Kas ir olivīna kristāla struktūra?

Olivīna kristāla struktūra sastāv no ortorombiska izkārtojuma, kurā izolēti silīcija -skābekļa tetraedri (SiO₄) ir savienoti ar metāla katjoniem, kas aizņem oktaedriskas vietas. Šo struktūru var vizualizēt kā sešstūrainu, ciešu skābekļa atomu kopumu, kurā puse no oktaedriskiem tukšumiem ir aizpildīti ar magnija vai dzelzs joniem un vienu astoto daļu no tetraedriskajiem tukšumiem aizņem silīcijs.

Olivīna grupa kristalizējas ortorombisko kristālu sistēmā zem kosmosa grupas Pbnm (alternatīvos iestatījumos apzīmēta arī kā Pnma). Šī fundamentālā simetrija nosaka, kā atomi izkārtojas kristāla režģī, un tieši ietekmē minerāla fizikālās īpašības.

Vienības šūnā ir četras formulas vienības (Z=4), un tajā ir trīs nevienādas asis, kas krustojas taisnā leņķī. Forsterītam (Mg₂SiO₄) tipiskie režģa parametri ir aptuveni a=4.75 Å, b=10.20 Å un c=5.98 Å. Fajalītā (Fe₂SiO₄) šie parametri nedaudz palielinās līdz a=4.82 Å, b=10.48 Å un c=6.09 Å, jo dzelzs jonu rādiuss ir lielāks nekā magnija.

Pbnm telpas grupas apzīmējums atklāj svarīgas struktūras detaļas. Šajā telpu grupā ir spoguļa plaknes un inversijas centrs, radot īpašus simetrijas ierobežojumus atomu pozīcijām. Struktūrā pastāv trīs kristalogrāfiski atšķirīgas skābekļa pozīcijas (O1, O2, O3), kur O1 un O2 atrodas uz spoguļa plaknēm, bet O3 ieņem vispārīgu stāvokli bez īpašas simetrijas.

Olivīna struktūras centrā atrodas izolētais SiO₄⁴⁻ tetraedrs, kur centrālais silīcija atoms kovalenti saistās ar četriem apkārtējiem skābekļa atomiem. Šie tetraedri ir pilnīgi neatkarīgi,-tiem nav kopīgu skābekļa atomu ar blakus esošajiem tetraedriem, klasificējot olivīnu kā nesilikātu vai ortosilikātu. Katrai Si-O saitei ir aptuveni 1,63–1,66 Å, un tai ir spēcīga kovalentā rakstura.

Tetraedri mainās pēc orientācijas, norādot uz augšu un uz leju pa rindām, kas ir paralēlas kristalogrāfiskajai c-asij. Šis mainīgais izvietojums konstrukcijā rada kanālus, kuros var atrasties metāla katjoni. Silīcija jons aizņem tikai vienu kristalogrāfiski atšķirīgu vietu, kas atrodas spoguļa plaknē, kas nozīmē, ka visi silīcija atomi struktūrā ir saistīti ar simetrijas darbībām.

Metāla katjoni (parasti Mg²⁺ vai Fe²⁺) aizņem divas atšķirīgas oktaedriskas vietas, kas apzīmētas ar M1 un M2. Vietne M1 atrodas uz inversijas centra un veido vairāk izkropļotu oktaedru ar sešiem apkārtējiem skābekļa atomiem. Metāla -skābekļa saites garums M1 svārstās no aptuveni 2,07-2,13 Å magnija gadījumā. Vietne M2 atrodas uz spoguļa plaknes un rada lielāku, regulārāku oktaedru ar MO attālumiem, kas aptver 2, 04–2, 21 Å.

Atšķirībai starp M1 un M2 vietām ir būtiska ietekme uz to, kā dažādi katjoni izplatās struktūrā. Magnija-dzelzs cieto šķīdumu sērijās Mg²⁺ un Fe²⁺ ir nelielas vietnes izvēles iespējas-abas aizņem M1 un M2 vietas bez spēcīgas selektivitātes. Tomēr kalciju saturošos olivīnos, piemēram, monticelītā (CaMgSiO₄), lielākie Ca²⁺ joni dod priekšroku plašākās M2 vietās, bet Mg²⁺ dod priekšroku mazākajām M1 pozīcijām.

olivine crystal structure

Alternatīvs veids, kā aprakstīt olivīna struktūru, uzsver skābekļa apakšrežģi. Skābekļa anjoni veido aptuveni sešstūrainu ciešu-pakotu (hcp) masīvu, kas sakrauts gar a-asi. Šis karkass nodrošina sastatnes, uz kurām atrodas silīcija un metāla katjoni.

