نمایش مبدأ برای فورستریت

{{جعبه اطلاعات کانی|name=فورستریت|category=[[Nesosilicates]]|boxwidth=|boxbgcolor=|image=Forsterite on Sanidine - Ochtendung, Eifel, Germany.jpg|imagesize=260px|caption=Forsterite (big tabular and colorless) on [[sanidine]] (little colorless crystals)<br />with [[hematite]] (reddish)|formula=[[Magnesium]] [[silicate]] ([[Magnesium|Mg]]<sub>2</sub>[[Silicon|Si]][[Oxygen|O]]<sub>4</sub>)|molweight={{Chem molar mass|Mg=2|Si=1|O=4}}|strunz=9.AC.05|system=[[Orthorhombic]]|class=Dipyramidal (mmm) <br/>[[H-M Symbol]]: (2/m 2/m 2/m)|symmetry=''Pbnm''|unit cell=a = 4.7540 [[Ångström|Å]], b = 10.1971&nbsp;Å <br/>c = 5.9806&nbsp;Å; Z&nbsp;=&nbsp;4|color=بی‌رنگ، سبز، سبز مایل به زرد، سفید|habit=Dipyramidal prisms often tabular, commonly granular or compact massive|twinning=On {100}, {011} and {012}|cleavage=Perfect on {010} imperfect on {100}|fracture=[[Conchoidal]]|mohs=7|luster=شیشه‌ای|refractive=n<sub>α</sub> = 1.636 – 1.730 n<sub>β</sub> = 1.650 – 1.739 n<sub>γ</sub> = 1.669 – 1.772|opticalprop=Biaxial (+)|birefringence=δ = 0.033 – 0.042|pleochroism=|2V=82°|streak=سفید|gravity=3.21 – 3.33|density=|melt=1890 °C<ref name=Klein>{{cite book |last1=Klein |first1=Cornelis |first2=Cornelius, Jr. |last2=Hurlbut |year=1985 |title=Manual of Mineralogy |edition=20th |publisher=Wiley |pages=[https://archive.org/details/manualofmineralo00klei/page/373 373–375] |isbn=978-0-471-80580-9 |url-access=registration |url=https://archive.org/details/manualofmineralo00klei/page/373 }}</ref>|fusibility=|diagnostic=|solubility=|diaphaneity=شفاف تا نیمه‌شفاف|other=|references=<ref name=Handbook>http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/forsterite.pdf Handbook of Mineralogy</ref><ref name=Mindat>http://www.mindat.org/min-1584.html Mindat.org: Forsterite mineral information and data</ref><ref name=Webmin>http://webmineral.com/data/Forsterite.shtml Webmineral: Forsterite Mineral Data</ref>}}

'''فورستریت''' (<chem>Mg2SiO4</chem> ؛ که معمولاً به اختصار <chem>Fo</chem> نامیده می‌شود؛ به عنوان الیوین سفید نیز شناخته می‌شود) [[عضو نهایی]] غنی از منیزیم از سری [[محلول جامد]] [[الیوین]] است. با عضو انتهایی غنی از آهن، [[فایالیت]] ، [[هم‌ریختی (بلورنگاری)|ایزومورف]] است. فورستریت در سیستم [[دستگاه بلوری راست‌لوزی|اورتومبیک]] ( [[گروه فضایی]] ''Pbnm'' ) با پارامترهای سلولی ''a'' 4.75 [[آنگستروم|Å]] (0.475 نانومتر)، ''b'' 10.20 Å (1.020 نانومتر) و ''c'' 5.98 Å (0.598 نانومتر) متبلور می‌شود. 

فورستریت با سنگ‌های [[سنگ آذرین|آذرین]] و [[سنگ دگرگونی|دگرگونی]] مرتبط است و در [[شهاب‌سنگ|شهاب‌سنگ‌ها]] نیز یافت شده است. در سال 2005 نیز در غبار [[دنباله‌دار]] بازگردانده شده توسط [[فضاپیمای استارداست|کاوشگر Stardust]] یافت شد. <ref>{{Cite journal|last=Lauretta|first=Ds.|last2=Keller|first2=L.P.|last3=Messenger|first3=S.|year=2005|title=Supernova olivine from cometary dust|journal=Science|volume=309|issue=5735|pages=737–741|bibcode=2005Sci...309..737M|doi=10.1126/science.1109602|pmid=15994379}}</ref> در سال 2011 به صورت بلورهای ریز در ابرهای غبارآلود گاز در اطراف یک ستاره‌ی در حال شکل‌گیری‌ مشاهده شد. <ref>[http://www.physorg.com/news/2011-05-spitzer-crystal-outer-clouds-infant.html Spitzer sees crystal 'rain' in outer clouds of infant star], Whitney Clavin and Trent Perrotto, Physorg.com, May 27, 2011 . </ref>

دو [[چندریختی (علم مواد)|چندشکلی]] از فورستریت شناخته شده است: [[وادسلیت|وادسلییت]] (همچنین [[دستگاه بلوری راست‌لوزی|اورتومبیک]] ) و رینگ وودیت ( [[دستگاه بلوری مکعبی|ایزومتریک]] ، [[دستگاه بلوری مکعبی|سیستم کریستالی مکعبی]]). هر دو عمدتاً از شهاب‌سنگ‌ها شناخته شده‌اند.

