La piroxferroita (Fe 2+ ,Ca)SiO 3 es un inosilicato de cadena simple . Está compuesto principalmente de hierro , silicio y oxígeno , con fracciones más pequeñas de calcio y varios otros metales. [2] Junto con la armalcolita y la tranquillityita , es uno de los tres minerales que se descubrieron en la Luna durante la misión Apolo 11 de 1969. Luego se encontró en meteoritos lunares y marcianos, así como un mineral en la corteza terrestre. La piroxferroita también se puede producir recociendo clinopiroxeno sintético a altas presiones y temperaturas. El mineral es metaestable y se descompone gradualmente en condiciones ambientales, pero este proceso puede llevar miles de millones de años.
La piroxferroita recibe su nombre de piroxeno y ferrum (latín para hierro), como el 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 los ve como cristales incrustados en vidrio volcánico ; se asumió que eran impurezas en el vidrio, de ahí el nombre de "extraños del fuego". Sin embargo, son simplemente minerales de formación temprana que cristalizaron antes de que la lava entrara en erupción. [7] [8]
La piroxferroíta se descubrió por primera vez en 1969 en muestras de rocas lunares de la Base Tranquility , 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] Más tarde, la piroxferroíta se detectó 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 piroxferroíta se ha encontrado en la mina Isanago , en la prefectura de Kioto , Japón ; cerca de Iva, condado de Anderson, Carolina del Sur , EE. UU.; de 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 es común en la Luna y Marte. [5]
Los cristales de piroxferroíta sintética se pueden producir comprimiendo clinopiroxeno sintético (composición Ca 0,15 Fe 0,85 SiO 3 ) a una presión en el rango de 10–17,5 kbar y calentándolo a 1130–1250 °C. Es metaestable a bajas temperaturas y presiones: a presiones inferiores a 10 kbar, la piroxferroíta se convierte en una mezcla de olivino , piroxeno y una fase de dióxido de silicio , mientras que a bajas temperaturas, se transforma en un clinopiroxeno. [5] La presencia de cristobalita, textura vesicular y algunas otras observaciones petrográficas indican que la piroxferroíta lunar se produjo tras un enfriamiento rápido a partir de 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 piroxferroíta puede existir a bajas temperaturas durante períodos superiores a 3 mil millones de años. [10]
La estructura cristalina de la piroxferroita contiene cadenas de silicio y oxígeno con un período de repetición de siete tetraedros de SiO 4 . Estas cadenas están separadas por poliedros donde un átomo central de metal 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%). Mientras que el magnesio suele estar presente en alrededor del 0,8 % , en algunas muestras tenía una concentración indetectablemente baja. [5]