Biotyt

Najbardziej powszechny jest biotyt mały minerał, znany również jako mika czarna, minerał krzemianowy z grupy mików pospolitych. Przybliżony wzór chemiczny K (Mg, Fe). Można go znaleźć w masywnych warstwach kryształów ważących kilkaset funtów. Jest w nim mnóstwo Skały metamorficzne (zarówno regionalne, jak i kontaktowe), pegmatyty, a także w granity i inną inwazyjną magię skały. Biotyt występuje zwykle w odmianie brązowej do czarnej, ciemnozielonej.

Jest to nazwa używana dla szeregu czarnej miki minerały o różnym składzie chemicznym, ale o bardzo podobnych właściwościach fizycznych. Minerały te są zwykle nie do odróżnienia od siebie bez analizy laboratoryjnej. Istnieje niewielka lista minerałów biotytów, które spadły.

Krystalografia: Jednoskośny; pryzmatyczny. W kryształach tabelarycznych lub krótkich pryzmatycznych z wydatnymi płaszczyznami podstawowymi. Kryształy rzadkie, często pseudoromboedryczne. Zwykle w nieregularnych, ulistnionych masach; często w rozproszonych skalach lub w łuskowatych agregatach.

Skład chemiczny: Biotyt to złożony minerał, którego wzór chemiczny przedstawia się głównie jako K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2. Skład ten odzwierciedla fakt, że biotyt zawiera potas (K), magnez (Mg), żelazo (Fe), aluminium Atomy (Al), krzemu (Si) i tlenu (O) wraz z jonami wodorotlenkowymi (OH).

Struktura krystaliczna: Biotyt należy do klasy minerałów krzemianów warstwowych, charakteryzujących się strukturą arkuszową. Jego struktura krystaliczna składa się z warstw czworościanów krzemowo-tlenowych (Si-O), połączonych ze sobą arkuszami oktaedrów glinowo-tlenowych (Al-O). Warstwy te tworzą charakterystyczne płaszczyzny łupania, które umożliwiają biotytowi rozszczepienie się na cienkie, elastyczne arkusze.

Funkcje diagnostyczne: Charakteryzuje się mikowym dekoltem i ciemnym kolorem

Imię: Na cześć francuskiego fizyka JB Biota.

Podobne gatunki: Glaukonit, powszechnie występujący w zielonych granulkach w osadach depozyty, ma podobny skład do biotytu.

Mineralny	Skład chemiczny
Annite	Kfe3(AlSi3)O10(O)2
Flogopit	KMg3(AlSi3)O10(O)2
syderofilit	Kfe2Al (Al2Si2)O10(F, OH)2
wschodnionit	KMg2Al (Al2Si3)O10(O)2
Fluorannit	Kfe3(AlSi3)O10F2
fluoroflogopit	KMg3(AlSi3)O10F2

Występowanie i powstawanie

Biotyt występuje w szerokim zakresie warunków geologicznych i jest powszechnie spotykany w różnych typach skał. Jego powstawanie jest ściśle powiązane z procesami schładzania i metamorfizmu magmy:

1. Skały magmowe: Biotyt powszechnie tworzy się w skałach magmowych, szczególnie w następujących warunkach:

• Granit: Biotyt może być znaczącym składnikiem granitu, który krystalizuje z stygnącej magmy. Obecność biotytu w granicie nadaje mu charakterystyczny ciemny kolor.
• Dioryt: Występuje także w diorycie, gruboziarnistej skale magmowej.
• Gabro: Biotyt można znaleźć w gabro, mafijnej, natrętnej skale.

2. Skały metamorficzne: Biotyt może występować w różnych skałach metamorficznych, m.in łupek, gnejs, fyllit. Często powstaje w wyniku metamorfizmu wcześniej istniejących minerałów, takich jak minerały ilaste, w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury. Ta przemiana prowadzi do wzrostu kryształów biotytu w skale.

Procesy formacyjne:

Powstawanie biotytu zależy przede wszystkim od wspomnianych powyżej procesów geologicznych. Kluczowymi procesami zachodzącymi w powstawaniu biotytu są:

1. Krystalizacja magmowa: W skałach magmowych kryształy biotytu powstają z magmy podczas jej ochładzania i krzepnięcia. Biotyt jest jednym z minerałów, który krystalizuje na początku procesu chłodzenia ze względu na jego stosunkowo niską temperaturę topnienia w porównaniu z innymi minerałami, takimi jak kwarc or skaleń.
2. Metamorfizm: Biotyt może również powstawać podczas metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego. W tym procesie istniejące minerały ulegają rekrystalizacji i reorientacji ziaren minerałów w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. Biotyt może rosnąć i zastępować inne minerały podczas metamorfizmu, co prowadzi do jego obecności w różnych skałach metamorficznych.

