فيفيانيت

فيفيانيت ( حديد ^(II)₃ (PO₄ )₂ ·8 ساعةيُعدّ الفيفيانايت _(Vivianit )معدنًا من فوسفاتالحديد الثنائيالمائي، يوجد في العديد من البيئات الجيولوجية.وقد تحلالمنغنيز(Mn²⁺⁾والمغنيسيوم(Mg²⁺⁾والكالسيوم(Ca²⁺⁾الحديد(Fe²⁺⁾في بنيته. ^{[ 5 ]} يكون الفيفيانايت النقيعديم اللون، ولكنهيتأكسد بسهولة بالغة، مما يُغير لونه، وعادةً ما يوجد على شكل بلورات موشورية أو مسطحة ذات لون أزرق داكن إلى أخضر مزرق داكن.غالبًا ما تُوجد بلورات الفيفيانايت داخلأحفورية، مثل أصداف ذواتالصدفتينوالبطنياتالأقدامالتوابيتالحديديةأو على جثث البشر نتيجة تفاعل كيميائي بين الجثة المتحللة والوعاء الحديدي. ^{[ 6 ]}

أطلق عليه هذا الاسم أبراهام غوتلوب فيرنر ، "أبو الجيولوجيا الألمانية"، عام 1817، وهو عام وفاته، إما نسبةً إلى جون هنري فيفيان (1785-1855)، وهو سياسي ومالك منجم وعالم معادن ويلزي-كورني كان يعيش في ترورو ، كورنوال، إنجلترا، أو نسبةً إلى جيفري جي. فيفيان، عالم المعادن الإنجليزي. ^{[ 7 ]} اكتُشف معدن الفيفيانايت في ويل كيند، في سانت أغنيس، كورنوال . ^{[ 3 ]}

تتميز معادن مجموعة فيفيانيت بالصيغة العامة A3 ₍ XO4 ₎ 2 _· 8H2O _، حيث A هو كاتيون فلزي ثنائي التكافؤ وX هو إما الفوسفور أو الزرنيخ ، وهي أحادية الميل . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

أعضاء المجموعة هم:

متعلق ب:

– بوبيريت : _Mg3 ( _PO4 ) ₂ · _8H2O​

- Symplesite : Fe ²⁺ ₃ (AsO ₄ ) ₂ ·8H ₂ O

– Metaköttigite : Zn ₃ (AsO ₄ ) ₂ · 8H ₂ O

– ميتافيانايت : (Fe ²⁺ _{3− x} ,Fe ³⁺ _x )(PO ₄ ) ₂ (OH) _x · (8- x ) H ₂ O. ^{[ 5 ]}

   ملاحظة : الميتافيانايت، الذي يتحول إليه الفيفيانايت بسهولة، ليس عضواً في مجموعة الفيفيانايت لأنه يحتوي على كاتيونات Fe ³⁺ ثلاثية التكافؤ .

في الفيفيانايت النقي ، يكون الحديد ثنائي التكافؤ (Fe²⁺ ⁾ ، ولكن توجد موقعان متميزان في البنية يمكن أن تشغلهما هذه الأيونات . في الموقع الأول، يُحاط Fe²⁺ بأربع ^جزيئات ماء وذرتي أكسجين ، مُشكلاً مجموعة ثمانية السطوح . في الموقع الثاني، يُحاط Fe²⁺ بجزيئتي ماء وأربع ذرات أكسجين، مُشكلاً أيضاً مجموعة ثمانية السطوح. تُعد ذرات الأكسجين جزءاً من ^{مجموعات الفوسفات} ( PO₄³⁻ ₎ ، وهي رباعية السطوح . تتكون بنية الفيفيانايت من سلاسل من هذه الأوجه الثمانية والرباعية التي تُشكل صفائح عمودية على محور البلورة α . ترتبط هذه الصفائح بروابط ضعيفة، وهذا ما يُفسر الانفصام التام بينها. ^{[ 5 ]}

البلورات أحادية الميل ، من الفئة 2/m، والمجموعة الفراغية C 2/m، وتحتوي على وحدتي صيغة لكل خلية وحدة (Z = 2). القيم التقريبية لمعاملات خلية الوحدة هي:

a = 10.1 Å ، b = 13.4 Å، c = 4.7 Å و β = 104.3°،

مع قيم مختلفة قليلاً واردة من مصادر مختلفة:

أ = 10.086 Å، ب = 13.441 Å، ج = 4.703 Å، β = 104.27° ^{[ 3 ] [ 5 ]}

أ = 10.06 Å، ب = 13.41 Å، ج = 4.696 Å، β = 104.3° ^{[ 4 ]}

أ = 10.034–10.086 Å، ب= 13.434–13.441 Å، ج= 4.687–4.714 Å، β = 102.65–104.27° ^{[ 2 ]}