[[زبرجد|پریدوت]] گونه‌ای از [[گوهرسنگ|سنگ‌های قیمتی]] فورستریت الیوین است.

== ترکیب بندی ==
[[پرونده:Forsterite_orange_-_Ochtendung,_Eifel,_Germany.jpg|راست|بندانگشتی| فوستریت نارنجی با بخشی از تفرویت]]
فوستریت خالص از منیزیم، اکسیژن و سیلیکون تشکیل شده است. [[فرمول شیمیایی]] آن Mg<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub> است. فورستریت، [[فایالیت]] (Fe<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>) و [[تفروئیت|تفرویت]] (Mn <sub>2</sub> SiO <sub>4</sub> ) اعضای نهایی سری محلول جامد الیوین هستند؛ عناصر دیگری مانند نیکل و کلسیم جایگزین آهن و منیزیم در الیوین می‌شوند، اما تنها به نسبت اندکی در موارد طبیعی. سایر مواد معدنی مانند مونتی‌سلیت (CaMgSiO <sub>4</sub> )، یک ماده معدنی غیرمعمول غنی از کلسیم، دارای ساختار الیوین هستند، اما محلول جامد بین الیوین و سایر اين مواد معدنی محدود است. مونتی‌سلیت در [[دولومیت (سنگ)|دولومیت‌های]] [[دگرگونی (زمین‌شناسی)|دگرگون‌شده تماسی]] یافت می‌شود. 

== وقوع زمین‌شناسی ==
الیوین غنی از فوستریت فراوان‌ترین ماده معدنی در [[گوشته سیاره‌ای|گوشته]] در عمق بیش از حدود {{Convert|400|km|abbr=on}} است؛ [[پیروکسن|پیروکسن‌ها]] نیز کانی‌های مهمی در این قسمت بالایی گوشته هستند. <ref>{{Cite journal|last=Kushiro|first=I.|title=The system forsterite – diopside – silica with and without water at high pressure|url=http://earth.geology.yale.edu/~ajs/1969/ajs_267A_11.pdf/269.pdf|journal=American Journal of Science|volume=267|pages=269–294}}</ref> اگرچه فورستریت خالص در [[سنگ آذرین|سنگ‌های آذرین]] وجود ندارد، [[دونیت]] اغلب حاوی الیوین با محتوای فوستریت حداقل به اندازه فو <sub>92</sub> غنی از منیزیم است (92% فوستریت – 8% فایالیت). [[پریدوتیت]] معمولی حاوی الیوین است که حداقل به اندازه Fo <sub>88</sub> غنی از منیزیم است. <ref>Deer W.A., Howie R.A., and Zussman J. (1992). </ref> به دلیل [[نقطه ذوب]] بالا، کریستال‌های الیوین اولین کانی‌هایی هستند که از مذاب ماگمایی در یک فرآیند تجمعی رسوب می‌کنند، اغلب با [[پیروکسن|ارتوپیروکسن‌ها]]. الیوین غنی از فورستریت، یک محصول تبلور متداول [[ماگما|ماگمای]] حاصل‌شده از گوشته است. الیوین در سنگ‌های [[مافیک]] و [[سنگ فرامافیک|اولترامافیک]] به طور معمول غنی از عضو نهایی فورستریت است.

فورستریت در [[سنگ مرمر]] [[دولومیت (سنگ)|دولومیتی]] نیز وجود دارد که از دگرگونی [[سنگ آهک|سنگ‌های آهکی]] و [[دولومیت (سنگ)|دولومیت‌هایی]] با منیزیم بالا حاصل می‌شود. <ref>{{Cite journal|last=Tormmsdof|first=V.|year=1966|title=Progressive metamorphose kieseliger karbonatgesteine in den Zentralalpen zwischen Bernina und Simplon|journal=Schweizerische Mineralogische und Petrographische Mitteilungen|volume=46|pages=431–460}}</ref> فورستریت تقریبا خالص در برخی از [[سرپانتینیت|سرپانتینیت‌های]] [[سنگ دگرگونی|دگرگون‌شده]] وجود دارد. الیوین غنی از فایالیت بسیار کمتر رایج است. فایالیت تقریباً خالص، از تشکیل‌دهنده‌های جزئی در برخی از سنگ‌های شبه-[[گرانیت]] است و یکی از تشکیل‌دهنده‌های اصلی برخی از [[تشکیل آهن نواری|سازندهای آهن نواری]] [[سنگ دگرگونی|دگرگونی]] است.