Powiązane minerały:

Biotyt często występuje obok innych minerałów, w zależności od kontekstu geologicznego. Typowe minerały związane z biotytem obejmują:

1. Skaleń: Biotyt często występuje w połączeniu z minerałami skaleniowymi, takimi jak ortoklazę i plagioklaz w wielu skałach magmowych i metamorficznych.
2. Kwarc: W skałach magmowych i metamorficznych kwarc często występuje obok biotytu.
3. Hornblenda: Biotyt i hornblenda często występują razem w wielu skałach magmowych, takich jak dioryt i gabro.
4. Moskal: Moskal to kolejny minerał miki, który czasami można znaleźć w tych samych warunkach geologicznych co biotyt. Mają jednak inny skład i właściwości.
5. Granat: W niektórych wysokociśnieniowych skałach metamorficznych, takich jak łupki i gnejs, biotyt może być powiązany z minerałami, takimi jak granat, tworząc charakterystyczne zbiorowiska minerałów.
6. Kalcyt i dolomit: W niektórych skałach bogatych w węglany, które ulegają metamorfizmowi, biotyt może współistnieć z kalcytem lub dolomitem.

Określone związki minerałów mogą dostarczyć geologom ważnych wskazówek na temat historii geologicznej i warunków, w jakich powstała skała. Obecność biotytu wraz z towarzyszącymi mu minerałami ma wpływ na ogólny skład mineralogiczny i charakter skał w różnych warunkach geologicznych.

Właściwości fizyczne biotytu

Klasyfikacja chemiczna	Ciemna mika
Kolor	Czarny, ciemnozielony, ciemnobrązowy
Smuga	Kolor biały do ​​szarego, często tworzą się płatki
Połysk	Ciała szklistego
Przeźroczystość	Cienkie arkusze są przezroczyste lub półprzezroczyste, książki są nieprzezroczyste.
Łupliwość	Podstawowy, idealny
Twardość Mohsa	2.5 do 3
Środek ciężkości	2.7 do 3.4
Właściwości diagnostyczne	Ciemny kolor, idealny dekolt
Skład chemiczny	K(Mg,Fe)2-3 Al1-2 Si2-3 O10(Och,F)2
System krystaliczny	Jednoskośny
Używa	Bardzo małe zastosowanie przemysłowe

Właściwości optyczne biotytu

Nieruchomość	wartość
Formuła	K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH, O, F)2
System krystaliczny	Jednoskośny (2/m)
Kryształowy nawyk	Pryzmaty pseudosześciokątne lub płytki lamelkowe bez zarysu kryształu.
Właściwości fizyczne	H = 2.5 – 3 G = 2.7 – 3.3 Kolor biotytu w próbce ręcznej jest brązowy do czarnego (czasami zielonkawy). Jego smuga jest biała lub szara i ma szklisty połysk.
Łupliwość	(001) idealny
Kolor/pleochroizm	Zazwyczaj brązowy, brązowawo zielony lub czerwonawo-brązowy
Znak optyczny	Dwuosiowy (-)
2V	0-25 o
Twinning	żaden
Orientacja optyczna	Y=b Z^a = 0 – 9o X^c = 0 – 9o płaszczyzna optyczna (010)
Współczynniki załamania alfa = beta = gamma =	1.522-1.625 1.548-1.672 1.549-1.696
Maksymalna dwójłomność	0.03-0.07
Wydłużenie	Tak
Wygaśnięcie	Równolegle lub prawie równolegle
Dyspersja	v > r (słaby)

Zastosowania i aplikacje

Biotyt ma kilka ważnych zastosowań i zastosowań w różnych dziedzinach ze względu na swoje unikalne właściwości i cechy:

1. Badania geologiczne i mineralogiczne:
   • Wskaźnik składu skały: Biotyt jest cennym minerałem dla geologów i mineralogów, ponieważ jego obecność w skałach zapewnia wgląd w skład mineralogiczny i historię skały.
   • Geochronologia: Biotyt można stosować w technikach datowania radiometrycznego, takich jak datowanie potasowo-argonowe określić wiek skał i zdarzenia geologiczne. Jest to szczególnie ważne dla zrozumienia czasu procesów i zdarzeń geologicznych.
2. Aplikacje przemysłowe:
   • Materiał wypełniający: Biotyt, choć mniej powszechny niż muskowit, może być stosowany jako materiał wypełniający w różnych produktach przemysłowych. Czasami dodaje się go do farb, tworzyw sztucznych i innych materiałów w celu poprawy ich właściwości.
   • Materiał izolujący: W niektórych specjalistycznych zastosowaniach cienkie arkusze biotytu mogą być stosowane jako materiał izolacyjny ze względu na jego właściwości elektroizolacyjne.
3. Kamień szlachetny i ozdobne:
   • Rzadki kamień szlachetny: Przezroczyste odmiany biotytu o dobrej przejrzystości i atrakcyjnych kolorach, takich jak zielony lub czerwonobrązowy, można ciąć i wykorzystywać jako kamienie szlachetne. Jednak kamienie biotytowe są stosunkowo rzadkie w porównaniu do innych minerałów stosowanych w biżuterii.
4. Badania naukowe:
   • Badania mineralogiczne: Biotyt jest często badany w laboratoriach i placówkach badawczych, aby lepiej zrozumieć jego krystalografię, właściwości fizyczne i zachowanie w różnych warunkach. Badania te wzbogacają naszą wiedzę na temat minerałów i ich właściwości.
5. Wykształcenie:
   • Nauczać i uczyć: Biotyt jest używany jako narzędzie edukacyjne w geologii i mineralogia kursy. Pomaga uczniom poznać identyfikację minerałów, rozszczepienie i inne pojęcia geologiczne.
6. Znaczenie historyczne:
   • Dokumentacja historyczna: Biotyt był w przeszłości używany do dokumentowania formacji geologicznych i próbek skał. Odegrał rolę we wczesnych badaniach geologicznych i pozostaje ważny dla odniesień historycznych.

