ไบโอไทต์
กลุ่มแร่ไบโอไทต์รูปแผ่นบาง(ความกว้างของภาพ: 2.5 มม.)
ทั่วไป
หมวดหมู่	แร่ฟิลโลซิลิ เคต
กลุ่ม	กลุ่ม ไมกา , กลุ่มไมกาไตรออกตาเฮดรัล, กลุ่มย่อยไบโอไทต์
สูตร	K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(F,OH) 2
สัญลักษณ์ IMA	บีที[ 1 ]
ระบบผลึก	โมโนคลินิก
คลาสคริสตัล	ปริซึม (2/ม.) ( สัญลักษณ์ HMเดียวกัน)
กลุ่มอวกาศ	ซี2/ม.
การระบุตัวตน
สี	สีน้ำตาลเข้ม สีน้ำตาลอมเขียว สีน้ำตาลอมดำ สีเหลือง
นิสัยคริสตัล	จากขนาดใหญ่ไปจนถึงแบน
การจับคู่	พบได้ทั่วไปบน [310] พบได้น้อยกว่าบน {001}
ร่องอก	สมบูรณ์แบบบน {001}
กระดูกหัก	ไมกา
ความมุ่งมั่น	จากเปราะไปจนถึงยืดหยุ่นได้
ความแข็งตามมาตราโมห์ส	2.5–3.0
ความแวววาว	จากแก้วใสไปจนถึงไข่มุก
สตรีค	สีขาว
ความโปร่งใส	จากโปร่งใสไปเป็นโปร่งแสงไปเป็นทึบแสง
ความถ่วงจำเพาะ	2.7–3.3 [ 2 ]
คุณสมบัติทางแสง	แกนคู่ (-)
ดัชนีหักเห	n α = 1.565–1.625 n β = 1.605–1.675 n γ = 1.605–1.675
การหักเหสองทิศทาง	δ = 0.03–0.07
เพลโอโครอิซึม	แข็งแกร่ง
การกระจายตัว	r < v (ธาตุเหล็กสูง); r > v อ่อน (ธาตุแมกนีเซียมสูง)
การเรืองแสงอัลตราไวโอเลต	ไม่มี
เอกสารอ้างอิง	[ 3 ] [ 4 ] [ 2 ]
พันธุ์หลัก
แมงกาโนฟิลไลต์	K(Fe,Mg,Mn) 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2

ไบโอไทต์เป็นกลุ่มแร่ฟิลโลซิลิ เคตทั่วไป ใน กลุ่ม ไมกาโดยมีสูตรทางเคมี โดยประมาณ คือ K(Mg,Fe) ₃ AlSi ₃ O ₁₀ (F,OH) ₂โดยหลักแล้วเป็น อนุกรม สารละลายของแข็งระหว่าง แอ นไนต์ซึ่งเป็นสมาชิกปลายสุด ของ เหล็กและ ฟลอโก ไพต์ซึ่ง เป็นสมาชิกปลายสุด ของแมกนีเซียม สมาชิกปลายสุดที่ มีอะลูมิเนียมมากกว่าได้แก่ไซเดอโรฟิลไลต์และอีสโทไนต์ไบโอไทต์เคยถูกจัดว่าเป็นแร่ชนิด หนึ่ง โดยสมาคมแร่ธาตุระหว่างประเทศจนถึงปี 1998 เมื่อสถานะของมันถูกเปลี่ยนเป็นกลุ่มแร่^{[ 5 ] [ 6 ]}คำว่าไบโอไทต์ยังคงใช้เพื่ออธิบายไมกาสีเข้มที่ยังไม่ได้วิเคราะห์ในภาคสนามไบโอไทต์ได้รับการตั้งชื่อโดยJFL Hausmannในปี 1847 เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ ชาวฝรั่งเศส Jean-Baptiste Biot ผู้ทำการวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับ คุณสมบัติทางแสงหลาย^{ประการ}ของไมกา [ ^{7 ]}