== ساختار، شکل‌گیری و خواص فیزیکی ==
فورستریت عمدتاً از آنیون SiO<sub>4</sub><sup>4−</sup> و کاتیون Mg <sup>2 +</sup> در نسبت مولی 1:2 تشکیل شده است. <ref>{{Cite journal|last=Iishi|first=K.|year=1978|title=Lattice dynamics of forsterite|url=http://www.minsocam.org/ammin/AM63/AM63_1198.pdf|journal=American Mineralogist|volume=63|issue=11–12|pages=1198–1208}}</ref> سیلیکون اتم مرکزی در آنیون SiO<sub>4</sub> <sup>4-</sup> است. هر اتم اکسیژن توسط یک [[پیوند کووالانسی]] به سیلیکون متصل می‌شود. چهار اتم اکسیژن به دلیل پیوند کووالانسی با سیلیکون دارای بار منفی جزئی هستند. بنابراین، اتم‌های اکسیژن باید از یکدیگر دور بمانند تا نیروی دافعه بین آن‌ها کاهش یابد. بهترین شکل هندسی برای کاهش دافعه، شکل چهاروجهی است. کاتیون‌ها دو مکان هشت‌وجهی متفاوت  M1 و M2 را اشغال می‌کنند و با آنیون‌های سیلیکات [[پیوند یونی]] تشکیل می‌دهند. M1 و M2 کمی متفاوت هستند. همانطور که در شکل نشان داده شده است، فضای M2 بزرگتر و منظم‌تر از M1 است.(شکل.1). بسته‌بندی در ساختار فورستریت متراکم است. گروه فضایی این سازه Pbnm و گروه نقطه‌ای 2m 2/m 2/m/  است که [[دستگاه بلوری راست‌لوزی|ساختار بلوری راست‌لوزی]] است.
[[پرونده:Atomic_structure_of_olivine_1.png|راست|بندانگشتی| شکل.&nbsp;1: ساختار مقیاس اتمی فوستریت که در امتداد محور a مشاهده می‌شود. اکسیژن با رنگ قرمز، سیلیکون به رنگ صورتی و منیزیم با رنگ آبی نشان داده شده است. طرحی از سلول واحد با مستطیل سیاه نشان داده می‌شود.]]
این ساختار فورستریت می‌تواند با جایگزینی آهن با منیزیم یک [[محلول جامد]] کامل تشکیل دهد. <ref>{{Cite journal|last=Wood|first=B. J.|last2=Kleppa|first2=O. J.|year=1981|title=Thermochemistry of forsterite – fayalite olivine solutions|journal=Geochimica et Cosmochimica Acta|volume=45|issue=4|pages=529–534|bibcode=1981GeCoA..45..529W|doi=10.1016/0016-7037(81)90185-X}}</ref> آهن می‌تواند دو کاتیون مختلف تشکیل دهد که Fe <sup>2+</sup> و Fe <sup>3+</sup> هستند. یون آهن (II) همان بار یون منیزیم را دارد و شعاع یونی آن بسیار به منیزیم شباهت دارد. در نتیجه، Fe <sup>2+</sup> می‌تواند جایگزین یون منیزیم در ساختار الیوین بشود.

یکی از عوامل مهمی که می‌تواند سهم فورستریت را در محلول جامد الیوین افزایش دهد، نسبت یون‌های آهن (II) به یون‌های آهن (III) در ماگما است. <ref>{{Cite journal|last=Wilson|first=M.|last2=Condliffe|first2=E.|last3=Cortes|first3=J.A|last4=Francalanci|first4=L.|year=2006|title=The occurrence of forsterite and highly oxidizing conditions in basaltic lavas from Stromboli volcano, Italy|journal=Journal of Petrology|volume=47|issue=7|pages=1345–1373|bibcode=2006JPet...47.1345C|doi=10.1093/petrology/egl012|doi-access=free}}</ref> همان‌طور که یون‌های آهن (II) [[اکسایش-کاهش|اکسید]] و تبدیل به یون آهن (III) می‌شوند، یون‌های آهن (III) به دلیل بار 3+شان نمی‌توانند الیوین تشکیل دهند. وقوع فوستریت در اثر اکسیداسیون آهن، در [[آتشفشان]] [[استرومبولی]] در ایتالیا مشاهده شد. با شکسته‌شدن آتشفشان، گازها و مواد فرار از [[اتاقک ماگما]] خارج شدند. دمای تبلور ماگما با خروج گازها افزایش یافت. از آنجایی که یون‌های آهن (II) در ماگمای استرومبولی اکسید شده بودند، آهن (II) کمی برای تشکیل الیوین غنی از آهن ([[فایالیت]]) در دسترس بود. از این رو، الیوین متبلور غنی از منیزیم بود و سنگ‌های آذرین غنی از فورستریت تشکیل شد.
[[پرونده:Forsterite-pV.svg|چپ|بندانگشتی| حجم مولی در برابر فشار در دمای اتاق]]
در فشار بالا، فورستریت متحمل یک انتقال فاز به [[وادسلیت|وادسلییت]] می‌شود. تحت شرایط حاکم در [[گوشته بالایی (زمین)|گوشته بالایی]] زمین، این دگرگونی در فشارهای حدودا  14-15&nbsp;GPa رخ می‌دهد.<ref name="Presnall">D. C. Presnall (1995): Phase diagrams of Earth-forming minerals. </ref> در آزمایش‌های فشار بالا، تغییر شکل ممکن است به تأخیر بیفتد به طوری که فورستریت می‌تواند در فشارهای تقریباً GPa 50 ناپایدار باقی بماند. (مطابق شکل فوق).

