แซทเทอร์ไลต์
แซทเทอร์ไลต์เป็นแร่ฟอสเฟตเหล็กที่มีหมู่ไฮด รอกซิล แร่ชนิดนี้พบได้ในหินดินดาน ที่มีฟอสเฟต และถูกค้นพบครั้งแรกใน บริเวณ แม่น้ำบิ๊กฟิชในดินแดนยูคอน ประเทศแคนาดา
แซทเทอร์ไลต์เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มแร่ฟอสเฟต แซทเทอร์ไลต์เป็นแร่โปร่งใส สีน้ำตาลอ่อนถึงเหลืองอ่อน มีความหนาแน่น 3.68 กรัม/ซม³โครงสร้างของแซทเทอร์ไลต์ประกอบด้วยออกตาเฮดรา(Fe,Mg)O₆ บิดเบี้ยวสองคู่ ที่เชื่อมต่อกันโดยการใช้ขอบร่วมกันเพื่อสร้างโซ่คู่ตามระนาบ [001]
แร่แซตเตอร์ไลต์ชนิดแรกถูกค้นพบในบริเวณแม่น้ำบิ๊กฟิชในดินแดนยูคอน ทางตะวันตกสุดของแคนาดา โดยนักธรณีวิทยาจากกรมเหมืองแร่แห่งออนแทรีโอในแคนาดา ชื่อแจ็ค แซตเตอร์ลีและแร่ชนิดนี้ก็ได้รับการตั้งชื่อตามเขาด้วย (โคลิทช์, 2002)
องค์ประกอบ
แซทเทอร์ไลต์มีสูตรเคมีคือ(Fe 2+ ,Mg,Fe 3+ ) (PO )(OH)การศึกษาโดยใช้สเปกตรัมการดูดกลืนแสงแสดงให้เห็นว่าแซทเทอร์ไลต์มีลักษณะคล้ายกับแร่ธาตุที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีสิ่งเจือปน Fe(III) และ Fe(II) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาโดยใช้เทคนิค การเรโซแนนซ์พาราแมกเนติกของอิเล็กตรอน (EPR)โดยเริ่มจากการบดแร่แซทเทอร์ไลต์ให้เป็นผงละเอียดแล้วใส่ลงในหลอดควอตซ์สำหรับการวัด EPR ผลลัพธ์แสดงให้เห็นเส้นสเปกตรัมที่ชัดเจนที่ g = 2.0 และอีกเส้นหนึ่งที่ g = 8.0 ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีไอออนเฟอร์รัสและเฟอร์ริกอยู่ในแซทเทอร์ไลต์ด้วย
โครงสร้าง
Satterlyite เป็นฟอสเฟตเหล็กที่มีไฮดรอกซิลและมีกลุ่มพื้นที่ P31m โครงสร้างของ satterlyite ประกอบด้วยออกตาเฮดรา(Fe,Mg)O6 บิดเบี้ยวสองคู่ที่ใช้หน้าร่วม กัน โดยหน้าทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยการใช้ขอบร่วมกันเพื่อสร้างสายโซ่คู่ตามระนาบ [001] สายโซ่คู่เหล่านี้ใช้ลิแกนด์ร่วมกับสายโซ่คู่อื่นๆ อีกหกสายเพื่อสร้างโครงข่ายสามมิติที่ยึดเตตระเฮดรา PO4 สามอันเชื่อมต่อกันด้วยมุมกับ ออกตาเฮดรา (Fe,Mg) (Kolitsch, 2002) ออกตาเฮดรา (Fe,Mg)O6 สอง อันมีความหนาแน่นต่างกัน อัตราส่วน Fe ต่อ Mg ของไซต์ M คือ 0.838(2):0.162(2) สำหรับไซต์ M(1) และ 0.706(2):0.294(2) สำหรับไซต์ M(2) (Kolitsch, 2002) โครงสร้างประกอบด้วยอะตอม H สามอะตอม โดยสองอะตอมใช้ลิแกนด์ร่วมกับ ทรงแปดหน้า (Fe,Mg)O สอง อัน และอะตอม H ที่สามซึ่งมีการจัดเรียงตัวไม่เป็นระเบียบอย่างมากจะเชื่อมต่อกับ O ของ ทรงสี่หน้า PO (Kolitsch, 2002)