แร่ในกลุ่มไบโอไทต์เป็นซิลิเกตแบบ แผ่น เหล็กแมกนีเซียมอะลูมิเนียมซิลิคอนออกซิเจนและไฮโดรเจนรวมตัวกันเป็นแผ่นที่ยึดติดกันอย่างหลวมๆ ด้วยไอออนโพแทสเซียมบางครั้งมีการใช้คำว่า "ไมกาเหล็ก" สำหรับไบโอไทต์ที่มีเหล็กสูง แต่คำนี้ยังหมายถึงฮีมาไทต์ในรูปแบบไมกาที่เป็นแผ่นบางๆ ด้วยและศัพท์เฉพาะทาง ภาคสนามว่า เล พิโดเมลาน สำหรับไบโอไทต์ที่มีเหล็กสูงที่ยังไม่ได้วิเคราะห์ จะช่วยหลีกเลี่ยงความกำกวมนี้ได้ บางครั้งไบโอไทต์ก็ถูกเรียกว่า "ไมกาดำ" ตรงข้ามกับ "ไมกาขาว" ( มัสโคไวต์ ) – ทั้งสองชนิดอาจเกิดขึ้นใน หินชนิดเดียวกันและในบางกรณีก็เกิดขึ้นเคียงข้างกัน

เช่นเดียวกับแร่ ไมกา ชนิด อื่นๆไบโอไทต์มีรอยแตกตามฐาน ที่สมบูรณ์แบบมาก และประกอบด้วยแผ่นหรือลามิลลา ที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งหลุดลอกออกได้ง่าย มีระบบผลึกแบบโมโนคลินิกโดยมีผลึกรูป ทรง แผ่นหรือปริซึมที่มี ปลาย แหลม ชัดเจน มีหน้าปริซึมสี่หน้าและหน้าแหลมสองหน้าเพื่อสร้าง ผลึกแบบ เสมือนหกเหลี่ยมแม้ว่าจะมองเห็นได้ยากเนื่องจากรอยแตกและแผ่น แต่การแตกหักนั้นไม่สม่ำเสมอ มีสีเขียวถึงน้ำตาลหรือดำ และอาจถึงเหลืองเมื่อผุกร่อนอาจโปร่งใสถึงทึบแสง มีความมันวาวแบบ แก้วถึงมุก และมีรอยขีด สีเทาขาว เมื่อพบผลึกไบโอไทต์เป็นก้อนขนาดใหญ่ จะเรียกว่า "หนังสือ" เพราะมีลักษณะคล้ายหนังสือที่มีหลายหน้า สีของไบโอไทต์มักจะเป็นสีดำ และแร่ชนิดนี้มีความแข็ง 2.5–3 บนมาตราโมห์ส

ไบโอไทต์ละลายได้ทั้งในสารละลายกรดและด่าง โดยมีอัตรา การละลายสูงสุดที่ค่า pHต่ำ^{[ 8 ]}อย่างไรก็ตาม การละลายของไบโอไทต์มีความไม่สม่ำเสมอ สูง โดยพื้นผิวขอบผลึก ( hk 0 ) ทำปฏิกิริยาเร็วกว่าพื้นผิวฐาน ( 001 ) ถึง 45 ถึง 132 เท่า^{[ 9 ] [ 10 ]}

• 
  แผ่นไบโอไทต์เป็นแผ่นบางๆ
• 
  ตัวอย่างไบโอไทต์หนาที่มีลักษณะเป็นแผ่นหลายชั้น
• 
  ผลึกไบโอไทต์ที่มีรูปร่างคล้ายหกเหลี่ยมเทียม

ในภาคตัดขวางบางๆไบโอไทต์แสดงลักษณะนูน ปานกลาง และมีสีน้ำตาลอมเขียวอ่อนถึงเข้มหรือสีน้ำตาล โดยมีการเปลี่ยนแปลงสี ปานกลางถึงมาก ไบโอไทต์มีการหักเหของแสง สูง ซึ่งสามารถถูกบดบังบางส่วนด้วยสีเข้มภายในของมัน^{[ 11 ]}ภายใต้แสงโพลาไรซ์แบบไขว้ไบโอไทต์แสดงการดับแสงที่ขนานกับเส้นการแตกตัวโดยประมาณ และอาจมี ลักษณะ การดับแสงแบบตาของนกซึ่งเป็นลักษณะเป็นจุดๆ ที่เกิดจากการบิดเบี้ยวของแผ่นบางๆ ที่ยืดหยุ่นของแร่ในระหว่างการบดภาคตัดขวางบางๆ ภาคตัดขวางฐานของไบโอไทต์ในภาคตัดขวางบางๆ โดยทั่วไปจะมีรูปร่างคล้ายหกเหลี่ยมและมักจะปรากฏเป็นเนื้อเดียวกันภายใต้แสงโพลาไรซ์แบบไขว้^{[ 12 ]}

