La piroxferroita (Fe 2+ , Ca)SiO 3 es un inosilicato de cadena sencilla . 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 tranquilityita , es uno de los tres minerales descubiertos en la Luna durante la misión Apolo 11 de 1969. Luego se encontró en meteoritos lunares y marcianos , así como en un mineral de 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 tardar miles de millones de años.
La piroxferroita recibe su nombre de piroxeno y ferrum (hierro en latín), 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 fueron nombrados así por su presencia en lavas volcánicas, donde a veces se los ve como cristales incrustados en vidrio volcánico ; se suponía que eran impurezas del vidrio, de ahí el nombre de "extraños del fuego". Sin embargo, son simplemente minerales de formación temprana que cristalizaron antes de que estallara la lava. [7] [8]
La piroxferroita 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 tranquilityita , es uno de los tres minerales que se encontraron por primera vez en la Luna. [9] Posteriormente, se detectó piroxferroita en meteoritos lunares y marcianos recuperados en Omán . También se presenta en la corteza terrestre, en asociación con clinopiroxeno , plagioclasa , ilmenita , cristobalita , tridimita , fayalita , fluorapatita y feldespato potásico , y forma series con piroxmangita. Se ha encontrado piroxferroita en la mina de 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 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 en el rango de 10 a 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 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 piroxferroita lunar se produjo tras un enfriamiento rápido debido a condiciones (volcánicas) de baja presión y alta temperatura, 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 períodos superiores a 3 mil millones de años. [10]
La estructura cristalina de la piroxferroita contiene cadenas de silicio-oxígeno con un período de repetición de siete tetraedros de SiO 4 . 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 piroxferroita, mientras que son paralelas a los planos (100) en piroxenos. [11]
La composición química de la piroxferroita se puede descomponer en óxidos elementales de la siguiente manera: FeO (concentración 44–48%), SiO 2 (45–47%), CaO (4,7–6,1%), MnO (0,6–1,3%), MgO (0,3 -1%), TiO 2 (0,2–0,5%) y Al 2 O 3 (0,2–1,2%). Mientras que el magnesio suele estar presente en aproximadamente un 0,8%, en algunas muestras tenía una concentración indetectablemente baja. [5]