Amphibole
Группа двойных цепочечных силикатных минералов, образующих призматические кристаллы.
Амфибол — это группа иносиликатных минералов, характеризующихся призматическими или игольчатыми кристаллами, построенными из двойных цепочек кремнекислородных тетраэдров, соединённых вершинами. Эти структуры обычно содержат ионы железа и/или магния, а символ группы по IMA — Amp. Амфиболы имеют широкий спектр цветов, включая зелёный, чёрный, бесцветный, белый, жёлтый, синий и коричневый. В настоящее время Международная минералогическая ассоциация рассматривает их как минеральную надгруппу, подразделённую на две группы и несколько подгрупп. Они кристаллизуются в моноклинной или ромбической кристаллических системах. По химическому составу и общим признакам амфиболы сходны с пироксенами, но отличаются наличием обязательных гидроксильных или галогенных групп (F, Cl) и двойной цепочечной структурой тетраэдров вместо одинарной цепи пироксенов. В образцах ключевым отличием является то, что амфиболы имеют косые плоскости спайности под углом примерно 120 градусов, тогда как пироксены спайны под углом около 90 градусов; амфиболы также менее плотны, чем соответствующие пироксены. Название происходит от греческих слов, подразумевающих двусмысленность, отражая изменчивый состав и внешний вид группы, и было применено Гаюи для обозначения тремолита, актинолита и роговой обманки. Амфиболы образуются как в магматических, так и в метаморфических условиях. Они более распространены в магматических породах среднего и кислого состава, чем в основных, причём наибольшее содержание (около 20%) наблюдается в андезитах. Роговая обманка широко распространена в сиенитах и диоритах. Метаморфические амфиболы включают тремолит, образующийся при контактовом метаморфизме известняков, и роговую обманку, образующуюся при изменении других железо-магнезиальных минералов. Псевдоморфозы амфибола по пироксену называются уралитом. Четыре вида амфиболов — антофиллит, рибекит, серия куммингтонит/грюнерит и серия актинолит/тремолит — обычно называют асбестом; длительное воздействие может вызывать серьёзные заболевания.
Quick Facts
- Primary occurrence
- Igneous or metamorphic rocks, especially common in intermediate to mafic igneous rocks
Facts from the source article.
Контекст
Название амфибол происходит от греческого amphíbolos, означающего 'двусмысленность', подразумевая неоднозначность. Рене Жюст Гаюи использовал это название для включения тремолита, актинолита и роговой обманки, намекая на изменчивое разнообразие состава и внешнего вида, присущее его минералам. Амфиболы кристаллизуются в двух кристаллических системах: моноклинной и ромбической, и сходны с пироксенами по химическому составу, но отличаются наличием обязательного гидроксила или галогена и двойной цепочечной структурой. Амфиболы являются минералами либо магматического, либо метаморфического происхождения. Они более распространены в магматических породах среднего и основного состава, и самое высокое содержание амфибола может превышать 20% в таких породах, как роговики или амфиболиты. Роговая обманка широко распространена в магматических и метаморфических породах, особенно в сиенитах и диоритах. Амфиболы метаморфического происхождения включают те, которые развиваются в известняках при контактовом метаморфизме (тремолит), и те, которые образуются при изменении других железо-магнезиальных минералов. Четыре амфиболовых минерала обычно называют асбестом: антофиллит, рибекит, серия куммингтонит/грюнерит и серия актинолит/тремолит. Добыча, производство и длительное использование этих минералов могут вызывать серьёзные заболевания.
Путеводитель
Амфиболы значимы как основная породообразующая группа минералов, особенно в магматических породах среднего и кислого состава и в метаморфических породах, таких как амфиболиты и зеленые сланцы. Их двойная цепочечная силикатная структура отличает их от пироксенов и влияет на их углы спайности и плотность. Химическая изменчивость группы допускает обширные ряды твёрдых растворов, например, между магний-богатыми и железо-богатыми конечными членами, а также между роговой обманкой и тремолит-актинолитом при повышенных температурах. Эта изменчивость делает детальный химический анализ необходимым для идентификации видов. Амфиболы также включают асбестовые минералы, которые имеют промышленное применение, но представляют серьёзную опасность для здоровья. Классификация как минеральной надгруппы Международной минералогической ассоциацией отражает сложность и разнообразие внутри группы. Их присутствие в породах даёт представление об условиях эволюции магмы и метаморфических процессах, поскольку амфиболы образуются при определённых условиях содержания кремнезёма и воды.