Šajā hcp skābekļa izkārtojumā metāla katjoni aizpilda pusi no pieejamajiem oktaedriskiem tukšumiem, savukārt silīcija atomi aizņem vienu -astoto daļu no tetraedriskiem tukšumiem. Šī selektīvā vietas noslodze rada M₂SiO₄ raksturīgo olivīna stehiometriju, kur M apzīmē divvērtīgus metāla katjonus.

Katrs skābekļa atoms saistās ar vienu silīcija un trīs metāla atomiem, veidojot blīvu trīsdimensiju ietvaru. Skābekļa atomi nav līdzvērtīgi-trim atšķirīgajām skābekļa pozīcijām (O1, O2, O3) ir nedaudz atšķirīgas saišu vides un attālumi līdz blakus esošajiem atomiem. Šīs skābekļa vietu atšķirības veicina vispārējo struktūras sarežģītību un ietekmē tādas īpašības kā termiskā izplešanās un saspiežamība.

Malu{0}}dalīto oktaedru slāņi stiepjas paralēli (100) plaknei, un tos šķērssaista izolētais SiO₄ tetraedrs. Šis slāņveida raksturlielums kļūst īpaši svarīgs pielietotā sprieguma gadījumā, jo tas rada potenciālas slīdēšanas plaknes, kas ietekmē olivīna mehāniskās un seismiskās īpašības Zemes apvalkā.

Olivīna kristāla struktūrā atrodas nepārtraukts ciets šķīdums starp magnija gala -locekļa forsterītu (Mg2SiO₄) un dzelzs gala- locekli fajalītu (Fe₂SiO₄). Šī pilnīga sajaukšanās pastāv, jo Mg²⁺ (jonu rādiuss ~ 0, 72 Å) un Fe² ⁺ (jonu rādiuss ~ 0, 77 Å) atšķiras tikai par aptuveni 7%, ļaujot tiem brīvi aizstāt, būtiski neizkropļojot kristāla struktūru.

Sastāvus parasti izsaka kā molāros procentus, piemēram, Fo₇₀Fa₃₀ (vai vienkārši Fo₇₀), kas norāda uz 70% forsterīta un 30% fajalīta. Dabiskie olivīni no mafika iežiem parasti svārstās no Fo50 līdz Fo90, savukārt mantijas olivīni parasti ir vairāk magnēzijas ar sastāvu no Fo88 līdz Fo92.

Režģa parametri palielinās gandrīz lineāri ar dzelzs saturu. Tā kā Fe²⁺ aizstāj Mg²⁺, vienības šūna paplašinās, jo dzelzs lielākais izmērs nobīda atomus nedaudz tālāk viens no otra. Šīs attiecības ir tik paredzamas, ka vienību šūnu izmērus var izmantot, lai ar saprātīgu precizitāti noteiktu olivīna sastāvu.

Papildus galvenajai Mg{0}}Fe aizvietošanai olivīna struktūrā var būt ietverts neliels daudzums citu katjonu. Kalcijs iekļūst struktūrā ierobežotā daudzumā, dodot priekšroku M2 vietai. Mangāns (tefroītā Mn2SiO₄) var pilnībā aizstāt magniju vai dzelzi. Neliels daudzums niķeļa, hroma un pat dzelzs dzelzs (Fe³⁺) var aizstāt oktaedriskās vietas, lai gan mazākās proporcijās.

Olivīna struktūra saglabājas stabila tikai īpašos spiediena un temperatūras apstākļos. Palielinoties dziļumam Zemes iekšienē, olivīna izkārtojums kļūst enerģētiski nelabvēlīgs un pārvēršas blīvākos polimorfos ar dažādām kristāla struktūrām.

Aptuveni 410 km dziļumā (atbilst spiedienam aptuveni 14 GPa) olivīns iziet eksotermisku fāzes pāreju uz vadsleiītu. Šī transformācija ietver būtisku strukturālu pārkārtošanos, kur skābekļa apakšrežģis pāriet no sešstūrainas ciešas-iepakošanas uz kubiskāku izkārtojumu. Wadsleyite saglabā ortorombisko simetriju, bet pārņem modificētu spineļa{5}}struktūru ar dažiem silīcija atomiem oktaedriskā koordinācijā.