• 
  ไบโอไทต์ (สีน้ำตาล) และมัสโคไวต์ใน ภาคตัดขวาง ของหินออร์โธไนส์ภายใต้แสงโพลาไรซ์ระนาบ
• 
  ภาพตัดขวางของไบโอไทต์ภายใต้แสงโพลาไรซ์แบบไขว้
• 
  ภาพตัดขวางฐานของไบโอไทต์ที่มี ผลึก รูไทล์ รูปเข็มแทรก อยู่ ในภาพตัดขวางบางๆ ภายใต้แสงโพลาไรซ์ระนาบ

เช่นเดียวกับไมกาชนิดอื่นๆ ไบโอไทต์มีโครงสร้างผลึกที่อธิบายว่าเป็นTOT-cซึ่งหมายความว่าประกอบด้วย ชั้น TOT ขนานกัน ที่ยึดติดกันอย่างอ่อนๆ ด้วยแคตไอออน ( c ) ชั้น TOTประกอบด้วยแผ่นเตตระเฮดรัลสองแผ่น ( T ) ที่ยึดติดกันอย่างแข็งแรงกับหน้าสองด้านของแผ่นออกตาเฮดรัลแผ่นเดียว ( O ) การยึดติดไอออนิกที่ค่อนข้างอ่อนระหว่าง ชั้น TOTทำให้ไบโอไทต์มีการแตกตัวตามฐานที่สมบูรณ์แบบ^{[ 13 ]}

แผ่นเตตระเฮดรัลประกอบด้วยซิลิกาเตตระเฮดรา ซึ่งเป็นไอออนซิลิคอนที่ล้อมรอบด้วยไอออนออกซิเจนสี่ไอออน ในไบโอไทต์ ไอออนซิลิคอนหนึ่งในสี่จะถูกแทนที่ด้วยไอออนอะลูมิเนียม เตตระเฮดราแต่ละอันจะแบ่งปันไอออนออกซิเจนสามในสี่กับเตตระเฮดราข้างเคียงเพื่อสร้างแผ่นหกเหลี่ยม ไอออนออกซิเจนที่เหลือ ( ไอออนออกซิเจน ที่ปลาย ) พร้อมที่จะเชื่อมต่อกับแผ่นออกตาเฮดรัล^{[ 14 ]}

แผ่นทรงแปดเหลี่ยมในไบโอไทต์เป็นแผ่นทรงแปดเหลี่ยมสามแผ่นที่มีโครงสร้างเหมือนแผ่นของแร่บรูไซต์โดยมีแมกนีเซียมหรือเหล็กเฟอร์รัสเป็นแคตไอออนทั่วไป ออกซิเจนที่ปลายยอดจะเข้ามาแทนที่ไอออนไฮดรอกซิลบางส่วนที่จะมีอยู่ในแผ่นบรูไซต์ ทำให้แผ่นทรงสี่เหลี่ยมยึดติดกับแผ่นทรงแปดเหลี่ยมอย่างแน่นหนา^{[ 15 ]}

แผ่นเตตระเฮดรัลมีประจุลบมาก เนื่องจากองค์ประกอบโดยรวมคือ AlSi ₃ O ₁₀ ^5-แผ่นไตรออกตาเฮดรัลมีประจุบวก เนื่องจากองค์ประกอบโดยรวมคือ M ₃ (OH) ₂ ⁴⁺ (M แทนไอออนสองวาเลนต์ เช่น เหล็กเฟอร์รัสหรือแมกนีเซียม) ชั้น TOT ที่รวมกันมีประจุลบตกค้าง เนื่องจากองค์ประกอบโดยรวมคือ M ₃ (AlSi ₃ O ₁₀ )(OH) ₂ ⁻ประจุลบที่เหลืออยู่ของชั้น TOT จะถูกทำให้เป็นกลางโดยไอออนโพแทสเซียมระหว่างชั้น^{[ 13 ]}

เนื่องจากรูปหกเหลี่ยมในแผ่น T และ O มีขนาดแตกต่างกันเล็กน้อย แผ่นเหล่านี้จึงบิดเบี้ยวเล็กน้อยเมื่อเชื่อมต่อกันเป็นชั้น TOT ซึ่งทำให้สมมาตรแบบหกเหลี่ยมเสียไปและลดลงเหลือสมมาตรแบบโมโนคลินิก อย่างไรก็ตาม สมมาตรแบบหกเหลี่ยมดั้งเดิมยังคงสามารถมองเห็นได้ในลักษณะคล้ายหกเหลี่ยมของผลึกไบโอไทต์

