Piroxferroíta

La piroxferroita (Fe²⁺ ^, Ca)SiO₃ _{es un} inosilicato de cadena simple . Está compuesta principalmente de hierro , silicio y oxígeno , con fracciones menores de calcio y otros metales. ^{[ 2 ]} Junto con la armalcolita y la tranquilityita , es uno de los tres minerales descubiertos en la Luna durante la misión Apolo 11 de 1969. Posteriormente, se encontró en meteoritos lunares y marcianos , así como en la corteza terrestre. La piroxferroita también se puede producir mediante el recocido de clinopiroxeno sintético a altas presiones y temperaturas. El mineral es metaestable y se descompone gradualmente en condiciones ambientales, pero este proceso puede tardar miles de millones de años.

La piroxferroíta recibe su nombre de piroxeno y ferrum (latín para hierro), como análogo rico en hierro de la piroxmangita . ^{[ 2 ]} La palabra piroxeno, a su vez, proviene de las palabras griegas para fuego (πυρ) y extraño (ξένος). Los piroxenos recibieron este nombre debido a su presencia en lavas volcánicas, donde a veces se observan como cristales incrustados en vidrio volcánico ; se suponía que eran impurezas en el vidrio, de ahí el nombre de "extraños de fuego". Sin embargo, son simplemente minerales de formación temprana que cristalizaron antes de la erupción de la lava. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

La piroxferroita fue descubierta por primera vez en 1969 en muestras de roca lunar de la Base Tranquilidad , el lugar de aterrizaje del Apolo 11 en el Mar de la Tranquilidad . ^{[ 5 ]} Junto con la armalcolita y la tranquillityita , es uno de los tres minerales que se encontraron por primera vez en la Luna. ^{[ 9 ]} Posteriormente, la piroxferroita fue detectada en meteoritos lunares y marcianos recuperados en Omán . También se encuentra en la corteza terrestre, en asociación con clinopiroxeno , plagioclasa , ilmenita , cristobalita , tridimita , fayalita , fluorapatita y feldespato potásico , y forma series con piroxmangita. La piroxferroita se ha encontrado en la mina Isanago , en la prefectura de Kioto , Japón ; cerca de Iva, condado de Anderson, Carolina del Sur , EE. UU.; en Väster Silfberg, Värmland , Suecia ; y Lapua , Finlandia . ^{[ 2 ] [ 3 ]} En las muestras lunares originales, la piroxferroita estaba asociada con minerales similares, pero también con troilita , que es rara en la Tierra, pero común en la Luna y Marte. ^{[ 5 ]}

Los cristales de piroxferroita sintética se pueden producir comprimiendo clinopiroxeno sintético (composición Ca _0,15 Fe _0,85 SiO ₃ ) a una presión de entre 10 y 17,5 kbar y calentándolo a 1130–1250  °C. Es metaestable a bajas temperaturas y presiones: a presiones inferiores a 10 kbar, la piroxferroita se convierte en una mezcla de olivino , piroxeno y dióxido de silicio , mientras que a bajas temperaturas se transforma en clinopiroxeno. ^{[ 5 ]} La presencia de cristobalita, textura vesicular y otras observaciones petrográficas indican que la piroxferroita lunar se produjo por enfriamiento rápido desde condiciones de baja presión y alta temperatura (volcánicas), es decir, que el mineral es metaestable. Sin embargo, la tasa de conversión es muy lenta y la piroxferroita puede existir a bajas temperaturas durante periodos superiores a 3000 millones de años. ^{[ 10 ]}

La estructura cristalina de la piroxferroita contiene cadenas de silicio-oxígeno con un periodo de repetición de siete tetraedros de SiO₄ _. Estas cadenas están separadas por poliedros donde un átomo metálico central está rodeado por 6 o 7 átomos de oxígeno; hay 7 poliedros metálicos no equivalentes en la celda unitaria. Las capas resultantes son paralelas a los planos (110) en la piroxferroita, mientras que son paralelas a los planos (100) en los piroxenos. ^{[ 11 ]}

La composición química de la piroxferroita se puede descomponer en óxidos elementales de la siguiente manera: FeO (concentración 44–48%), SiO₂ ₍ 45–47%), CaO (4,7–6,1%), MnO (0,6–1,3%), MgO (0,3–1%), TiO₂ ₍ 0,2–0,5%) y Al₂O₃ _{( 0,2–1,2} %). Si bien el magnesio suele estar presente en una concentración de aproximadamente el 0,8%, en algunas muestras su concentración era indetectable. ^{[ 5 ]}