Dziļāk Zemes apvalkā, aptuveni 520 km dziļumā (18–20 GPa), vadsleiīts pārvēršas ringvudītā, kam ir kubiskā spineļa struktūra. Ringvudītā viss silīcijs aizņem oktaedriskas vietas, nevis tetraedriskas pozīcijas. Šīs fāzu pārejas izraisa pēkšņu blīvuma pieaugumu, ko seismologi konstatē kā seismisko viļņu ātruma pārtraukumus.

Spiediens, pie kura notiek šīs pārejas, ir atkarīgs no temperatūras un sastāva. Ar dzelzi-bagāts olivīns pārveidojas zemākā spiedienā nekā magnija{2}}bagātas šķirnes. Pie 800 grādiem tīrs forsterīts pārvēršas par vadsleiītu pie 11,8 GPa, savukārt vadsleiīta -uz -ringvudītu pāreja notiek virs 14 GPa. Dzelzs gala{10}}loceklis fajalīts pilnībā izlaiž vadsleiīta struktūru un pie zemāka spiediena tieši pārvēršas par ahrensītu (dzelzs{11}}nesošo ringvudīta analogu).

olivine crystal structure

Olivīna struktūra anizotropiski reaģē uz pielietoto spiedienu{0}}dažādi kristalogrāfiskie virzieni, saspiežot dažādos ātrumos. M2 oktaedrs saspiežas vieglāk nekā M1 oktaedrs visās kompozīcijās no forsterīta līdz fajalītam. Šī diferenciālā saspiešana rodas tāpēc, ka M2 vietai ir lielāks sākotnējais tilpums un lielāka elastība tās savienošanas konfigurācijā.

Atsevišķa-kristāla rentgenstaru difrakcijas pētījumi līdz 8 GPa atklāj, ka M2-O saišu garums saīsinās ātrāk nekā M1-O saites zem spiediena. M1 oktaedrs kļūst relatīvi mazāk saspiežams, palielinoties dzelzs saturam, kas paradoksālā kārtā liek tilpuma modulim (kopējā pretestība pret saspiešanu) nedaudz palielināties no forsterīta līdz fajalītam - sākotnēji pretrunīgs rezultāts, jo dzelzs ir smagāks par magniju.

Temperatūra ietekmē struktūru atšķirīgi. Karsēšana izraisa vienības elementa izplešanos, un b-ass rāda lielāko termiskās izplešanās koeficientu. Augstas -temperatūras pētījumi par forsterītu līdz 900 grādiem liecina, ka M-O saišu garums sistemātiski palielinās, bet pamata struktūras topoloģija paliek nemainīga, līdz tuvojas kušanas temperatūra.

SiO₄ tetraedri izrādās ārkārtīgi stingri, salīdzinot ar metāla -skābekļa oktaedriem. Si-O saišu garums mainās minimāli atkarībā no spiediena vai temperatūras, jo Si-O saitēm ir spēcīgas kovalentās īpašības. Lielāko daļu strukturālās elastības nodrošina M-O saites garuma un leņķu starp daudzskaldnis pielāgojumi, nevis pašu daudzskaldņu saspiešana.

Olivīna struktūras struktūrai ir svarīgs tehnoloģisks pielietojumslitija dzelzs fosfāta baterijas(LiFePO₄ vai LFP). Litija dzelzs fosfāts tika atklāts kā katoda materiāls 1996. gadā, un tam ir tāds pats olivīna pamatstruktūras veids kā minerālajam olivīnam, lai gan ar fosfātu grupām, kas aizstāj izolētos silikāta tetraedrus.

LiFePO₄ struktūra saglabā ortorombisko simetriju (telpas grupa Pnma/Pbnm) ar režģa parametriem a=6.008 Å, b=10.334 Å un c=4.693 Å. Dzelzs atomi aizņem oktaedriskas vietas (veidojot FeO₆ oktaedrus), savukārt fosfora atomi atrodas tetraedriskos (veidojot PO₄ tetraedrus), līdzīgi kā metāla un silīcija atomi izkārtojas minerālā olivīnā.

Galvenā atšķirība ir papildu litija katjonos. Litija joni atrodas oktaedriskos kanālos struktūrā, kas sakārtoti zigzaga veidā. Akumulatora uzlādes un izlādes laikā litija jonus var atgriezeniski iegūt no šiem kanāliem un ievietot tajos, nesalaužot pamata olivīna karkasu. Gludeklis tiek pakļauts redoksciklam starp Fe²⁺ un Fe³⁺, lai saglabātu lādiņa līdzsvaru, litijam pārvietojoties iekšā un ārā.