Należy zauważyć, że chociaż biotyt ma te zastosowania, nie jest tak powszechnie stosowany ani tak wartościowy komercyjnie jak niektóre inne minerały. Jego znaczenie polega przede wszystkim na wkładzie w badania geologiczne, zwłaszcza w datowaniu skał oraz zrozumieniu ich składu i procesów powstawania. W zastosowaniach przemysłowych i ozdobnych często jest przyćmiony przez inne minerały o bardziej pożądanych właściwościach.

Biotyt kontra Moskal

Biotyt i muskowit to dwa blisko spokrewnione minerały należące do grupy miki minerałów krzemianów arkuszowych. Chociaż mają pewne podobieństwa, mają także wyraźne różnice pod względem składu chemicznego, właściwości fizycznych i występowania geologicznego. Oto porównanie biotytu i muskowitu:

Skład chemiczny:

1. Biotyt: Biotyt ma bardziej złożony skład chemiczny w porównaniu do muskowitu. Jego wzór ogólny to K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2, co oznacza, że ​​zawiera potas (K), magnez (Mg), żelazo (Fe), glin (Al), krzem (Si) i tlen (O) atomy wraz z jonami wodorotlenkowymi (OH).
2. Moskal: Moskal natomiast ma prostszy skład chemiczny o wzorze KAl2(AlSi3O10)(OH)2. Zawiera jony potasu (K), glinu (Al), krzemu (Si), tlenu (O) i wodorotlenku (OH).

Kolor i wygląd:

1. Biotyt: Biotyt ma zazwyczaj kolor od ciemnobrązowego do czarnego, chociaż w niektórych przypadkach może również wydawać się zielony, czerwonobrązowy lub nawet bezbarwny. Ma ciemniejszą barwę ze względu na obecność w swojej strukturze żelaza (Fe).
2. Moskal: Moskal jest zwykle jasny, od srebrzystobiałego do jasnobrązowego. Jego jasny kolor wynika z braku żelaza (Fe) w jego składzie.

Przejrzystość:

1. Biotyt: Biotyt jest zwykle półprzezroczysty lub nieprzezroczysty, co oznacza, że ​​światło nie przechodzi przez niego łatwo.
2. Moskal: Moskal jest na ogół przezroczysty lub półprzezroczysty i ma charakterystyczny perłowy połysk, co czyni go cennym minerałem dekoracyjnym i ozdobnym.

Łupliwość:

1. Biotyt: Biotyt wykazuje doskonałe rozszczepienie podstawowe, co oznacza, że ​​można go łatwo podzielić na cienkie, elastyczne arkusze wzdłuż płaszczyzn rozszczepienia.
2. Moskal: Moskal charakteryzuje się również doskonałą łupliwością podstawową i ta właściwość jest jednym z powodów, dla których jest on powszechnie stosowany do produkcji cienkich, przezroczystych arkuszy zwanych miką.

Typowe zjawiska geologiczne:

1. Biotyt: Biotyt występuje powszechnie w szerokim zakresie warunków geologicznych, w tym w skałach magmowych, takich jak granit, dioryt i gabro, a także w różnych skałach metamorficznych. Związane jest to z chłodzeniem magmy i procesami metamorficznymi.
2. Moskal: Często kojarzony jest z Moskwą pegmatyt skałach, można je również znaleźć w łupkach i gnejsach, które są skałami metamorficznymi. Jest głównym minerałem niektórych pegmatytów i jest wydobywany w celu zastosowania w izolacji elektrycznej oraz jako materiał dekoracyjny.

Podsumowując, biotyt i muskowit są minerałami miki o strukturze przypominającej arkusze i doskonałym rozszczepieniu podstawowym, ale różnią się pod względem składu chemicznego, koloru, przezroczystości i występowania geologicznego. Biotyt ma zwykle ciemniejszy kolor i jest częściej spotykany w szerszej gamie rodzajów skał, podczas gdy muskowit jest znany ze swojej jasnej barwy, przezroczystości i specyficznych zastosowań w izolacji elektrycznej i zastosowaniach ozdobnych.

Referencje

• Bonewitz, R. (2012). Skały i minerały. wydanie 2. Londyn: Wydawnictwo DK.
• Dana, JD (1864). Podręcznik mineralogii… Wiley.
• Mindat.org. (2019): Informacje o minerałach, dane i lokalizacje.. [online] Dostępne pod adresem: https://www.mindat.org/ [dostęp. 2019].
• Smith.edu. (2019). Nauki o Ziemi | Kolegium Smitha. [online] Dostępne pod adresem: https://www.smith.edu/academics/geosciences [dostęp: 15 marca 2019 r.].