置換

結晶をつくる原子やイオンには、入る位置ごとに大きさと電荷の条件があります。イオン半径と電荷が近い成分は同じ位置に入りやすく、温度、圧力、周囲にある成分、結晶の配位も置換の程度に関わります。

オリビンではマグネシウムと鉄が同じ位置を入れ替えながら組成を変え、マグネシウムに富むフォルステライトから鉄に富むファヤライトまで、連続的な組成が現れます。このように同じ結晶構造に成分の幅がある状態を固溶体と呼びます。一部が別の成分へ移る姿から役割の交代を連想する読みは、結晶化学の用語を借りた現代的な比喩です。