Šī strukturālā stabilitāte -kas mantota no spēcīgās olivīna arhitektūras-piešķir LiFePO₄ akumulatoriem izcilas drošības īpašības un ilgu cikla mūžu. Spēcīgās P-O kovalentās saites fosfāta tetraedros pretojas skābekļa izdalīšanos, novēršot termiskās bēgšanas reakcijas, kas nomoka dažas citas litija-jonu akumulatoru ķīmijas. Komerciālie LFP akumulatori var sasniegt vairāk nekā 3000 uzlādes{8}}izlādes ciklu, vienlaikus saglabājot jaudu.

Olivīna struktūra uzliek vienu ierobežojumu: litija joniem ir jāizkliedējas pa vienas{0}dimensijas kanāliem gar kristalogrāfiskajām asīm, nevis brīvi jāpārvietojas trīs dimensijās. Tas ierobežo jonu vadītspēju un ātruma spēju. Pētnieki to risina, izmantojot nanostrukturēšanu (samazinot daļiņu izmēru, lai saīsinātu difūzijas ceļus) un oglekļa pārklājumu (uzlabojot elektronisko vadītspēju). Modificētās versijas, piemēram, litija mangāna dzelzs fosfāts (LMFP), saglabā olivīna struktūru, vienlaikus aizstājot daļu dzelzs ar mangānu, lai palielinātu darba spriegumu.

Mūsdienu izpratne par olivīna struktūru galvenokārt nāk no rentgenstaru difrakcijas metodēm. Viljams Lorenss Bregs un GB Brauns pirmo reizi noteica forsterīta kristāla struktūru 1926. gadā, izmantojot agrīnās rentgenstaru kristalogrāfijas metodes. Viņu darbs atklāja, ka olivīns, kas sastāv no izolētiem SiO₄ tetraedriem{7}}, ir pamats silikātu mineraloģijai.

Viena{0}}kristāla rentgenstaru difrakcija{1}} joprojām ir zelta standarts precīzai struktūras noteikšanai. Neliels olivīna kristāls (parasti 0,1-0,5 mm) ir uzstādīts uz goniometra un pagriezts caur rentgena staru. Iegūtais difrakcijas modelis satur tūkstošiem individuālu atspulgu, no kuriem katrs attēlo atšķirīgu kristalogrāfisko plakņu kopu. Sarežģītā programmatūra precizē atomu pozīcijas, termiskos parametrus un vietas noslogojumu, lai tie atbilstu novērotajai difrakcijas intensitātei.

Neitronu difrakcija sniedz papildu informāciju, kas ir īpaši noderīga, lai noteiktu ūdeņraža atomus (ūdens fāzēs) un atšķirtu elementus ar līdzīgu elektronu skaitu, piemēram, magniju un alumīniju. Neitronu eksperimentiem ir nepieciešami lielāki kristāli un specializētas iekārtas ar neitronu avotiem, taču tie piedāvā izcilu precizitāti magnētisko struktūru un dažu gaismas elementu pozīciju noteikšanai.

Transmisijas elektronu mikroskopija (TEM) pārbauda olivīna struktūru nanomērogā, atklājot defektus, domēna robežas un lokālas variācijas, kas nav redzamas difrakcijas metodēm. Augstas-izšķirtspējas TEM var attēlot atsevišķas atomu kolonnas, tieši vizualizējot atomu izvietojumu. Tas kļūst īpaši spēcīgs, pētot deformētus paraugus vai fāzes pārejas, kur struktūra mainās nelielos attālumos.

Ramana un infrasarkanā spektroskopija zondē olivīna struktūru, izmantojot vibrācijas režīmus. SiO₄ tetraedram ir četri pamata vibrācijas režīmi, un to frekvences ir atkarīgas no Si-O saites stiprības un apkārtējās strukturālās vides. Sastāvs ietekmē šīs vibrācijas frekvences paredzamā veidā,-forsterīts parāda dažādus spektra maksimumus nekā fajalītam, jo Fe-O saites ir vājākas nekā Mg-O saites. Šīs spektroskopiskās metodes darbojas nesagraujoši un var raksturot sīkus paraugus vai ieslēgumus.

Kristalogrāfiskais izkārtojums tieši kontrolē olivīna novērojamās īpašības. Minerāls parasti izskatās olīvu-zaļš, jo Fe²⁺ joni oktaedriskā koordinācijā absorbē gaismu noteiktos viļņu garumos, pārraidot zaļo krāsu. Tīrais forsterīts ir bezkrāsains līdz gaiši dzeltens-zaļš, savukārt dzelzs-bagātas kompozīcijas izskatās no tumšākas zaļas līdz brūngani{5}}melnai.

