stringtranslate.com

Амфибол

Амфибол ( тремолит )

Амфибол ( / ˈ æ m f ə b oʊ l / AM -fə-bohl ) — группа минералов- носиликатов , образующих призматические или игольчатые кристаллы, [1] состоящие из двойной цепи SiO
4 Тетраэдры , соединенные вершинами и обычно содержащие ионы железа и/или магния в своих структурах. Его символ IMA — Amp. [2] Амфиболы могут быть зелеными, черными, бесцветными, белыми, желтыми, синими или коричневыми. Международная минералогическая ассоциация в настоящее время классифицирует амфиболы как минеральную супергруппу, внутри которой есть две группы и несколько подгрупп. [3]

Минералогия

Микрофотографии тонкого среза, содержащего кристалл амфибола; слева в кросс-поляризованном свете, справа в плоскополяризованном свете.

Амфиболы кристаллизуются в двух кристаллических системах, моноклинной и орторомбической . [4] По химическому составу и общим характеристикам они похожи на пироксены . Главные отличия от пироксенов заключаются в том, что (i) амфиболы содержат существенный гидроксил (ОН) или галоген (F, Cl) и (ii) основная структура представляет собой двойную цепочку тетраэдров (в отличие от одинарной цепочной структуры пироксена). Наиболее очевидным в образцах, является то, что амфиболы образуют косые плоскости спайности (около 120 градусов), тогда как пироксены имеют углы спайности около 90 градусов. Амфиболы также определенно менее плотные, чем соответствующие пироксены. [5] Амфиболы являются основным компонентом амфиболитов . [6]

Структура

Как и пироксены, амфиболы классифицируются как иносиликатные (цепочечные силикатные) минералы. Однако структура пироксена построена вокруг одиночных цепочек тетраэдров кремния, в то время как амфиболы построены вокруг двойных цепочек тетраэдров кремния. Другими словами, как и почти у всех силикатных минералов, каждый ион кремния окружен четырьмя ионами кислорода. В амфиболах некоторые ионы кислорода разделены между ионами кремния, образуя двойную цепочечную структуру, как показано ниже. Эти цепи простираются вдоль оси [001] кристалла. Одна сторона каждой цепи имеет апикальные ионы кислорода, общие только с одним ионом кремния, и пары двойных цепей связаны друг с другом ионами металла, которые соединяют апикальные ионы кислорода. Пары двойных цепей были уподоблены двутавровым балкам . Каждая двутавровая балка связана со своим соседом дополнительными ионами металла, образуя полную кристаллическую структуру. Большие зазоры в структуре могут быть пустыми или частично заполненными крупными ионами металлов, такими как натрий, но оставаться слабыми точками, которые помогают определить плоскости спайности кристалла. [7]

В скалах

Минеральная ассоциация магматических пород
Роговая обманка диорит из гор Генри, штат Юта, США
Амфиболит из Уорренсбурга, горы Адирондак, штат Нью-Йорк, США

Амфиболы — это минералы магматического или метаморфического происхождения. Амфиболы чаще встречаются в промежуточных и кислых магматических породах, чем в основных магматических породах, [8] поскольку более высокое содержание кремнезема и растворенной воды в более развитых магмах благоприятствует образованию амфиболов, а не пироксенов. [9] Самое высокое содержание амфиболов, около 20%, обнаружено в андезитах . [10] Роговая обманка широко распространена в магматических и метаморфических породах и особенно распространена в сиенитах и ​​диоритах . Кальций иногда является составной частью встречающихся в природе амфиболов. Амфиболы метаморфического происхождения включают те, которые образовались в известняках в результате контактного метаморфизма ( тремолит ), и те, которые образовались в результате изменения других железисто-магнезиальных минералов (например, роговая обманка как продукт изменения пироксена). [11] Псевдоморфозы амфибола по пироксену известны как уралит . [12]