I-образная балка структуры двойного цепочечного силиката
Определяющей структурной особенностью амфибола является его двойная цепочка кремнекислородных тетраэдров — конфигурация, отличающая его от одинарной цепочки в пироксенах. В обеих группах каждый ион кремния окружён четырьмя ионами кислорода, но в амфиболах некоторые атомы кислорода являются общими для соседних центров кремния, сшивая две параллельные цепочки вдоль оси [001] кристалла. На одной стороне каждой цепочки апикальные ионы кислорода принадлежат одному иону кремния, а ионы металлов связывают эти апикальные кислороды, фиксируя соседние двойные цепочки на месте. Полученную архитектуру сравнивают с двутавровой балкой, где две цепочки образуют полки, а связующие катионы служат стенкой. Пары таких двутавровых балок затем соединяются дополнительными ионами металлов, завершая решётку. Структура также содержит крупные внутренние пустоты, которые могут быть пустыми или содержать объёмные катионы, такие как натрий. Амфиболы кристаллизуются в моноклинной или ромбической системе и всегда менее плотны, чем их пироксеновые аналоги.
От магмы до метаморфических фаций
Амфиболы образуются как в магматических, так и в метаморфических условиях, хотя их распределение по типам пород далеко не равномерно. В магматических обстановках они заметно более распространены в породах среднего и кислого состава, чем в основных, поскольку более высокое содержание кремнезёма и растворённой воды в эволюционировавших магмах благоприятствует кристаллизации амфиболов, а не пироксенов. Андезиты имеют самое высокое содержание амфибола среди всех магматических пород, достигая примерно двадцати процентов. Роговая обманка, самый распространённый член группы, является обычным компонентом сиенитов и диоритов, а также встречается в метаморфических ассоциациях. В метаморфических породах тремолит развивается там, где известняки подвергаются контактовому метаморфизму, в то время как роговая обманка может образовываться как продукт изменения ранее существовавших железо-магнезиальных минералов, таких как пироксен. Когда амфибол замещает пироксен таким образом, образующийся псевдоморфоз специально называют уралитом. Помимо отдельных типов пород, амфиболы служат основным минеральным компонентом амфиболитов — группы пород, название которой происходит непосредственно от самого минерала. Кальций также может присутствовать как компонент в природных разновидностях амфиболов.
Проблема асбеста и стоящее за ней название
Четыре члена надгруппы амфиболов обычно объединяют под названием асбест, которое связано с серьёзными рисками для здоровья. Это антофиллит, рибекит, серия куммингтонит-грюнерит и серия актинолит-тремолит, совместно называемые амфиболовым асбестом. Серия куммингтонит-грюнерит широко известна как амозит или коричневый асбест, в то время как рибекит известен как крокидолит или синий асбест. Добыча, производство и длительное использование этих конкретных видов амфиболов могут вызывать серьёзные заболевания — риск, который сделал их идентификацию и регулирование предметом значительной промышленной озабоченности. Само название группы, амфибол, происходит от греческого слова, означающего двусмысленность или неоднозначность, — термин, введённый Рене Жюстом Гаюи для отражения изменчивого разнообразия состава и внешнего вида этих минералов. Гаюи первоначально применил этот термин к тремолиту, актинолиту и роговой обманке, прежде чем он был распространён на всю группу. В настоящее время Международная минералогическая ассоциация классифицирует амфиболы как минеральную надгруппу, содержащую две группы и несколько подгрупп, — таксономическую структуру, охватывающую это химически разнообразное семейство, члены которого демонстрируют цвета от зелёного, чёрного и бесцветного до белого, жёлтого, синего и коричневого.
Головоломка твёрдых растворов и распада
Немногие группы минералов представляют более сложный композиционный ландшафт, чем амфиболы. Двухвалентное железо свободно замещает магний по всему семейству, образуя непрерывные ряды твёрдых растворов между магний-богатыми и железо-богатыми конечными членами. Один хорошо известный пример проходит от куммингтонита до грюнерита, с разделительной линией при тридцати процентах магния. В ромбическом ряду антофиллит и гедрит различаются только по содержанию алюминия и образуют непрерывный твёрдый раствор при повышенных температурах; при охлаждении два конечных члена распадаются с образованием чрезвычайно тонких ламелей. Роговая обманка является наиболее сложным по составу членом, охватывая по меньшей мере пять различных рядов твёрдых растворов с участием магния, железа, натрия и алюминия. Титан, марганец или хром могут дополнительно замещать некоторые катионы, в то время как фтор или хлор могут замещать части гидроксида. Различение этих химических вариантов почти невозможно с помощью только оптических или рентгеновских методов; требуется детальный электронно-зондовый микроанализ. Не существует непрерывного моста твёрдого раствора между кальциевыми клиноамфиболами, такими как роговая обманка, и низкокальциевыми видами, такими как ортоамфиболы или серия куммингтонит-грюнерит, причём промежуточные кальциевые составы в природе почти не встречаются. Однако при повышенных температурах роговая обманка и серия тремолит-актинолит образуют твёрдый раствор, хотя щель смешиваемости при более низких температурах приводит к тому, что роговая обманка развивает ламели распада грюнерита.
More in Minerals & Crystals
Заметили ошибку?
Исправления от читателей сразу попадают в нашу очередь на проверку. Предложить правку · Как собираются источники для этого сайта