دگرگونی پیشرونده بین واکنش [[دولومیت (کانی)|دولومیت]] و [[کوارتز]] برای تشکیل فورستریت، [[کلسیت]] و [[کربن دی‌اکسید|دی‌اکسید‌کربن]] : 

<chem> 2CaMg(CO3)2 + SiO2 -> Mg2SiO4 + 2CaCO3 + 2CO2</chem>

فورستریت با کوارتز واکنش می‌دهد تا ماده‌ی معدنی [[پیروکسن|ارتوپیروکسن]] [[انستاتیت|انستاتیت را]] در واکنش زیر تشکیل دهد:

<chem>Mg2SiO4 + SiO2 -> 2MgSiO3</chem>

== کشف و نام ==
[[پرونده:Peridot_olivine_on_basalt.JPG|بندانگشتی| Forsterite var. [[زبرجد|پریدوت]] با پیروکسن جزئی (قهوه‌ای) روی بازالت تاولی. جمع‌آوری‌شده در نزدیکی [[پریدت، آریزونا|پریدوت، آریزونا]] .]]
فورستریت برای اولین بار در سال 1824 به علت یک اتفاق در کوه سوما واقع در [[وزوو]] [[ایتالیا]] توصیف شد. فورستریت در سال 1824 توسط [[آرماند لوی (کانی شناس)|آرماند لوی]] و به یاد طبیعت‌شناس و جمع‌آورنده مواد معدنی انگلیسی [[آدولاریوس جیکوب فورستر|آدولاریوس جاکوب فورستر]] نامگذاری شد. <ref>{{Cite journal|last=Frondel|first=C.|year=1972|title=Jacob Forster (1739–1806) and his connections with forsterite and palladium|url=http://www.minersoc.org/pages/Archive-MM/Volume_38/38-297-545.pdf|journal=Mineralogical Magazine|volume=38|issue=297|pages=545–550|bibcode=1972MinM...38..545F|citeseerx=10.1.1.605.3767|doi=10.1180/minmag.1972.038.297.02|access-date=۵ دسامبر ۲۰۲۲|archive-date=۲۷ مارس ۲۰۰۹|archive-url=https://web.archive.org/web/20090327135924/http://www.minersoc.org/pages/Archive-MM/Volume_38/38-297-545.pdf|url-status=dead}}</ref> <ref>http://minrec.org/labels.asp?colid=726 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160303171456/http://minrec.org/labels.asp?colid=726 |date=۳ مارس ۲۰۱۶ }} Mineralogical Record, Biographical Archive.</ref>

== برنامه های کاربردی ==
فورستریت در حال حاضر به عنوان یک [[بیومتریال|ماده‌ی زیستی]] بالقوه برای [[درون‌کاشت|ایمپلنت‌ها]] به دلیل خواص مکانیکی برتر آن در حال مطالعه است. <ref>{{Cite journal|last=Ramesh|first=S.|last2=Yaghoubi|first2=A.|last3=Lee|first3=K.Y.S.|last4=Chin|first4=K.M.C.|last5=Purbolaksono|first5=J.|last6=Hamdi|first6=M.|last7=Hassan|first7=M.A.|year=2013|title=Nanocrystalline forsterite for biomedical applications: Synthesis, microstructure and mechanical properties|journal=Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials|volume=25|pages=63–69|doi=10.1016/j.jmbbm.2013.05.008|pmid=23726923}}</ref>

== جستارهای وابسته ==

* [[خط ذوب و خط انجماد]]

== منابع ==
{{پانویس}}{{رده انبار|Forsterite}}
[[رده:کانی‌های راست‌لوزی]]
[[رده:سیلیکات‌های جزیره‌ای]]
[[رده:کانی‌های منیزیم]]