История и этимология

Название амфибол происходит от греческого amphíbolos ( ἀμφίβολος , букв. « двусмысленный » ), подразумевая двусмысленность. Название использовал Рене Жюст Гаюи, чтобы включить тремолит, актинолит и роговую обманку . Группа была так названа Гаюи в намеке на многообразие состава и внешнего вида, которое предполагают ее минералы. Этот термин с тех пор применяется ко всей группе. Различают многочисленные подвиды и разновидности, наиболее важные из которых приведены ниже в двух сериях. Формулы каждого из них, как будет видно, построены на общей формуле двухцепочечного силиката RSi 4 O 11 . [13] 

Четыре из амфиболовых минералов обычно называются асбестом . Это: антофиллит, рибекит, ряд куммингтонита/грюнерита и ряд актинолита/тремолита. Ряд куммингтонита/грюнерита часто называют амозитом или «коричневым асбестом», а рибекит известен как крокидолит или «голубой асбест». Их обычно называют амфиболовым асбестом. [14] Добыча, производство и длительное использование этих минералов могут вызывать серьезные заболевания. [15] [16]

Минеральные виды

Наиболее распространенные амфиболы классифицируются, как показано в следующей таблице: [17]

Другие виды

Орторомбический ряд

Моноклинный ряд

Ряд

Некоторые амфиболовые минералы образуют ряды твердых растворов, по крайней мере, при повышенной температуре. Двухвалентное железо обычно свободно заменяет магний в амфиболах, образуя непрерывные ряды твердых растворов между богатыми магнием и богатыми железом конечными членами. К ним относятся конечные члены от каммингтона (магний) до грюнерита (железо), где разделительная линия проходит через 30% магния. [18]

Кроме того, ортоамфиболы, антофиллит и жедрит, которые различаются по содержанию алюминия, образуют непрерывный твердый раствор при повышенной температуре. По мере охлаждения амфибола два конечных члена растворяются, образуя очень тонкие слои (ламели). [18]

Роговая обманка очень изменчива по составу и включает по крайней мере пять серий твердых растворов: магнезиороговая обманка-ферророговая обманка ( Ca 2 [(Mg,Fe) 4 Al]Si 7 AlO 22 (OH) 2 ), чермакит-феррочермакит ( Ca 2 [(Mg,Fe) 3 Al 2 ]Si 6 Al 2 O 22 (OH) 2 ), эденит-ферроэденит ( NaCa 2 (Mg,Fe) 5 Si 7 AlO 22 (OH) 2 ), паргасит-ферропаргасит ( NaCa 2 [(Mg,Fe) 4 Al]Si 6 Al 2 O 22 (OH) 2 ) и магнезиогастингстит-гастингсит ( NaCa 2 [(Mg,Fe) 4 Fe 3+ ]Si 67 Al 2 O 22 (OH) 2 ). Кроме того, титан, марганец или хром могут замещать некоторые катионы, а кислород, фтор или хлор — некоторые гидроксиды. Различные химические типы практически невозможно различить даже оптическими или рентгеновскими методами, и требуется детальный химический анализ с использованием электронного микрозонда. [12]

Глаукофан и рибекит образуют еще одну серию твердых растворов, которая также простирается до роговой обманки и арфведсонита. [19]

Не существует непрерывной серии между кальциевыми клиноамфиболами, такими как роговая обманка, и амфиболами с низким содержанием кальция, такими как ортоамфиболы или серия куммингтонит-грюнерит. Промежуточные по кальцию составы практически не существуют в природе. [20] Однако существует серия твердых растворов между роговой обманкой и тремолитом-актинолитом при повышенной температуре. Разрыв смешиваемости существует при более низких температурах, и, как следствие, роговая обманка часто содержит пластинки распада грюнерита. [21]

Описания

Ввиду больших различий в химическом составе различные элементы существенно различаются по свойствам и общему внешнему виду.