أ = 10.024(6) Å، ب = 13.436(3) Å، ج = 4.693(4) Å، β = 102.30(5)° ^{[ 10 ]}

قد يوجد هذا المعدن على شكل بلورات، أو كتل، أو تكتلات . ^{[ 5 ]} عادةً ما تكون البلورات موشورية الشكل ، موازية للمحور البلوري c، ومسطحة عموديًا على المحور b. أما البلورات متساوية الأبعاد فهي أقل شيوعًا. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]} وقد توجد أيضًا على شكل مجموعات نجمية الشكل، أو على هيئة قشور ذات بنية شفرية أو ليفية . ^{[ 5 ]} تكون العينات غير المتغيرة عديمة اللون إلى خضراء باهتة جدًا، لكنها تتأكسد عند تعرضها للضوء (وربما أيضًا في مكانها الأصلي) إلى اللون الأزرق، ثم الأخضر الداكن، ثم البني، ثم الأرجواني، ثم الأسود المائل إلى الأرجواني. يكون المسحوق أبيض اللون، ثم يتحول إلى الأزرق الداكن أو البني. تكون البلورات شفافة إلى شبه شفافة ذات بريق زجاجي ، أو لؤلؤية على سطح الانفصام، أو باهتة وذات لون ترابي. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

معدن فيفيانيت ثنائي المحور (+) بمعاملات انكسار تقريبية:

n _α = 1.58، n _β = 1.6، n _γ = 1.6، لكن المصادر المختلفة تعطي قيمًا مختلفة إلى حد ما

ن _α = 1.579، ن _β = 1.602، ن _γ = 1.637 ^{[ 5 ]}

ن _α = 1.579–1.616، ن _β = 1.602–1.656، ن _γ = 1.629–1.675 ^{[ 2 ] [ 3 ]}

ن _α = 1.58–1.626، ن _β = 1.598–1.662، ن _γ = 1.627–1.699 ^{[ 4 ]}

الانكسار المزدوج: δ = 0.050–0.059 ^{[ 3 ]} أو 0.0470–0.0730 ^{[ 4 ]}

تزداد معاملات الانكسار مع ازدياد الأكسدة، ويقل الانكسار المزدوج، ويصبح تعدد الألوان على السطح {010} أقوى. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

تم قياس الزاوية بين المحورين البصريين، 2V، وكانت تتراوح بين 63° و83.5°؛ ويمكن حسابها أيضًا من معاملات الانكسار، ما يعطي قيمة تتراوح بين 78° و88°. ^{[ 3 ] [ 4 ]} تشتت المحورين البصريين ضعيف، حيث r<v، ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]} أو معدوم. ^{[ 4 ]} يتميز معدن فيفيانيت بتعدد الألوان ، حيث X = أزرق، أو أزرق داكن، أو أزرق نيلي؛ Y = أخضر مصفر باهت، أو أخضر مزرق باهت، أو أخضر مصفر؛ Z = أخضر مصفر باهت، أو أصفر زيتوني. المحور X موازٍ لمحور البلورة b ، بينما يميل المحور Z عن محور البلورة c بزاوية 28.5°. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]} وهو غير متألق. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

الفيفيانيت معدن لين، صلابته على مقياس موس تتراوح بين 1.5 و 2 ، وكثافته النوعية 2.7. ينقسم بسهولة، بانفصام تام عمودي على محور البلورة β ، وذلك بسبب بنيته الصفائحية. وهو قابل للقطع ، ذو كسر ليفي، والصفائح الرقيقة الموازية لمستوى الانفصام مرنة. يذوب بسهولة في الأحماض. ^{[ 3 ] [ 5 ]} تبلغ درجة انصهاره 1114 درجة مئوية (2037 ^درجة فهرنهايت) ، ^{[ 3 ]} ويتغير لونه إلى لون داكن في _{الماء ،} [ 3 ] ^{وهو غير} مشع. ^{[ 4 ]}  

يُعدّ الفيفيانايت معدنًا ثانويًا يوجد في عدد من البيئات الجيولوجية: منطقة الأكسدة في رواسب خامات المعادن، وفي البغماتيت الجرانيتي الذي يحتوي على معادن الفوسفات ، وفي الطين والرواسب الغلوكونيتية ، وفي الرواسب الطميية الحديثة التي تحل محل المواد العضوية مثل الخث والليغنيت وخامات الحديد المستنقعية وتربة الغابات (جميعها). أحيانًا تُستبدل العظام والأسنان المدفونة في مستنقعات الخث بالفيفيانايت. ^{[ 11 ]} يقول بعض المؤلفين إنه يرتبط بشكل خاص بالجص ، لكن هذا الأمر محل خلاف مع بيتروف. ^{[ 11 ]}