Olivīns uzrāda konhoīdu lūzumu, nevis šķelšanos, jo izolētu tetraedru trīsdimensiju ietvars, kas saistīts ar oktaedriem, rada vienlīdz spēcīgas saites visos virzienos. Struktūrai nepastāv vājuma plaknes, kas būtu salīdzināmas ar vizlas vai slāņu silikātu lokšņu struktūrām. Kad olivīns saplīst, tas neregulāri saplīst visā struktūrā, nevis sadalās pa noteiktām kristalogrāfiskajām plaknēm.

Ortorombiskā simetrija rada anizotropas īpašības{0}}fiziskie raksturlielumi atšķiras atkarībā no kristalogrāfiskā virziena. Seismisko viļņu ātrumi atšķiras atkarībā no izplatīšanās virziena attiecībā pret kristāla asīm. Ātrā ātruma virziens atbilst a-asij, vidējais ātrums atbilst c-asij un lēnais ātrums b-asij. Šī seismiskā anizotropija mantijas olivīnā palīdz ģeofiziķiem interpretēt mantijas plūsmas virzienu un lielumu.

Cietība (6,5-7 pēc Mosa skalas) un blīvums (3,27-3,37 g/cm³ forsterītam, 4,39 g/cm³ fajalītam) ir saistīti ar struktūras blīvo blīvējumu un metāla-skābekļa saišu izturību. Blīvāks skābekļa karkass un īsāki metāla-skābekļa attālumi olivīna struktūrā rada cietu, blīvu minerālu, kas ir izturīgs pret ķīmiskiem laikapstākļiem dziļos Zemes apstākļos.

olivine crystal structure

Īstie olivīna kristāli satur struktūras nepilnības, kas būtiski ietekmē to uzvedību. Punktu defekti ietver vakances (trūkstošu atomu), intersticiālus (papildu atomi, kas saspiesti parasti neaizņemtās pozīcijās) un aizvietošanas defektus (nepareizi atomi normālās vietās). Šie defekti, kaut arī reti, kontrolē difūzijas ātrumu un elektrisko vadītspēju, radot ceļus jonu kustībai.

Olivīna mehāniskajās īpašībās dominē dislokācijas{0}}līnijas defekti, kur regulārais kristalogrāfiskais izvietojums sabojājas-. Dislokācijas šļūde (šo līniju defektu pārvietošanās caur kristālu) ir galvenais mantijas olivīna deformācijas mehānisms ģeoloģiskos laika periodos. Īpašās slīdēšanas sistēmas (kristalogrāfiskās plaknes un dislokācijas kustības virzieni) nosaka, kā deformējas olivīna graudi, un attīsta vēlamo kristalogrāfisko orientāciju.

Paplašināti defekti, piemēram, graudu robežas un dvīņu robežas, rada saskarnes, kurās kristāla struktūra pāriet no vienas orientācijas uz otru. Šīs robežas ietekmē mehānisko izturību un nodrošina ātrus difūzijas ceļus ķīmiskām izmaiņām. Apakšgraudu robežas-zema-leņķa robežas, kas sastāv no dislokāciju masīviem-attīstās deformētā olivīnā un reģistrē deformācijas vēsturi.

Uz Zemes virsmas olivīns strauji iztur laika apstākļus, neskatoties uz tā izturīgo struktūru. Ūdens molekulas var iekļūt pa defektiem un graudu robežām, reaģējot ar olivīna karkasu. Visizplatītākais izmaiņu produkts ir serpentīns, kas veidojas, kad struktūrā iekļaujas ūdens molekulas: 2Mg₂SiO₄ + 3H₂O → Mg3Si₂O5(OH)₄ + Mg(OH)₂. Šī reakcija paplašina sākotnējo tilpumu par 30-40% un iznīcina sākotnējo olivīna struktūru, aizstājot to ar lokšņu silikāta slāņiem.

Citi pārveidošanas produkti ir ididsīts (smalki{0}}graudains dzelzs oksīdu un māla minerālu maisījums) un boulingīts (hidrētu dzelzi saturoši silikāti). Šie izmaiņu procesi visātrāk notiek pa plaisām un kristāla malām, kur ūdens var visvieglāk piekļūt struktūrai. Var notikt pilnīga pseidomorfa aizstāšana, kad izmainītais materiāls saglabā ārējo kristāla formu, bet iekšējā struktūra pilnībā pārvēršas par sekundāriem minerāliem.