Антофиллит встречается в виде коричневатых, волокнистых или пластинчатых масс с роговой обманкой в ​​слюдяном сланце в Конгсберге в Норвегии и некоторых других местах. Глиноземистый родственный вид известен как жедрит , а темно-зеленая российская разновидность , содержащая мало железа, как купферит. [13]

Роговая обманка является важным компонентом многих магматических пород. Она также является важным компонентом амфиболитов, образованных метаморфизмом базальта . [22]

Актинолит — важный и распространенный член моноклинной серии, образующий радиально расходящиеся группы игольчатых кристаллов ярко-зеленого или серовато-зеленого цвета. Он часто встречается в составе зеленых сланцев . Название (от греческого ἀκτίς, ἀκτῖνος/aktís, aktînos , «луч» и λίθος/lithos , «камень») является переводом древнегерманского слова Strahlstein ( лучистый камень). [13] [23]

Глаукофан , крокидолит , рибекит и арфведсонит образуют несколько особую группу щелочных амфиболов. Первые два являются синими волокнистыми минералами, причем глаукофан встречается в голубых сланцах , а крокидолит (синий асбест) — в железняковых образованиях, оба являются результатом динамо-метаморфических процессов. Последние два являются темно-зелеными минералами, которые встречаются как исходные компоненты магматических пород, богатых натрием, таких как нефелин - сиенит и фонолит . [13] [24]

Паргасит — редкая разновидность роговой обманки, богатая магнием [12] с существенным содержанием натрия , обычно встречающаяся в ультрамафических породах. Например, она встречается в необычных мантийных ксенолитах , выносимых кимберлитом . Она твердая, плотная, черная и обычно автоморфная , с красно-коричневым плеохроизмом в петрографическом тонком сечении . [25]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Амфибол". Словарь геологии . Получено 21.01.2013 .
  2. ^ Warr, LN (2021). «Утвержденные символы минералов IMA-CNMNC». Mineralogic Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  3. ^ Миндат, Амфиболовая супергруппа
  4. ^ Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (после Джеймса Д. Даны) (21-е изд.). Нью-Йорк: Wiley. стр. 491. ISBN 047157452X.
  5. ↑ Кляйн и Херлбат 1993, стр. 474–475, 478, 491.
  6. ^ Кляйн и Херлбат 1993, стр. 590.
  7. ^ Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Oxford University Press. С. 277–279. ISBN 9780195106916.
  8. ^ Peters, Stefan TM; Troll, Valentin R.; Weis, Franz A.; Dallai, Luigi; Chadwick, Jane P.; Schulz, Bernhard (2017-03-16). "Мегакристаллы амфибола как зонд для изучения глубокой системы подводящих вод вулкана Мерапи, Центральная Ява, Индонезия". Вклад в минералогию и петрологию . 172 (4): 16. Bibcode :2017CoMP..172...16P. doi :10.1007/s00410-017-1338-0. ISSN  1432-0967. S2CID  132014026.
  9. ^ Нессе 2000, стр. 279–280.
  10. ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: J. Wiley. стр. 62. ISBN 978-0470387740.
  11. ^ Кляйн и Херлбат 1993, стр. 496-497.
  12. ^ abc Nesse 2000, стр. 285.
  13. ^ abcd  Одно или несколько из предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Спенсер, Леонард Джеймс (1911). «Амфибола». В Чисхолм, Хью (ред.). Encyclopaedia Britannica . Том 1 (11-е изд.). Cambridge University Press. С. 883–884.
  14. ^ Геологическая служба США, Асбест, дата обращения 20 июля 2015 г.
  15. ^ Нессе 2000, стр. 242.
  16. ^ "Влияние асбеста на здоровье". Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний . Центры по контролю и профилактике заболеваний. 10 декабря 2018 г. Получено 6 ноября 2020 г.
  17. ^ ab Nesse 2000, стр. 278.
  18. ^ ab Nesse 2000, стр. 277–290.
  19. ^ Нессе 2000, стр. 287.
  20. ^ Нессе 2000, стр. 279.
  21. ^ Кляйн и Херлбат 1993, стр. 496.
  22. ^ Нессе 2000, стр. 286.
  23. ^ Кляйн и Херлбат 1993, стр. 495–496.
  24. ↑ Нессе 2000, стр. 287–289.
  25. ^ "Паргасит" (PDF) . Справочник по минералогии (pdf) . Минералогическое общество Америки . Получено 2012-12-17 .