تشمل المعادن المصاحبة الميتافيانايت ، واللودلاميت ، والبيريت ، والسيديريت ، والبيروتيت . [ ^{2 ] [ 11 ] تنتج} العروق الحرارية المائية أفضل عينات البلورات ذات اللون الأخضر الجوهري الكلاسيكي. ^{[ 11 ]}

الموقع النموذجي هو ويل كيند (ويل كاين)، مجموعة ويست ويل كيتي ، سانت أغنيس، مقاطعة سانت أغنيس، كورنوال، إنجلترا. ^{[ 3 ]}

أكسدة الفيفيانايت عملية داخلية؛ فلا يدخل الأكسجين أو الماء إلى المعدن أو يخرج منه من الخارج. يقوم فوتون من الضوء المرئي بإخراج بروتون من جزيء ماء، تاركًا أيون هيدروكسيد (OH⁻ ⁾ . بدوره، يفقد الحديد ثنائي التكافؤ Fe²⁺ ^{إلكترونًا} ليصبح Fe³⁺ ^، أي أنه يتأكسد ويعادل الشحنة. تبدأ هذه العملية عند سقوط الضوء المرئي على الفيفيانايت، ويمكن أن تحدث في غضون دقائق قليلة، مُغيرةً لون المعدن بشكل جذري. في النهاية، يتحول الفيفيانايت إلى نوع جديد، وهو ميتافيانايت Fe²⁺ ^{·2Fe³⁺ (} _PO₄ ) ₂ ₍ OH ₎ ·7H₂O _، والذي يوجد عادةً كأشكال بارامورفية بعد الفيفيانايت. ^{[ 12 ]}

يُعرف الفيفيانايت، كصبغة، باسم "المغرة الزرقاء"، وقد استُخدم منذ العصر الروماني، على الرغم من أن استخدامه في الرسم الزيتي كان محدودًا نوعًا ما. ^{[ 13 ]} وقد استُخدم في بعض اللوحات الجدارية وفن التلوين المتعدد في ألمانيا وإنجلترا في العصور الوسطى، وكذلك في النمسا وألمانيا خلال عصر الباروك والروكوكو . ^{[ 14 ]} والجدير بالذكر أن التحليل الطيفي قد حدد استخدامه في فن الباروك خلال العصر الذهبي الهولندي ، وخاصةً في أعمال ألبرت كويب . ^{[ 15 ]} وقد وُجد في لوحة "الخاطبة" لفيرمير في الأجزاء الرمادية المائلة للزرقة من السجادة في المقدمة، ^{[ 16 ]} كما أنه بارز في أوراق الشجر في لوحة "سوزانا" لرامبرانت (1636)، وهي لوحة سابقة مبكرة للوحة "سوزانا والشيوخ" . ^{[ 14 ]} تُشكّل دهانات الفيفيانايت بعض المشاكل لمرممي الأعمال الفنية نظرًا لحساسيتها للتبييض، مما يُنتج مظهرًا ضبابيًا للعمل الفني، بالإضافة إلى الأكسدة التي تُنتج الميتافيانايت الأصفر البني، والذي يُمكن أن يُغيّر لون ودرجة حرارة التركيبة بشكل كبير. ^{[ 15 ]}