โฮลเตดาห์ไลต์ (Holtedahlite) แร่ที่พบในเหมืองหินทิงเกลสตัดต์เยิร์น (Tingelstadtjern) ประเทศนอร์เวย์ มีสูตร ทางเคมีคือ (Mg PO ) (PO OH,CO )(OH,O) ซึ่งมีโครงสร้างเหมือนกับแซทเทอร์ไลต์ (Satterlyite) (Raade, 1979) สเปกตรัม การดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของผงแสดงให้เห็นว่าแซทเทอร์ไลต์แตกต่างจากโฮลเตดาห์ไลต์ตามธรรมชาติตรงที่ไม่มีคาร์บอเนตสำหรับการแทนที่ฟอสเฟต (Kolitsch, 2002) แซทเทอร์ไลต์ยังมีความสัมพันธ์ทางโครงสร้างกับฟอสโฟเอ ลเลนเบอร์เกอร์ไร ต์ (Phosphoellenbergerite) แร่ที่ค้นพบในเมืองโมดุม (Modum) ประเทศนอร์เวย์ ใกล้กับเมืองซาน จิโอโคโม วัลโลเน ดิ กิลบา (San Giocomo Vallone Di Gilba) ในเทือกเขาแอลป์ตะวันตกของอิตาลี (Palache, 1951) โดยมีสูตรทางเคมีคือMg (PO ) (PO OH) (OH) (Kolitsch, 2002)
การศึกษา โดยใช้เรโซแนนซ์พาราแมกเนติกของอิเล็กตรอนและการดูดกลืนแสงได้ตรวจสอบแร่เหล็กฟอสเฟตแซทเทอร์ไลต์และกอร์มาไนต์ผลการศึกษาทางแสงแสดงให้เห็นว่าแร่ทั้งสองชนิดมีไอออนเฟอร์รัสและเฟอร์ริก (Chandrasekhar, 2003) การศึกษาเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่าสมมาตรของตำแหน่งของ Fe(III) ในแซทเทอร์ไลต์มีการบิดเบี้ยวแบบเตตระโกนัล อย่างไรก็ตาม ไอออน Fe(II) มีโครงสร้างแบบออกตาเฮดราบิดเบี้ยวแบบเตตระโกนัล (Chandrasekhar, 2003) โครงสร้างที่ซับซ้อนของแซทเทอร์ไลต์ประกอบด้วยออกตาเฮดรา(Fe,Mg)O6 บิดเบี้ยวสองคู่ ที่เชื่อมต่อกันโดยการใช้ขอบร่วมกันเพื่อสร้างโซ่คู่ตามแนว [001]
คุณสมบัติทางกายภาพ
แซทเทอร์ไลต์มีสีน้ำตาลอ่อนถึงเหลืองอ่อน มีรอยขีดสีเหลืองอ่อน และมีความแข็ง 4.5 ถึง 5 ไม่มีสมมาตรผลึกแบบไตรโกนัล (หรือแบบไดไตรโกนัลพีระมิดัล) มีกลุ่มพื้นที่ P3*1m และไม่มีการแตกตัว (Mandarino, 1978) พารามิเตอร์ของแร่คือ a = 11.35 Å และ c = 5.04 Å และอัตราส่วนของ a ต่อ c คือ 1:0.444 และปริมาตรเซลล์ 562.28 ų ( Mindat, 2011) แร่ชนิดนี้พบได้ในสามลักษณะ คือ แบบรวมกลุ่ม (เมื่อแร่ประกอบด้วยผลึกหรือกลุ่มผลึกจำนวนมาก) แบบเป็นก้อน (เติบโตเป็นวงกลมรอบจุดศูนย์กลาง) หรือแบบรัศมี (ผลึกแผ่กระจายออกไปจากจุดศูนย์กลางร่วมบนแร่; Mineralogy Database, 2011)
การเกิดทางธรณีวิทยา
แจ็ค แซตเตอร์ลีย์ นักธรณีวิทยาจากกรมเหมืองแร่แห่งรัฐออนแทรีโอในแคนาดา ค้นพบแร่แซตเตอร์ไลต์ในก้อนแร่ในหินดินดานในแม่น้ำบิ๊กฟิช (แมนดาริโน, 1978) ก้อนแร่เหล่านี้มี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 เซนติเมตร บางก้อนประกอบด้วยแร่แซตเตอร์ไลต์เพียงอย่างเดียว และบางก้อนมีแร่แซตเตอร์ไลต์ปนกับแร่ควอตซ์ไพไรต์วูล์ไฟต์หรือมาริไซต์คณะกรรมการแร่ใหม่และชื่อแร่ได้อนุมัติชื่อแร่ดังกล่าว (แมนดาริโน, 1978) ตัวอย่างต้นแบบของแร่ชนิดนี้ได้รับการเก็บรักษาไว้ที่พิพิธภัณฑ์หลวงแห่งรัฐออนแทรีโอ (แมนดาริโน, 1978)