קבוצת הספינל

קבוצת הספינל היא משפחת מינרלים שמורכבת מתחמוצות מתכתיות. נוסחתם הכללית היא X(Y)2O4. X מייצג קטיונים (יונים חיוביים) דו־ערכיים כמו מגנזיום וברזל. Y מייצג קטיונים תלת־ערכיים כמו אלומיניום וכרום. לעתים מופיעים גם מתכות נוספות, ובאותה דגימה יכולים להיות יונים מעורבים.

תא היחידה של הסריג הוא קובייה. אטומי החמצן מסודרים באריזה קובייתית צפופה. הקטיונים יושבים בתוך טטרהדרונים (טטרהדרון = צורה עם ארבע פאות) ובאוקטהדרונים (אוקטהדרון = צורה עם שמונה פאות). ברבים מהספינלים הקטיונים הדו־ערכיים נמצאים בטטרהדרונים והקטיונים התלת־ערכיים באוקטהדרונים. במקרה של "ספינל הפוך" חלק מקטיוני Y יושבים בטטרהדרונים, ובקצתם נמצאים יחד X ו‑Y באוקטהדרונים.

קבוצת הספינל מתחלקת לשלוש תת‑קבוצות עיקריות שלא מעורבבות זו בזו: סדרת הספינל‑אלומיניום (Y = Al), סדרת הכרומיט (Y = Cr) וסדרת המגנטיט (Y = Fe). יש מעל ל‑20 מינרלים בקבוצה, וחלקם משמשים כאבני חן.

ספינלים מסוג (Mg,Fe)(Al,Cr)2O4 נפוצים בפרידוטיט בחלקה העליון של מעטפת כדור הארץ. הם נוכחים בין גבול מוהורובičיץ' (מוהו, הגבול בין הקרום למעטפת) ועד לעומק כ‑70 קילומטרים. מתחת לעומק זה הספינל הופך לעשיר יותר בכרום. כשהעומק גדל, גארנט מסוג פירופ מחליף את הספינל כמינרל האלומיניום היציב בפרידוטיט; בעומקים קטנים יותר פלגיוקלז סידני הוא המינרל היציב.

במעבדה ייצרו למעלה מ‑200 סוגי ספינל. חלקם מעובדים כאבני חן, וחלקם נחקרים כחומרים פרימגנטיים.

קבוצת הספינל היא קבוצת מינרלים. אלה תחמוצות מתכתיות. כלומר חמצן עם מתכות.

הנוסחה הכללית שלהם היא X(Y)2O4. X הם מתכות כמו מגנזיום או ברזל. Y הם מתכות כמו אלומיניום או כרום. לפעמים יש תערובת של מתכות.

הגבישים שלהם בצורת קובייה. החמצן מסודר בצורה צפופה. הקטיונים יושבים בצורות קטנות שנקראות טטרהדרון (טטרהדרון = צורה עם 4 פאות) ואוקטהדרון (אוקטהדרון = צורה עם 8 פאות).

יש שלוש קבוצות עיקריות: קבוצת האלומיניום, הכרומיט והמגנטיט. יש יותר מ‑20 סוגים של ספינל.

ספינלים נמצאים בסלעים בעומקים עד כ‑70 קילומטרים בתוך כדור הארץ, באזור שנקרא פרידוטיט. במעבדה ייצרו מעל 200 סוגי ספינל. חלקם משמשים כאבני חן.