• البرازيل. منجم سيجانا، جاليليا ، ميناس جيرايس، مع المسكوفيت والبيريت. ^{[ 17 ]} بلورات فيفيانيت نموذجية على شكل إسفين يصل  قطرها إلى 11 سم، ذات بريق متوسط، ولون أزرق دخاني، وشفافية جيدة على مصفوفة من صفائح المسكوفيت الفضية الحادة ، بعضها يحتوي على تجمعات من بلورات البيريت الدقيقة . ^{[ 18 ]}
• بوليفيا: لالاجوا ، بوتوسي: بلورات يصل طولها إلى 10  سم في منجم سيجليو XX. ^{[ 5 ]} بلورات شفافة بلون أخضر زجاجي يصل طولها إلى 10 سم  من عرق سان خوسيه/سان فيرمين. بشكل عام، يوجد الفيفيانايت على شكل بلورات موشورية على مصفوفة من الجوثيت العنقودي المشتق من تحول البيريت والماركاسيت . ارتبطت العينات التي عُثر عليها في عام 2000 بالتشيلدرنسيت ، والكرونستيدتيت ، والبيروتيت ، والفرانكيت، والسفاليريت الوردي الضخم . ^{[ 19 ]}
• الكاميرون: أكبر بلورات الفيفيانايت في العالم (أكثر من متر طولاً) من الطين. ^{[ 11 ]}
• كندا: في مستنقع الحديد في كوت سانت تشارلز، فودروي سولانج ، مونتيريجي، كيبيك. ^{[ 5 ]}
• ألمانيا: في خامات الليمونيت في أمبرغ - أورباخ وفي البغماتيت في هاغندورف ، بافاريا. ^{[ 5 ]}
• اليابان: في ناغاساوا، إيواما-ماتشي، محافظة إيباراكي ، عُثر على معدن الفيفيانايت على طول الشقوق في صخور غنية بالجرافيت والبيريت والبيروتيت . يرتبط الفيفيانايت ارتباطًا وثيقًا بالبيريت، ويوجد على شكل بلورات رقيقة جدًا مسطحة، يصل طولها إلى 10 سم. ^{[ 10 ]} 
• كوسوفو. مناجم تريبتشا ، ساحة ستاري. بلورات موشورية سميكة يصل  طولها إلى 10 سم وسمكها إلى 2  سم، مستقرة نسبيًا. لونها أخضر داكن وشفافة، وتستقر عادةً على البيروتيت أو البيريت ، وفي بعض الحالات على الكوارتز أو الكربونات . ^{[ 20 ]}
• المكسيك: بلورات زرقاء مخضرة بجودة الأحجار الكريمة يصل طولها إلى 8  سم في منجم سان أنطونيو، سانتا يولاليا، تشيهواهوا . ^{[ 5 ]}
• روسيا: في رواسب خام الحديد الطبقية الرسوبية في شبه جزيرة تامان على البحر الأسود . ^{[ 5 ] [ 21 ]}
• سلوفينيا: في منجم إدريجا  ، تم العثور على بلورات فيفيانيت زرقاء اللون بحجم 2 مم في شقوق الحجر الرملي اللانغوباردي. ^{[ 22 ]}
• إسبانيا: في منجم برونيتا، كارتاخينا، مورسيا، تم العثور على الفيفيانايت على شكل بلورات خضراء داكنة، يصل طولها إلى 8  سم ^{[ 23 ] .}
• أوكرانيا: في حوض خام الحديد كيرتش في شبه جزيرة القرم، ^{[ 21 ]} والأراضي الخثية في منطقة فولين ^{[ 24 ]} ومنطقة زاكارباتيا. ^{[ 24 ]}
• الولايات المتحدة: في الدياتوميت في قاع بحيرة من العصر الثالث بالقرب من بوري، مقاطعة شاستا، كاليفورنيا . ^{[ 5 ]}
• الولايات المتحدة: في الرمال الخضراء في ميدلتاون ، مقاطعة نيو كاسل، ديلاوير. ^{[ 5 ]}
• الولايات المتحدة: منجم بلاكبيرد ، مقاطعة ليمهي، أيداهو. بلورات بألوان تتراوح بين الوردي والأخضر والأزرق الرمادي والبنفسجي والأسود البنفسجي، بالإضافة إلى البلورات عديمة اللون. يتميز بعض عينات منجم بلاكبيرد بلونه البنفسجي الداكن الفريد الذي يميز هذه المنطقة. تحتوي بعض البلورات المفردة على مناطق بنفسجية وخضراء. عادةً ما تكون بلورات الفيفيانايت من منجم بلاكبيرد مستطيلة وشبيهة بالشفرة. توجد بشكل منفرد أو في مجموعات على صخور الشيست الداكنة المتحولة وعلى الكوارتز الأبيض . تشمل المعادن المصاحبة لها اللودلاميت والكوارتز والسيديريت . ^{[ 25 ]}
• الولايات المتحدة: وفير في البغماتيت في نيوري، مين . ^{[ 5 ]}
• نيوزيلندا: توجد كميات صغيرة من الفيفيانايت داخل رواسب بحيرة كوهانغابيريبيري. ^{[ 26 ]}

أفادت ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature بتاريخ 10 سبتمبر 2025 باحتمالية رصد معدنَي الفيفيانايت والجريجيت في فوهة جيزيرو على سطح المريخ ، بواسطة مركبة بيرسيفيرانس الجوالة . ^{[ 27 ]} ويُعتبر هذان المعدنان مؤشراً حيوياً محتملاً ^{[ 28 ]} على وجود كائنات حية مؤكسدة للحديد .

• قائمة المعادن
• قائمة المعادن التي سميت بأسماء أشخاص

• الڤيڤيانايت كصبغة في كولورليكس