Введение
Группа иносиликатных минералов
Минерал амфибол (/æ/m/f/ə/b/oʊ/l/ AMfəbohl) — это группа иносиликатных минералов, образующих призматические или игольчатые кристаллы, состоящих из двойных цепочек тетраэдров, соединенных вершинами и обычно содержащих ионы железа и/или магния в своей структуре. Его символ IMA — Amp. Амфиболы могут быть зелеными, черными, бесцветными, белыми, желтыми, синими или коричневыми. Международная минералогическая ассоциация в настоящее время классифицирует амфиболы как минеральную супергруппу, включающую две группы и несколько подгрупп.
the mineral
Amphibole ('/æ//m//f//ə//b//oʊ//l/ AMfəbohl) is a group of inosilicate minerals, forming prism or needlelike crystals, composed of double chain tetrahedra, linked at the vertices and generally containing ions of iron and/or magnesium in their structures. Its IMA symbol is Amp. Amphiboles can be green, black, colorless, white, yellow, blue, or brown. The International Mineralogical Association currently classifies amphiboles as a mineral supergroup, within which are two groups and several subgroups.
Минералогия
Амфиболы кристаллизуются в две кристаллические системы – моноклинную и орторомбическую. По химическому составу и общим характеристикам они схожи с пироксены. Основные отличия от пироксинов заключаются в том, что (i) амфиболы содержат существенный гидроксил (OH) или галоген (F, Cl), и (ii) их базовая структура представляет собой двойную цепочку тетраэдров (в отличие от одинарной цепочки тетраэдров в структуре пироксинов). Наиболее заметно при изучении образцов в полевых условиях то, что амфиболы образуют наклонные плоскости спайности (около 120 градусов), в то время как пироксены имеют углы спайности примерно 90 градусов. Амфиболы также характеризуются меньшей плотностью по сравнению с соответствующими пироксены. Амфиболы являются основным составляющим амфиболитов.
Структура
Как и пироксены, амфиболы классифицируются как иносиликаты (минералы группы силикатов цепного типа). Однако структура пироксенов построена вокруг одинарных цепочек тетраэдров кремния, а амфиболов – вокруг двойных цепочек тетраэдров кремния. Иными словами, как и в случае почти всех силикатных минералов, каждый ион кремния окружен четырьмя ионами кислорода. В амфиболах часть ионов кислорода разделяется между ионами кремния, образуя структуру двойной цепи, как показано ниже. Эти цепи простираются вдоль оси [001] кристалла. Одна сторона каждой цепи содержит апикальные ионы кислорода, связанные только с одним ионом кремния, а пары двойных цепей соединяются друг с другом металлическими ионами, которые связывают апикальные ионы кислорода. Пары двойных цепей можно сравнить с двутавровыми балками. Каждая двутавровая балка соединена со своей соседней дополнительными металлическими ионами, формируя полную кристаллическую структуру. Большие пустоты в структуре могут быть пустыми или частично заполнены крупными металлическими ионами, такими как натрий, но остаются слабыми местами, определяющими плоскости спайности кристалла.
В скалах
Амфиболы – это минералы магматического или метаморфического происхождения. Они более распространены в промежуточных и фелсических магматических породах, чем в мафических, поскольку более высокое содержание кремнезёма и растворённой воды в более дифференцированных магмах благоприятствует образованию амфиболов, а не пироксенов. Наибольшее содержание амфиболов, около 20%, встречается в андезитах. Роговая обманка широко распространена в магматических и метаморфических породах и особенно часто встречается в сиенитах и диоритах. Кальций иногда входит в состав природных амфиболов. Амфиболы метаморфического происхождения включают те, что образуются в известняках при контактном метаморфизме (тремолит), и те, что формируются в результате изменения других железомагниевых минералов (например, роговая обманка как продукт изменения пироксена). Псевдоморфы амфибола по пироксену известны как уралит.
История и этимология
Название амфибола происходит от греческого (ἀμφίβολος, ), что означает неопределённость или двусмысленность. Изначально это название использовалось для объединения тремолита, актинолита и роговой обманки. Группа получила своё название благодаря Хаюи, который ссылался на многообразие состава и внешнего вида, характерное для этих минералов. С тех пор этот термин применяется ко всей группе. Существует множество подвидов и разновидностей, наиболее важные из которых представлены ниже в двух сериях. Химические формулы каждого из них основаны на общей формуле двойной цепочки силиката RSi4O11. Четыре минерала группы амфиболов обычно называют асбестом. Это: антофиллит, рибекит, серия кумингтонита-грунерита и серия актинолита-тремолита. Серию кумингтонита-грунерита часто называют амозитом или "коричневым асбестом", а рибекит известен как крокидолит или "голубой асбест". Все они обычно называются амфибольными асбестами. Добыча, переработка и длительное использование этих минералов могут приводить к серьёзным заболеваниям.
Серия
Некоторые амфибольные минералы образуют серии твердых растворов, по крайней мере, при повышенных температурах. Железо обычно свободно замещает магний в амфиболах, формируя непрерывные серии твердых растворов между богатыми магнием и богатыми железом конечными членами. К ним относятся куммингтонит (магний) – граунерит (железо), где граница между ними проходит при содержании 30% магния. Кроме того, ортоамфиболы – антофиллит и гедрит, различающиеся содержанием алюминия, образуют непрерывный твердый раствор при повышенных температурах. При охлаждении амфибола два конечных члена выделяются в виде очень тонких слоев (ламелей). Роговая обманка (горнбленда) сильно варьирует по составу и включает в себя по крайней мере пять серий твердых растворов: магнезиороговая обманка – ферророговая обманка (|Ca2[(Mg,Fe)4Al]Si7AlO22(OH)2), цчермакит – ферроцчермакит (|Ca2[(Mg,Fe)3Al2]Si6Al2O22(OH)2), эденит – ферроэденит (|NaCa2(Mg,Fe)5Si7AlO22(OH)2), паргазит – ферропаргазит (|NaCa2[(Mg,Fe)4Al]Si6Al2O22(OH)2) и магнезиохастингсит – хастингсит (|NaCa2[(Mg,Fe)4Fe^{3+}]Si6Al2O22(OH)2). Помимо этого, титан, марганец или хром могут замещать некоторые катионы, а кислород, фтор или хлор – некоторые гидроксильные группы. Различные химические типы практически невозможно различить даже оптическими или рентгеновскими методами, и требуется детальный химический анализ с использованием электронного микрозонда. Глаукофан и рибекит образуют еще одну серию твердых растворов, которая также простирается в сторону роговой обманки и арфведсонита. Не существует непрерывной серии между кальциевыми клиноамфиболами, такими как роговая обманка, и амфиболами с низким содержанием кальция, такими как ортоамфиболы или куммингтонитовая – граунеритовая серия. Промежуточные по содержанию кальция составы практически отсутствуют в природе. Однако при повышенных температурах существует серия твердых растворов между роговой обманкой и тремолитом – актинолитом. При более низких температурах наблюдается разрыв в растворимости, и, как следствие, роговая обманка часто содержит экзолюционные ламели граунерита.
Описание
Из-за значительных различий в химическом составе, отдельные виды сильно различаются по своим свойствам и внешнему виду. Антофиллит встречается в виде коричневатых, волокнистых или пластинчатых агрегатов вместе с роговым сплавом в слюдяных сланцах в Конгсберге (Норвегия) и некоторых других местонахождениях. Богатый алюминием родственный вид известен как гедрит, а темно-зеленый русский вариант с низким содержанием железа – как купфферрит.