Amphibole
Eine Gruppe von Doppelketten-Silikatmineralen, die prismatische Kristalle bilden.
Amphibol ist eine Gruppe von Inosilikatmineralen, die durch prismatische oder nadelige Kristalle gekennzeichnet sind, die aus Doppelketten von Silicium-Sauerstoff-Tetraedern aufgebaut sind, die an ihren Ecken verbunden sind. Diese Strukturen enthalten typischerweise Eisen- und/oder Magnesiumionen, und das IMA-Symbol der Gruppe ist Amp. Amphibole zeigen eine breite Farbpalette, darunter Grün, Schwarz, Farblos, Weiß, Gelb, Blau und Braun. Die International Mineralogical Association behandelt sie derzeit als eine Mineral-Übergruppe, die in zwei Gruppen und mehrere Untergruppen unterteilt ist. Sie kristallisieren entweder im monoklinen oder orthorhombischen Kristallsystem. Chemisch und in ihren allgemeinen Merkmalen ähneln Amphibole den Pyroxenen, unterscheiden sich jedoch durch das Vorhandensein essentieller Hydroxyl- oder Halogengruppen (F, Cl) und durch eine Doppelketten-Tetraederstruktur anstelle der Einfachkette der Pyroxene. In Handstücken ist ein wesentlicher Unterschied, dass Amphibole schräge Spaltflächen mit einem Winkel von etwa 120 Grad aufweisen, während Pyroxene bei etwa 90 Grad spalten; Amphibole sind auch weniger dicht als entsprechende Pyroxene. Der Name leitet sich von griechischen Wörtern ab, die Mehrdeutigkeit implizieren, was die variable Zusammensetzung und das Erscheinungsbild der Gruppe widerspiegelt, und wurde von Haüy verwendet, um Tremolit, Aktinolith und Hornblende zu umfassen. Amphibole entstehen sowohl in magmatischen als auch in metamorphen Umgebungen. Sie sind in intermediären bis felsischen magmatischen Gesteinen häufiger als in mafischen, wobei der höchste Gehalt (etwa 20 %) in Andesiten gefunden wird. Hornblende ist in Syeniten und Dioriten weit verbreitet. Zu den metamorphen Amphibolen gehören Tremolit aus der Kontaktmetamorphose von Kalksteinen und Hornblende, die durch Umwandlung anderer ferromagnesischer Minerale entsteht. Pseudomorphosen von Amphibol nach Pyroxen werden als Uralit bezeichnet. Vier Amphibolarten – Anthophyllit, Riebeckit, die Cummingtonit-Grunerit-Reihe und die Aktinolith-Tremolit-Reihe – werden allgemein als Asbest bezeichnet; längerer Kontakt kann schwere Krankheiten verursachen.
Quick Facts
- Primary occurrence
- Igneous or metamorphic rocks, especially common in intermediate to mafic igneous rocks
Facts from the source article.
Hintergrund
Der Name Amphibol leitet sich vom griechischen amphíbolos ab, was 'Doppeldeutigkeit' bedeutet und auf Mehrdeutigkeit hindeutet. René Just Haüy verwendete den Namen, um Tremolit, Aktinolith und Hornblende zu umfassen, in Anspielung auf die proteische Vielfalt in Zusammensetzung und Erscheinungsbild seiner Minerale. Amphibole kristallisieren in zwei Kristallsystemen, monoklin und orthorhombisch, und ähneln Pyroxenen in der chemischen Zusammensetzung, unterscheiden sich jedoch durch das Vorhandensein essentieller Hydroxyl- oder Halogengruppen und einer Doppelkettenstruktur. Amphibole sind Minerale entweder magmatischen oder metamorphen Ursprungs. Sie sind in intermediären bis mafischen magmatischen Gesteinen häufiger, und der höchste Amphibolgehalt kann in Gesteinen wie Hornblenditen oder Amphiboliten über 20 % betragen. Hornblende ist in magmatischen und metamorphen Gesteinen weit verbreitet, insbesondere in Syeniten und Dioriten. Zu den Amphibolen metamorphen Ursprungs gehören solche, die in Kalksteinen durch Kontaktmetamorphose entstanden sind (Tremolit), und solche, die durch Umwandlung anderer ferromagnesischer Minerale gebildet wurden. Vier Amphibolminerale werden allgemein als Asbest bezeichnet: Anthophyllit, Riebeckit, die Cummingtonit/Grunerit-Reihe und die Aktinolith/Tremolit-Reihe. Der Abbau, die Herstellung und die längere Verwendung dieser Minerale können schwere Krankheiten verursachen.