• 
  ภาพแสดงโครงสร้างแผ่นทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าของไบโอไทต์ ไอออนออกซิเจนที่ปลายยอดมีสีชมพูอ่อน
• 
  ภาพแสดงโครงสร้างแผ่นไตรออกตาเฮดรัลของไบโอไทต์ ตำแหน่งการจับของออกซิเจนที่ปลายยอดแสดงด้วยทรงกลมสีขาว ทรงกลมสีแดงคือไอออนไฮดรอกไซด์
• 
  ภาพโครงสร้างแผ่นไตรออกตาเฮดรัลของไมกา โดยเน้นตำแหน่งของแมกนีเซียมหรือเหล็ก
• 
  ภาพโครงสร้างของไบโอไทต์เมื่อมองจากพื้นผิวของชั้นเดียว
• 
  ภาพแสดงโครงสร้างของไบโอไทต์เมื่อมองตามแนวแผ่น

สมาชิกของกลุ่มไบโอไทต์พบได้ใน หินอัคนีและหินแปรหลากหลายชนิดตัวอย่างเช่น ไบโอไทต์พบในลาวาของภูเขาไฟเวซูเวียสและในกลุ่มหินแทรกซึมมอนโซนีของโดโลไมต์ ตะวันตก ไบโอไทต์ในหินแกรนิตมักมีแมกนีเซียมน้อยกว่าไบโอไทต์ที่พบในหินไรโอไลต์ซึ่งเป็นหินภูเขาไฟชนิดเดียวกัน[ ^{16 ] ไบโอไทต์} เป็น ผลึกสำคัญ ในหิน แลมโปรไฟร์บางชนิดไบโอไทต์บางครั้งพบในผลึกขนาดใหญ่ที่สามารถแตกได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเส้นแร่เพกมาไทต์เช่น ใน นิวอิงแลนด์เวอร์จิเนียและนอร์ทแคโรไลนาสหรัฐอเมริกา การพบเห็นที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่แบนครอฟต์และซัดเบอรี ออ นแทรีโอ แคนาดา ไบโอไทต์ เป็นส่วนประกอบสำคัญของหินแปรหลายชนิดและก่อตัวขึ้นในองค์ประกอบที่เหมาะสมในช่วงความดันและอุณหภูมิ ที่กว้าง มีการประมาณการว่าไบโอไทต์ประกอบขึ้นเป็นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปที่โผล่ขึ้นมามากถึง 7% ^{[ 17 ]}

หินอัคนีที่ประกอบด้วยไมกาสีเข้มเกือบทั้งหมด (ไบโอไทต์หรือฟลอโกไพต์) เรียกว่ากลิมเมอไรต์หรือไบโอไทต์^{[ 18 ]}

อาจพบไบโอไทต์ร่วมกับคลอไรต์ซึ่ง เป็นผลิตภัณฑ์การเปลี่ยนแปลงทั่วไป ^{[ 12 ]}

ผลึกไบโอไทต์เดี่ยวที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่ได้รับการบันทึกไว้มีขนาดประมาณ 7 ตารางเมตร⁽ 75 ตารางฟุต) พบในเทศบาลเมืองไอเวลันด์ประเทศนอร์เวย์^{[ 19 ]}

• 
  ตัวอย่างหินแกรนิตที่มีแร่ไบโอไทต์ (แร่สีดำขนาดเล็ก)
• 
  ตัวอย่างหินไนส์ที่มีไบโอไทต์
• 
  ตัวอย่างหินไนส์ที่มีไบโอไทต์และคลอไรต์ (สีเขียว) ซึ่งเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของไบโอไทต์ที่พบได้ทั่วไป
• 
  แร่กลิมเมอไรต์จากนามิเบีย

ไบโอไทต์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการกำหนดอายุของหิน โดยใช้วิธีการหาอายุด้วยโพแทสเซียม-อาร์กอนหรืออาร์กอน-อาร์กอนเนื่องจากอาร์กอนสามารถระเหยออกจากโครงสร้างผลึกของไบโอไทต์ได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง วิธีการเหล่านี้จึงอาจให้ค่าอายุขั้นต่ำสำหรับหินหลายชนิดเท่านั้น นอกจากนี้ ไบโอไทต์ยังมีประโยชน์ในการประเมินประวัติอุณหภูมิของหินแปร เนื่องจากสัดส่วนของเหล็กและแมกนีเซียมระหว่างไบโอไทต์และแร่การ์เนตมีความไวต่ออุณหภูมิ

• Nesse, William D. (2000). บทนำสู่แร่ธาตุวิทยา . นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด. หน้า 238. ISBN 9780195106916.

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับไบโอไทต์