stringtranslate.com

Амфибол

Амфибол ( тремолит )

Амфибол ( / ˈ æ m f ə b oʊ l / ) — группа иносиликатных минералов , образующих призматические или игольчатые кристаллы, [1] состоящие из двухцепочечного SiO .
4 тетраэдры , связанные по вершинам и обычно содержащие в своей структуре ионы железа и/или магния . Его символ IMA — Amp. [2] Амфиболы могут быть зелеными, черными, бесцветными, белыми, желтыми, синими или коричневыми. Международная минералогическая ассоциация в настоящее время относит амфиболы к минеральной супергруппе, внутри которой выделяют две группы и несколько подгрупп. [3]

Минералогия

Микрофотографии шлифа, содержащего кристалл амфибола; в кроссполяризованном свете слева и в плоскополяризованном свете справа.

Амфиболы кристаллизуются в две кристаллические системы: моноклинную и ромбическую . [4] По химическому составу и общим характеристикам они подобны пироксенам . Основные отличия от пироксенов заключаются в том, что (i) амфиболы содержат незаменимый гидроксил (OH) или галоген (F, Cl) и (ii) основная структура представляет собой двойную цепочку тетраэдров (в отличие от одноцепочечной структуры пироксена). Наиболее очевидным на ручных образцах является то, что амфиболы образуют наклонные плоскости спайности (около 120 градусов), тогда как пироксены имеют углы спайности примерно 90 градусов. Амфиболы также менее плотны, чем соответствующие пироксены. [5] Амфиболы являются основной составляющей амфиболитов . [6]

Состав

Как и пироксены, амфиболы относятся к иносиликатным (цепочечным силикатным) минералам. Однако структура пироксена построена вокруг одиночных цепочек кремнеземных тетраэдров, а амфиболы построены вокруг двойных цепочек кремнеземных тетраэдров. Другими словами, как и почти все силикатные минералы, каждый ион кремния окружен четырьмя ионами кислорода. В амфиболах некоторые ионы кислорода разделены между ионами кремния, образуя двухцепочечную структуру, как показано ниже. Эти цепочки простираются вдоль оси [001] кристалла. На одной стороне каждой цепи находятся апикальные ионы кислорода, общие только с одним ионом кремния, а пары двойных цепей связаны друг с другом ионами металлов, которые соединяют апикальные ионы кислорода. Пары двойных цепей сравнивают с двутавровыми балками . Каждый двутавровый луч связан со своим соседом дополнительными ионами металлов, образуя полную кристаллическую структуру. Большие промежутки в структуре могут быть пустыми или частично заполнены крупными ионами металлов, например натрия, но остаются слабыми местами, которые помогают определить плоскости спайности кристалла. [7]

В скалах

Минеральный комплекс магматических пород
Роговообманковый диорит из гор Генри, штат Юта, США.
Амфиболит из Уорренсбурга, горы Адирондак, штат Нью-Йорк, США.

Амфиболы – минералы магматического или метаморфического происхождения . Амфиболы чаще встречаются в магматических породах среднего и кислого состава, чем в основных магматических породах, [8] , поскольку более высокое содержание кремнезема и растворенной воды в более развитых магмах способствует 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 входит в состав встречающихся в природе амфиболов. К амфилотам метаморфического происхождения относятся амфилоты, образовавшиеся в известняках путем контактного метаморфизма ( тремолит ) и образовавшиеся в результате изменения других железомагнезиальных минералов (например, роговой обманки как продукта изменения пироксена). [11] Псевдоморфозы амфибола по пироксену известны как уралит . [12]

История и этимология

Название амфибол происходит от греческого амфиболос ( ἀμφίβολος , букв.  «двусмысленность»), что подразумевает двусмысленность. Это название использовал Рене Жюст Гаюи для обозначения тремолита, актинолита и роговой обманки . Группа была названа так Гаюи в связи с изменчивым разнообразием по составу и внешнему виду ее минералов. С тех пор этот термин стал применяться ко всей группе. Выделяют многочисленные подвиды и разновидности, наиболее важные из которых сведены ниже в две серии. Формулы каждого из них, как видно, построены на общей формуле двухцепочечного силиката RSi 4 O 11 . [13]

Четыре минерала-амфибола обычно называют асбестом . Это: антофиллит, рибекит, серия куммингтонит/грюнерит и серия актинолит/тремолит. 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 может вызвать серьезные заболевания. [15] [16]

Минеральные породы

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

Другие виды

Орторомбическая серия

Моноклиническая серия

Ряд

Некоторые амфиболовые минералы образуют ряд твердых растворов, по крайней мере, при повышенной температуре. Двухвалентное железо обычно свободно замещает магний в амфиболах, образуя непрерывный ряд твердых растворов между концевыми членами, богатыми магнием и богатыми железом. К ним относятся концевые элементы от каммингтона (магния) до грюнерита (железа), где разделительная линия расположена на уровне 30% магния. [18]

Кроме того, ортоамфиболы, антофиллит и жедрит, различающиеся содержанием алюминия, при повышенной температуре образуют сплошной твердый раствор. По мере охлаждения амфибола два концевых элемента распадаются, образуя очень тонкие слои (ламели). [18]

Роговая обманка весьма изменчива по составу и включает как минимум 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-ферроеденит ( 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 магнезиогастинстит-гастингсит ( NaCa 2 [(Mg,Fe) 4 Fe 3+ ]Si 67 Al 2 O 22 (OH) 2 ). Кроме того, титан, марганец или хром могут заменить некоторые катионы, а кислород, фтор или хлор — часть гидроксида. Различные химические типы практически невозможно отличить даже оптическими или рентгеновскими методами, поэтому требуется детальный химический анализ с использованием электронного микрозонда. [12]

Глаукофан с рибекитом образуют еще один ряд твердых растворов, который также распространяется в сторону роговой обманки и арфведсонита. [19]

Не существует непрерывного ряда между кальциевыми клиноамфиболами, например роговой обманки, и низкокальциевыми амфиболами, например ортоамфиболами или куммингтонит-грюнеритовым рядом. Промежуточные по кальцию составы в природе практически не существуют. [20] Однако существует ряд твердых растворов между роговой обманкой и тремолитом-актинолитом при повышенной температуре. При более низких температурах существует разрыв смешиваемости , в результате чего в роговой обманке часто присутствуют пластинки распада грюнерита. [21]

Описания

Из-за больших различий в химическом составе разные члены значительно различаются по свойствам и внешнему виду.

Антофиллит встречается в виде буроватых, волокнистых или пластинчатых масс с роговой обманкой в ​​слюдяно - сланцах в Конгсберге в Норвегии и некоторых других местонахождениях. Родственный глиноземистый вид известен как жедрит , а темно-зеленая российская разновидность, содержащая мало железа, — купферит. [13]

Роговая обманка — важная составляющая многих магматических пород. Это также важная составляющая амфиболитов , образовавшихся в результате метаморфизма базальта . [22]

Актинолит — важный и распространенный представитель моноклинной серии, образующий радиально расположенные группы игольчатых кристаллов ярко-зеленого или серовато-зеленого цвета. Часто встречается в составе зеленых сланцев . Название (от греческого ἀκτίς, ἀκτῖνος/aktis, aktînos , «луч» и λίθος/líthos , «камень») является переводом старого немецкого слова Strahlstein (излучающий камень). [13] [23]

Глаукофан , крокидолит , рибекит и арфведсонит образуют несколько особую группу щелочно-амфиболов. Первые два представляют собой голубые волокнистые минералы: глаукофан встречается в голубых сланцах , а крокидолит (голубой асбест) в железняковых образованиях, оба являются результатом динамо-метаморфических процессов. Последние два представляют собой темно-зеленые минералы, которые встречаются как исходные составляющие богатых натрием магматических пород, таких как нефелин - сиенит и фонолит . [13] [24]

Паргасит — редкая богатая магнием разновидность роговой обманки [12] с незаменимым натрием , обычно встречающаяся в ультраосновных породах. Например, он встречается в редких мантийных ксенолитах , вынесенных кимберлитами . Он твердый, плотный, черный, обычно автоморфный , с красно-коричневым плеохроизмом в петрографическом шлифе . [25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Амфибол". Геологический словарь . Проверено 21 января 2013 г.
  2. ^ Уорр, LN (2021). «Утвержденные IMA-CNMNC символы полезных ископаемых» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021МинМ...85..291Вт. дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  3. ^ Миндат, Супергруппа амфиболов
  4. ^ Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (по Джеймсу Д. Дане) (21-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. п. 491. ИСБН 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: Издательство Оксфордского университета. стр. 277–279. ISBN 9780195106916.
  8. ^ Петерс, Стефан ТМ; Тролль, Валентин Р.; Вайс, Франц А.; Даллай, Луиджи; Чедвик, Джейн П.; Шульц, Бернхард (16 марта 2017 г.). «Мегакристаллы амфиболов как исследование глубокой водопроводной системы вулкана Мерапи, Центральная Ява, Индонезия». Вклад в минералогию и петрологию . 172 (4): 16. Бибкод : 2017CoMP..172...16П. дои : 10.1007/s00410-017-1338-0. ISSN  1432-0967. S2CID  132014026.
  9. ^ Нессе 2000, с. 279–280.
  10. ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля во времени (9-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Уайли. п. 62. ИСБН 978-0470387740.
  11. ^ Кляйн и Херлбут 1993, с. 496-497.
  12. ^ abc Нессе 2000, с. 285.
  13. ^ abcd  Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе :  Спенсер, Леонард Джеймс (1911). "Амфибол". В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 1 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 883–884.
  14. ^ Геологическая служба США, Асбест, по состоянию на 20 июля 2015 г.
  15. ^ Нессе 2000, с. 242.
  16. ^ «Влияние асбеста на здоровье». Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний . Центры по контролю заболеваний. 10 декабря 2018 года . Проверено 6 ноября 2020 г.
  17. ^ аб Нессе 2000, с. 278.
  18. ^ ab Nesse 2000, стр. 277–290.
  19. ^ Нессе 2000, с. 287.
  20. ^ Нессе 2000, с. 279.
  21. ^ Кляйн и Херлбут 1993, с. 496.
  22. ^ Нессе 2000, с. 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 . Проверено 17 декабря 2012 г.