Leserleitfaden
Amphibole sind als wichtige gesteinsbildende Mineralgruppe bedeutend, insbesondere in intermediären bis felsischen magmatischen Gesteinen und in metamorphen Gesteinen wie Amphiboliten und Grünschiefern. Ihre Doppelketten-Silikatstruktur unterscheidet sie von Pyroxenen und beeinflusst ihre Spaltwinkel und Dichte. Die chemische Variabilität der Gruppe ermöglicht umfangreiche Mischkristallreihen, wie zwischen magnesiumreichen und eisenreichen Endgliedern und zwischen Hornblende und Tremolit-Aktinolith bei erhöhten Temperaturen. Diese Variabilität macht eine detaillierte chemische Analyse zur Identifizierung der Arten erforderlich. Amphibole umfassen auch die Asbestminerale, die industrielle Verwendung haben, aber ernsthafte Gesundheitsrisiken darstellen. Die Klassifizierung als Mineral-Übergruppe durch die International Mineralogical Association spiegelt die Komplexität und Vielfalt innerhalb der Gruppe wider. Ihr Vorkommen in Gesteinen liefert Einblicke in die Bedingungen der Magmenentwicklung und metamorpher Prozesse, da Amphibole unter spezifischen Bedingungen des Siliciumdioxid- und Wassergehalts entstehen.
Die I-Träger-Architektur eines Doppelketten-Silikats
Das definierende Strukturmerkmal von Amphibol ist seine Doppelkette aus Silicium-Sauerstoff-Tetraedern, eine Konfiguration, die es von der Einfachketten-Anordnung in Pyroxenen unterscheidet. In beiden Gruppen ist jedes Siliciumion von vier Sauerstoffionen umgeben, aber bei Amphibolen werden bestimmte Sauerstoffatome zwischen benachbarten Siliciumzentren geteilt, wodurch zwei parallele Ketten entlang der [001]-Achse des Kristalls miteinander verbunden werden. Auf einer Seite jeder Kette gehören apikale Sauerstoffionen zu einem einzelnen Siliciumion, und Metallionen überbrücken diese apikalen Sauerstoffatome, um benachbarte Doppelketten zu fixieren. Die resultierende Architektur wurde mit einem I-Träger verglichen, wobei die beiden Ketten die Flansche und die überbrückenden Kationen den Steg bilden. Paare dieser I-Träger werden dann durch zusätzliche Metallionen verbunden, um das Gitter zu vervollständigen. Die Struktur enthält auch große innere Hohlräume, die leer bleiben oder große Kationen wie Natrium aufnehmen können. Amphibole kristallisieren entweder im monoklinen oder orthorhombischen System und sind durchweg weniger dicht als ihre Pyroxen-Gegenstücke.
Vom Magma zur metamorphen Fazies
Amphibole entstehen sowohl unter magmatischen als auch unter metamorphen Bedingungen, obwohl ihre Verteilung auf die Gesteinsarten bei weitem nicht einheitlich ist. In magmatischen Umgebungen sind sie in intermediären bis felsischen Zusammensetzungen deutlich häufiger als in mafischen, da der höhere Siliciumdioxid- und gelöste Wassergehalt entwickelter Magmen die Amphibolkristallisation gegenüber Pyroxen begünstigt. Andesite weisen den höchsten Amphibolgehalt aller magmatischen Gesteine auf und erreichen etwa zwanzig Prozent. Hornblende, das am weitesten verbreitete Mitglied der Gruppe, ist ein häufiger Bestandteil von Syeniten und Dioriten und kommt auch in metamorphen Vergesellschaftungen vor. In metamorphen Gesteinen entsteht Tremolit, wo Kalksteine einer Kontaktmetamorphose unterzogen werden, während Hornblende als Umwandlungsprodukt bereits vorhandener ferromagnesischer Minerale wie Pyroxen entstehen kann. Wenn Amphibol auf diese Weise Pyroxen ersetzt, wird die resultierende Pseudomorphose speziell als Uralit bezeichnet. Über einzelne Gesteinsarten hinaus dienen Amphibole als primärer Mineralbestandteil von Amphiboliten, einer Gesteinsgruppe, die ihren Namen direkt vom Mineral selbst ableitet. Calcium kann auch als Bestandteil in natürlich vorkommenden Amphibolvarietäten auftreten.
