Amphibole
Un gruppo di minerali silicati a doppia catena che formano cristalli prismatici.
L'anfibolo è un gruppo di minerali inosilicati caratterizzato da cristalli prismatici o aghiformi formati da doppie catene di tetraedri di silice legati ai vertici. Queste strutture incorporano tipicamente ioni di ferro e/o magnesio, e il simbolo IMA del gruppo è Amp. Gli anfiboli presentano un'ampia gamma di colori, tra cui verde, nero, incolore, bianco, giallo, blu e marrone. L'International Mineralogical Association li tratta attualmente come un supergruppo minerale, suddiviso in due gruppi e diversi sottogruppi. Cristallizzano nei sistemi cristallini monoclino o ortorombico. Chimicamente e per caratteristiche generali, gli anfiboli assomigliano ai pirosseni, ma differiscono per il contenuto essenziale di gruppi ossidrilici o alogeni (F, Cl) e per avere una struttura tetraedrica a doppia catena anziché a catena singola come i pirosseni. Nei campioni a mano, una distinzione chiave è che gli anfiboli mostrano piani di sfaldatura obliqui a circa 120 gradi, mentre i pirosseni si sfaldano a circa 90 gradi; gli anfiboli sono anche meno densi dei corrispondenti pirosseni. Il nome deriva da parole greche che implicano ambiguità, riflettendo la composizione e l'aspetto variabili del gruppo, e fu applicato da Haüy per comprendere tremolite, actinolite e orneblenda. Gli anfiboli si formano in ambienti sia ignei che metamorfici. Sono più abbondanti nelle rocce ignee intermedie a felsiche che in quelle mafiche, con il contenuto più alto (circa il 20%) riscontrato nelle andesiti. L'orneblenda è diffusa nelle sieniti e nelle dioriti. Gli anfiboli metamorfici includono la tremolite derivante dal metamorfismo di contatto dei calcari e l'orneblenda formata dall'alterazione di altri minerali ferromagnesiaci. I pseudomorfi di anfibolo dopo il pirosseno sono chiamati uralite. Quattro specie di anfiboli—antofillite, riebeckite, la serie cummingtonite/grunerite e la serie actinolite/tremolite—sono comunemente chiamate amianto; l'esposizione prolungata può causare gravi malattie.
Quick Facts
- Primary occurrence
- Igneous or metamorphic rocks, especially common in intermediate to mafic igneous rocks
Facts from the source article.
Contesto e storia
Il nome anfibolo deriva dal greco amphíbolos, che significa 'doppio senso', implicando ambiguità. René Just Haüy usò il nome per includere tremolite, actinolite e orneblenda, in allusione alla varietà proteiforme nella composizione e nell'aspetto assunta dai suoi minerali. Gli anfiboli cristallizzano in due sistemi cristallini, monoclino e ortorombico, e sono simili ai pirosseni nella composizione chimica ma differiscono per il contenuto essenziale di ossidrile o alogeno e per avere una struttura a doppia catena. Gli anfiboli sono minerali di origine ignea o metamorfica. Sono più comuni nelle rocce ignee intermedie a mafiche, e il più alto contenuto di anfibolo può superare il 20% in rocce come orneblenditi o anfiboliti. L'orneblenda è diffusa nelle rocce ignee e metamorfiche, in particolare nelle sieniti e nelle dioriti. Gli anfiboli di origine metamorfica includono quelli sviluppati nei calcari per metamorfismo di contatto (tremolite) e quelli formati dall'alterazione di altri minerali ferromagnesiaci. Quattro minerali di anfibolo sono comunemente chiamati amianto: antofillite, riebeckite, la serie cummingtonite/grunerite e la serie actinolite/tremolite. L'estrazione mineraria, la produzione e l'uso prolungato di questi minerali possono causare gravi malattie.
Guida alla lettura
Gli anfiboli sono significativi come importante gruppo di minerali formatori di rocce, in particolare nelle rocce ignee intermedie a felsiche e nelle rocce metamorfiche come anfiboliti e scisti verdi. La loro struttura silicatica a doppia catena li distingue dai pirosseni e influenza i loro angoli di sfaldatura e densità. La variabilità chimica del gruppo consente estese serie di soluzioni solide, come tra termini finali ricchi di magnesio e ricchi di ferro, e tra orneblenda e tremolite-actinolite a temperature elevate. Questa variabilità rende necessaria un'analisi chimica dettagliata per l'identificazione delle specie. Gli anfiboli includono anche i minerali di amianto, che hanno usi industriali ma comportano gravi rischi per la salute. La classificazione come supergruppo minerale da parte dell'International Mineralogical Association riflette la complessità e la diversità all'interno del gruppo. La loro presenza nelle rocce fornisce informazioni sulle condizioni dell'evoluzione del magma e dei processi metamorfici, poiché gli anfiboli si formano in condizioni specifiche di contenuto di silice e acqua.
L'architettura a trave a I di un silicato a doppia catena
La caratteristica strutturale distintiva dell'anfibolo è la sua doppia catena di tetraedri di silice, una configurazione che lo distingue dalla disposizione a catena singola dei pirosseni. In entrambi i gruppi ogni ione silicio è circondato da quattro ioni ossigeno, ma negli anfiboli alcuni atomi di ossigeno sono condivisi tra centri di silicio vicini, cucendo insieme due catene parallele lungo l'asse [001] del cristallo. Su una faccia di ciascuna catena, gli ioni ossigeno apicali appartengono a un singolo ione silicio, e gli ioni metallici collegano questi ossigeni apicali per bloccare le doppie catene adiacenti in posizione. L'architettura risultante è stata paragonata a una trave a I, con le due catene che formano le ali e i cationi ponte che fungono da anima. Coppie di queste travi a I sono poi collegate da ulteriori ioni metallici per completare il reticolo. La struttura contiene anche grandi spazi interni che possono rimanere vuoti o ospitare cationi voluminosi come il sodio. Gli anfiboli cristallizzano nel sistema monoclino o ortorombico e sono costantemente meno densi delle loro controparti pirosseniche.