Ar ko olivīna struktūra atšķiras no citiem silikātu minerāliem?

Olivīns satur izolētus SiO₄ tetraedrus, kas savā starpā nesadala skābekļa atomus, definējot to kā nesilikātu. Tas ir pretstatā ķēžu silikātiem (piemēram, piroksēniem), lokšņu silikātiem (piemēram, vizlas) un karkasa silikātiem (piemēram, kvarcam), kur tetraedri sadala skābekli, veidojot paplašinātas struktūras. Izolētie tetraedri veido blīvu trīsdimensiju tīklu, ko satur metāla -skābekļa saites.

Kāpēc olivīnam ir divas dažādas metāla vietas (M1 un M2)?

Ortorombiskā simetrija un īpašais skābekļa atomu iepakojuma izvietojums rada divas kristalogrāfiski atšķirīgas oktaedriskas pozīcijas ar nedaudz atšķirīgiem izmēriem un izkropļojumiem. M1 atrodas uz inversijas centra un ir mazāks un vairāk izkropļots, savukārt M2 atrodas uz spoguļa plaknes un ir lielāks un regulārāks. Šī atšķirība ietekmē to, kuri katjoni dod priekšroku kādām vietām, un kontrolē materiāla fizikālās īpašības.

Kā sastāvs ietekmē olivīna kristāla struktūru?

Tā kā dzelzs aizstāj magniju visā forsterīta -fajalīta sērijā, vienības šūna vienmērīgi izplešas, jo Fe²⁺ ir lielāks par Mg²⁺. Strukturālā pamattopoloģija paliek nemainīga-tā pati telpas grupa, tās pašas atomu pozīcijas, tās pašas koordinācijas vides. Saišu garums nedaudz palielinās, bet atomu izkārtojums paliek būtībā līdzīgs. Tas nodrošina pilnīgu stabilu risinājumu starp gala{5}}locekļiem.

Vai olivīna struktūra var uzņemt ūdeni vai citas gaistošas vielas?

Standarta olivīna struktūra nesatur hidroksilgrupas vai molekulāro ūdeni. Tomēr neliels daudzums ūdeņraža var iekļauties kā punktveida defekti -parasti kā OH grupas, kas aizstāj skābekļa atomus vai atrodas parasti brīvās vietās. Šis "ūdens" saturs paliek ļoti zems (parasti<50 ppm by weight), but even trace hydrogen significantly affects electrical conductivity and diffusion rates. Water content increases with pressure, making transition zone olivine polymorphs potentially important water reservoirs in Earth's deep interior.

Olivīna kristāla struktūrai ir šādas pamatīpašības:

Kristālu sistēma: ortorombisks ar atstarpes grupu Pbnm (vai Pnma alternatīvā iestatījumā)

Režģa parametri:

Forsterīts: a ≈ 4,75 Å, b ≈ 10,20 Å, c ≈ 5,98 Å

Fayalite: a ≈ 4,82 Å, b ≈ 10,48 Å, c ≈ 6,09 Å

Celtniecības bloki: izolēti SiO₄ tetraedri, kas savienoti caur metāla -skābekļa oktaedriem (MO₆)

Metāla vietnes: divas atšķirīgas oktaedriskas vietas (M1 un M2) ar dažādiem izmēriem un izkropļojumiem

Skābekļa pozīcijas: Trīs kristalogrāfiski atšķirīgas skābekļa vietas asimetriskā vienībā

Strukturālais tips: sešstūrains cieši{0}}iesaiņots skābekļa bloks ar katjoniem tetraedriskos un oktaedros tukšumos

Klasifikācija: Nesilikāts (ortosilikāts) izolētu tetraedrisku vienību dēļ

Koordinācija: Si 4 koordinācijā (tetraedris), M katjoni 6 koordinācijā (oktaedris)

Šis strukturālais ietvars izrādās ļoti izturīgs, saglabājot stabilitāti plašos sastāva diapazonos ģeoloģiskā vidē, vienlaikus nodrošinot pamatu progresīviem akumulatoru materiāliem tehnoloģiskos lietojumos. Olivīna struktūras spēcīgo kovalento Si-O saišu kombinācija ar elastīgu metāla-skābekļa koordināciju padara to par vienu no svarīgākajām un daudzpusīgākajām minerālu struktūrām uz Zemes.