Das Asbestproblem und der Name dahinter
Vier Mitglieder der Amphibol-Übergruppe werden allgemein unter dem Namen Asbest zusammengefasst, eine Bezeichnung, die mit ernsthaften Gesundheitsrisiken verbunden ist. Dies sind Anthophyllit, Riebeckit, die Cummingtonit-zu-Grunerit-Reihe und die Aktinolith-zu-Tremolit-Reihe, die zusammen als Amphibolasbest bezeichnet werden. Die Cummingtonit-Grunerit-Reihe ist weithin als Amosit oder Braunasbest bekannt, während Riebeckit unter dem Namen Krokydolith oder Blauasbest bekannt ist. Der Abbau, die Herstellung und die längere Verwendung dieser bestimmten Amphibolarten können schwere Krankheiten verursachen, ein Risiko, das ihre Identifizierung und Regulierung zu einer Angelegenheit von erheblicher industrieller Bedeutung gemacht hat. Der Gruppenname selbst, Amphibol, leitet sich vom griechischen Wort für Doppeldeutigkeit oder Mehrdeutigkeit ab, eine Bezeichnung, die von René Just Haüy geprägt wurde, um die proteische Vielfalt in Zusammensetzung und Erscheinungsbild dieser Minerale einzufangen. Haüy wandte den Begriff ursprünglich auf Tremolit, Aktinolith und Hornblende an, bevor er auf die gesamte Gruppe ausgedehnt wurde. Die International Mineralogical Association klassifiziert Amphibole derzeit als eine Mineral-Übergruppe, die zwei Gruppen und mehrere Untergruppen enthält, ein taxonomisches Rahmenwerk, das diese chemisch vielfältige Familie umfasst, deren Mitglieder Farben von Grün, Schwarz und Farblos bis Weiß, Gelb, Blau und Braun aufweisen.
Ein Rätsel aus Mischkristallen und Entmischung
Nur wenige Mineralgruppen weisen eine komplexere Zusammensetzungslandschaft auf als Amphibole. Zweiwertiges Eisen substituiert in der gesamten Familie frei für Magnesium und erzeugt kontinuierliche Mischkristallreihen zwischen magnesiumreichen und eisenreichen Endgliedern. Ein bekanntes Beispiel verläuft von Cummingtonit zu Grunerit, wobei die Trennlinie bei dreißig Prozent Magnesium gezogen wird. In der orthorhombischen Reihe unterscheiden sich Anthophyllit und Gedrit nur im Aluminiumgehalt und bilden bei erhöhten Temperaturen einen kontinuierlichen Mischkristall; beim Abkühlen entmischen sich die beiden Endglieder in extrem dünne Lamellen. Hornblende ist das chemisch komplexeste Mitglied und umfasst mindestens fünf verschiedene Mischkristallreihen mit Magnesium, Eisen, Natrium und Aluminium. Titan, Mangan oder Chrom können weiterhin für bestimmte Kationen substituieren, während Fluor oder Chlor Teile des Hydroxids ersetzen können. Die Unterscheidung dieser chemischen Varianten ist allein mit optischen oder röntgenografischen Methoden nahezu unmöglich; eine detaillierte Elektronenstrahlmikroanalyse ist erforderlich. Es gibt keine kontinuierliche Mischkristallbrücke zwischen calcischen Klinoamphibolen wie Hornblende und calciumarmen Arten wie Orthoamphibolen oder der Cummingtonit-Grunerit-Reihe, wobei intermediäre Calciumzusammensetzungen in der Natur fast nicht vorkommen. Bei erhöhten Temperaturen bilden Hornblende und die Tremolit-Aktinolith-Reihe jedoch einen Mischkristall, obwohl eine Mischungslücke bei niedrigeren Temperaturen dazu führt, dass Hornblende Entmischungslamellen von Grunerit entwickelt.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Amphibol?
Amphibol ist eine Übergruppe von Inosilikatmineralen, deren Kristallgitter um Doppelketten von Silicium-Sauerstoff-Tetraedern aufgebaut ist. Die International Mineralogical Association erkennt es als eine Mineral-Übergruppe an, die zwei Hauptgruppen und mehrere Untergruppen enthält.
Wo kommt Amphibol in Gesteinen am häufigsten vor?
Es kommt hauptsächlich in magmatischen und metamorphen Umgebungen vor, mit einer starken Affinität zu intermediären bis mafischen magmatischen Zusammensetzungen. Es dient auch als Hauptbestandteil von Amphiboliten.
Wie klassifiziert die IMA Amphibol im Vergleich zu einer einzelnen Mineralart?
Anstatt es als eine Art zu behandeln, bezeichnet die IMA Amphibol als eine Mineral-Übergruppe, die in zwei Gruppen unterteilt ist, die wiederum basierend auf der chemischen Zusammensetzung in mehrere Untergruppen unterteilt sind.
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