Amphibol, eine Gruppe gängiger gesteinsbildender Silikatmineralien.
Allgemeine Überlegungen
Amphibole kommen hauptsächlich in metamorphen und magmatischen Gesteinen vor. Sie kommen in vielen metamorphen Gesteinen vor, insbesondere in Gesteinen aus magmatischen Gesteinen (die dunkel gefärbte ferromagnesische Mineralien enthalten) und siliciumhaltigen Dolomiten. Amphibole sind auch wichtige Bestandteile in einer Vielzahl von plutonischen und vulkanischen magmatischen Gesteinen, deren Zusammensetzung von Granit bis Gabbroic reicht. Amphibole, vom griechischen Amphibolos, was „mehrdeutig“ bedeutet, wurde vom berühmten französischen Kristallographen und Mineralogisten René-Just Haüy (1801) in Anspielung auf die große Vielfalt der Zusammensetzung und des Aussehens dieser Mineralgruppe benannt. Es gibt 5 Hauptgruppen von Amphibol, die nach Angaben des britischen Mineralogisten Bernard E. Leake zu 76 chemisch definierten Endglied-Amphibol-Zusammensetzungen führen. Aufgrund des breiten Spektrums an chemischen Substitutionen, die in der Kristallstruktur zulässig sind, können Amphibole in magmatischen und metamorphen Gesteinen mit einem breiten Spektrum an Massenchemien kristallisieren. Typischerweise bilden Amphibole lange prismatische Kristalle, strahlende Sprays und asbestförmige (faserige) Aggregate. Ohne die Hilfe der chemischen Analyse ist es jedoch schwierig, alle bis auf einige der markanteren Amphibole der Endmitglieder megaskopisch zu identifizieren. Die Kombination aus prismatischer Form und zwei rautenförmigen Spaltungsrichtungen bei etwa 56 ° und 124 ° ist das diagnostische Merkmal der meisten Mitglieder der Amphibolgruppe.
Chemische Zusammensetzung
Die komplexe chemische Zusammensetzung von Mitgliedern der Amphibolgruppe kann durch die allgemeine Formel A 0–1 B 2 C 5 T 8 O 22 (OH, F, Cl) 2 ausgedrückt werden, wobei A = Na, K; B = Na, Zn, Li, Ca, Mn, Fe 2+, Mg; C = Mg, Fe 2+, Mn, Al, Fe 3+, Ti, Zn, Cr; und T = Si, Al, Ti. Eine nahezu vollständige Substitution kann zwischen Natrium und Calcium sowie zwischen Magnesium, Eisen und Mangan (Mn) stattfinden. Es gibt eine begrenzte Substitution zwischen Eisen (III) und Aluminium sowie zwischen Titan und anderen Kationen vom C-Typ. Aluminium kann Silizium an der tetraedrischen (T) Stelle teilweise ersetzen. Eine teilweise Substitution von Hydroxyl (OH) durch Fluor (F), Chlor und Sauerstoff an der Hydroxylstelle ist ebenfalls üblich. Die Komplexität der Amphibolformel hat zu zahlreichen Mineralnamen innerhalb der Amphibolgruppe geführt. 1997 präsentierte Leake eine genaue Nomenklatur von 76 Namen, die die chemische Variation innerhalb dieser Gruppe umfasst. Die Mineralnomenklatur der Amphibole ist basierend auf der Kationenbelegung der B-Gruppe in vier Hauptunterteilungen unterteilt: (1) die Eisen-Magnesium-Mangan-Amphibol-Gruppe, (2) die Calcium-Amphibol-Gruppe, (3) die Soda-Calcium-Amphibol-Gruppe, und (4) die Sodamphibolgruppe. Die chemischen Formeln für ausgewählte Amphibole aus jeder der vier Zusammensetzungsgruppen sind in der Tabelle angegeben
Tabelle.
Innerhalb des Mg 7 Si 8 O 22 (OH) 2 (Magnesio-Anthophyllit) -Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2 (Grunerit) - „Ca 7 Si 8 O 22 (OH) 2 “ können zahlreiche gebräuchliche Amphibole dargestellt werden. (hypothetisches reines Calciumamphibol) Zusammensetzungsfeld (Abbildung 1). Dieses Diagramm wird allgemein als Amphibolviereck bezeichnet. Die vollständige Substitution erstreckt sich von Tremolit [Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2] bis Ferro-Actinolit [Ca 2 Fe 5 Si 8 O 22 (OH) 2]. Actinolite ist das Zwischenelement der Tremolite-Ferro-Actinolite-Reihe. Der Zusammensetzungsbereich von etwa 0,9 Mg 7 Si 8 O 22 (OH) 2 bis etwa Fe 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 wird durch das als Anthophyllit bekannte orthorhombische Amphibol dargestellt. Die monokline Cummingtonit-Grunerit-Reihe besteht aus etwa Fe 2 Mg 2 Si 8 O 22 (OH) 2 bis Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2. Zwischen Anthophyllit und der Tremolit-Actinolit-Reihe existieren keine intermediären Amphibol-Zusammensetzungen. Es bestehen auch Zusammensetzungslücken zwischen der Cummingtonit-Grunerit-Reihe und anderen kalkhaltigen Amphibolen. Folglich finden sich in einigen Gesteinen koexistierende Paare von Anthophyllit-Tremolit und Grunerit-Ferroactinolit zusammen. Natriumhaltige Amphibole werden durch die Glaucophan [Na 2 Mg 3 Al 2 Si 8 O 22 (OH) 2] -Triebckit [Na 2 Fe 2+ / 3 Fe 3+ / 2 Si 8 O 22 (OH) 2] -Serie dargestellt. Zusätzliches Natrium ist in der A-Stelle der Struktur von Arfvedsonit enthalten [NaNa 2 Fe 2+ / 4 Fe 3+ Si 8 O 22 (OH) 2]. Für Amphibole, die durch ihre Chemie nicht genau charakterisiert sind, ist es nicht möglich, einen bestimmten Namen zuzuweisen. Hornblende ist der allgemeine Name für kalkhaltige Amphibole, die nur durch physikalische oder optische Eigenschaften identifiziert werden.
Die Amphibole unterscheiden sich chemisch in zwei wesentlichen Punkten von den Pyroxenen. Amphibole haben Hydroxylgruppen in ihrer Struktur und gelten als wasserhaltige Silikate, die nur in wasserhaltigen Umgebungen stabil sind, in denen Wasser als (OH) - in die Struktur eingebaut werden kann. Der zweite Hauptunterschied in der Zusammensetzung ist das Vorhandensein der A-Stelle in Amphibolen, die die großen Alkalielemente enthält, typischerweise Natriumkationen und manchmal Kaliumkationen. Die Pyroxene haben keine äquivalente Stelle, die Kalium aufnehmen kann. Das Vorhandensein von Hydroxylgruppen in der Struktur von Amphibolen verringert ihre thermische Stabilität im Vergleich zu den feuerfesteren (hitzebeständigen) Pyroxenen. Amphibole zersetzen sich bei erhöhten Temperaturen in wasserfreie Mineralien (hauptsächlich Pyroxene).
