладающих в верхней мантии Земли, переход произойдет при давлении около 6–7 ГПа, то есть при существенно более низком давлении, чем фазовые переходы форстерита. [5] В экспериментах при высоком давлении превращение может быть отложено, так что он может оставаться стабильным до давлений почти 35 ГПа (см. рис.), в этой точке он может стать аморфным, а не принять кристаллическую структуру, такую как аренсит.
Название фаялит происходит от острова Фаял (Фаял) на Азорских островах , где он был впервые описан в 1840 году. [3]
