Структура диопсида показана на фиг. 158, а в проекции на грань (010). Ориентировка цепей соответствует фиг. 157, б. Цепочки проходят параллельно оси с, и два налагающихся в этой проекции ряда цепочек показаны соответственно толстыми и тонкими линиями. Параллельные цепи соединяются между собой посредством атомов кальция и магния, каждый из которых окружен шестью «активными» кислородами, т. е. кислородами, связанными только с одним кремнием. Каждый «активный» кислород соединен с одним атомом Са и одним атомом Mg. Кальций имеет в ближайшем окружении также два «неактивных» кислорода, являющихся общими для двух тетраэдров в цепи (SiO3), так что кальций имеет в ближайшем окружении всего восемь кислородов.
Сподумен, LiAl(SiO3)2. Уайкофф, Мервин и Вашингтон (Wyckoff, Merwin, Washington, 1925) показали, что порошковые рентгенограммы диопсида, CaMg(SiO3)2, синтетического эгирина, NaFe(SiO3)2, жадеита, NaAl(SiO3)2, геденбергита, CaFe(Si03)2, и различных авгитов сходны между собой. Уоррен и Биско (Warren, Biscoe 1931) провели сравненио диопсида, геденбергита, авгита, эгирина, жадеита, клиноэнстатита и сподумена. На основании полученных данных они пришли к выводу, что эти соединения являются членами группы моноклинных пироксенов и обладают структурой диопсида. Порошковые рентгенограммы или рентгенограммы вращения сподумена несколько отличаются от аналогичных снимков других моноклинных пироксенов, что связано с незначительными структурными искажениями (по сравнению со структурой диопсида), обусловленными малыми размерами атома Li.
Для сподумена эти авторы приводят следующие данные:
Отметим, что параметры a, b и sin β для сподумена несколько меньше, чем для диопсида. Параметр с остается таким же, что обусловлено, по-видимому, фиксированным строением цепочек SiO3.
В сподумене как литий, так и алюминий окружены шестью атомами кислорода; средние межатомные расстояния равны Li — О 2,26, Al — О 2,07 Å (ср. с диопсидом, где Са окружен восьмью, a Mg — шестью атомами кислорода).
Клиноэнстатит и пижонит. Не так давно Моримото, Апплеман и и Эванс (Morimoto, Appleman, Evans, 1960) определили структуры двух моноклинных пироксенов — клиноэнстатита и пижонита — и провели сравнение этих структур со структурой диопсида. Клиноэнстатит и пижонит являются важными породообразующими минералами и отличаются от не менее важных природных пироксенов с большим содержанием кальция — диопсида, авгита и геденбергита, отделяясь от последних, по-видимому, областью несмешиваемости на фазовой диаграмме. Клиноэнстатит и пижонит обладают пространственной группой Р21/с, в то время как минералы авгитового типа имеют более простую структуру с пространственной группой С2/с. Параметры решетки этих минералов следующие:
На фиг. 159 эти две структуры сравниваются со структурой диопсида в проекции вдоль оси b. Как и в случае диопсида, в структурах типа пижонита имеется два кристаллографически неэквивалентных положения для атома металла; на рисунке они обозначены через MI и МII. Как указывалось выше, положение МI в диопсиде занимается атомами Са, находящимися в восьмерной координации, а положение МII — атомами магния, находящимися в шестой координации. В ферропижоните имеет место полностью упорядоченное распределение Са и Mg по двум катионным положениям МI и МII, в то время как Fe входит в оба положения. Анализ координационного окружения атомов металла в трех рассматриваемых структурах показал, что большие атомы (в тех случаях, когда они присутствуют в структуре) преимущественно занимают положение МI; так, координационное число МI равно восьми в диопсиде, семи в пижоните и шести в клиноэнстатите. Координационное число положения МII равно шести во всех трех минералах. Структура пижонита является, таким образом, промежуточной между структурами диопсида и клиноэнстатита.
Другая интересная особенность этих трех структур, выявившаяся в результате последних структурных исследований,— различие между силикатными цепями в структурах. В диопсиде имеется только один вид цепей, в результате чего все цепи в структуре должны быть кристаллографически эквивалентны, в то время как в пижоните и клиноэнстатите имеются два кристаллографически различных вида цепей. Расстояние Si — Si в пределах одной цепи равно 3,05 Å во всех трех структурах. Различие в формах цепей вызвано незначительным поворотом цепей вокруг направления Si — ОI не сопровождающимся изменениям в относительных положениях атомов Si (фиг. 160). Разворот тетраэдров SiO4 в двух, кристаллографически неэквивалентных цепях одной и той же структуры, имеет противоположное направление.
Основное влияние атомов металла на силикатные цепи сказывается на относительных положениях цепей вдоль оси с и на относительных положениях атомов в самих цепях, обеспечивающих требуемое окружение из атомов кислорода вокруг атомов металла. По сравнению с диопсидом изменения как в форме, так и в относительных положениях цепей в клиноэнстатите несколько больше, чем в пижоните.