Dal magma alle facies metamorfiche
Gli anfiboli si formano in condizioni sia ignee che metamorfiche, sebbene la loro distribuzione tra i tipi di roccia sia tutt'altro che uniforme. In ambienti ignei sono notevolmente più abbondanti nelle composizioni intermedie a felsiche che in quelle mafiche, perché il più alto contenuto di silice e acqua disciolta dei magmi evoluti favorisce la cristallizzazione dell'anfibolo rispetto al pirosseno. Le andesiti hanno il più alto contenuto di anfibolo di qualsiasi roccia ignea, raggiungendo circa il venti percento. L'orneblenda, il membro più diffuso del gruppo, è un costituente comune di sieniti e dioriti e appare anche in assemblaggi metamorfici. Nelle rocce metamorfiche, la tremolite si sviluppa dove i calcari subiscono metamorfismo di contatto, mentre l'orneblenda può formarsi come prodotto di alterazione di minerali ferromagnesiaci preesistenti come il pirosseno. Quando l'anfibolo sostituisce il pirosseno in questo modo, il pseudomorfo risultante è specificamente chiamato uralite. Oltre ai singoli tipi di roccia, gli anfiboli fungono da costituente minerale primario delle anfiboliti, un gruppo di rocce che prende il nome direttamente dal minerale stesso. Il calcio può anche apparire come costituente nelle varietà di anfibolo presenti in natura.
Il problema dell'amianto e il nome dietro di esso
Quattro membri del supergruppo degli anfiboli sono comunemente raggruppati sotto il nome di amianto, una designazione legata a gravi rischi per la salute. Questi sono antofillite, riebeckite, la serie cummingtonite-grunerite e la serie actinolite-tremolite, collettivamente indicati come amianto anfibolo. La serie cummingtonite-grunerite è ampiamente conosciuta come amosite o amianto bruno, mentre la riebeckite è chiamata crocidolite o amianto blu. L'estrazione mineraria, la produzione e l'uso prolungato di queste particolari specie di anfiboli possono causare gravi malattie, un rischio che ha reso la loro identificazione e regolamentazione una questione di notevole interesse industriale. Il nome del gruppo stesso, anfibolo, deriva dalla parola greca che significa doppio senso o ambiguità, un riferimento coniato da René Just Haüy per catturare la varietà proteiforme nella composizione e nell'aspetto assunti da questi minerali. Haüy applicò originariamente il termine a tremolite, actinolite e orneblenda prima che fosse esteso all'intero gruppo. L'International Mineralogical Association classifica attualmente gli anfiboli come un supergruppo minerale contenente due gruppi e diversi sottogruppi, una struttura tassonomica che comprende questa famiglia chimicamente diversificata i cui membri mostrano colori che vanno dal verde, nero e incolore al bianco, giallo, blu e marrone.
Un puzzle di soluzioni solide ed exsoluzione
Pochi gruppi minerali presentano un panorama compositivo più intricato degli anfiboli. Il ferro ferroso si sostituisce liberamente al magnesio in tutta la famiglia, generando serie continue di soluzioni solide tra termini finali ricchi di magnesio e ricchi di ferro. Un esempio ben noto va dalla cummingtonite alla grunerite, con la linea di demarcazione tracciata al trenta percento di magnesio. Nella serie ortorombica, antofillite e gedrite differiscono solo per il contenuto di alluminio e formano una soluzione solida continua a temperature elevate; al raffreddamento, i due termini finali si exsolvono in lamelle estremamente sottili. L'orneblenda è il membro compositivamente più complesso, comprendendo almeno cinque distinte serie di soluzioni solide che coinvolgono magnesio, ferro, sodio e alluminio. Titanio, manganese o cromo possono ulteriormente sostituire alcuni cationi, mentre fluoro o cloro possono sostituire porzioni dell'idrossido. Distinguere queste varianti chimiche è quasi impossibile con i soli metodi ottici o ai raggi X; è necessaria un'analisi dettagliata con microsonda elettronica. Non esiste un ponte di soluzione solida continua tra clinoanfiboli calcici come l'orneblenda e specie a basso contenuto di calcio come gli ortoanfiboli o la serie cummingtonite-grunerite, con composizioni di calcio intermedie quasi inesistenti in natura. A temperature elevate, tuttavia, l'orneblenda e la serie tremolite-actinolite formano una soluzione solida, sebbene un gap di miscibilità a temperature più basse faccia sì che l'orneblenda sviluppi lamelle di exsoluzione di grunerite.
Domande frequenti
Cos'è l'anfibolo?
L'anfibolo è un supergruppo di minerali inosilicati il cui reticolo cristallino è costruito attorno a doppie catene di tetraedri di silicio-ossigeno. L'International Mineralogical Association lo riconosce come un supergruppo minerale contenente due gruppi principali e diversi sottogruppi.
Dove si trova più comunemente l'anfibolo nelle rocce?
Si trova principalmente in ambienti ignei e metamorfici, con una forte affinità per le composizioni ignee intermedie a mafiche. Funge anche da costituente principale delle anfiboliti.
Come classifica l'IMA l'anfibolo rispetto a una singola specie minerale?
Invece di trattarlo come una singola specie, l'IMA designa l'anfibolo come un supergruppo minerale, dividendolo in due gruppi che sono ulteriormente suddivisi in diversi sottogruppi in base alla composizione chimica.
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