Амфиболы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
структура амфиболов

Амфиб́олы (от др.-греч. ἀμφίβολος — двусмысленный, неясный — из-за сложного переменного состава) — надгруппа минералов класса иносиликатов, кристаллическая структура которых представляет собой ленты (сдвоенные цепи) кремнекислородных тетраэдров, катионные позиции между которыми заполнены ионами железа, магния и др. элементов. Общая формула амфиболов — AB2C5T8O22W2 [1], где

A _ Na K Ca Pb Li
B2 Na Ca Mn2+ Fe2+ Mg Li
C5 Mg Fe2+ Mn2+ Al Fe3+ Cr3+ Mn3+ Ti4+ Li
T8 Si Al Ti4+ Be
O22 Кислород
W2 (OH) F Cl O2–
на первых местах стоят наиболее характерные элементы амфиболов; знак нижнего подчеркивания "_" означает вакансию.

Амфиболы преимущественно темноцветные минералы со столбчатым, длинно-призматическим до игольчатого обликом кристаллов. Кристаллизуются в моноклинной и ромбической сингониях. Обладают совершенной спайностью по {210} у ромбических и {110} у моноклинных индивидов, с углом ~124°. [2] Характерна псевдогексагональная форма поперечных сечений. Могут формировать параллельно-волокнистые агрегаты (асбест), а также плотные массы (например, нефрит).

Классификация[править | править код]

Из-за сложности составов и структур, классификация амфиболов несколько раз существенно менялась (последний раз пересмотрена в 2012 г.). Действующая классификация основывается на результатах лабораторного синтеза.

Группы выделяются по преобладающему анионному комплексу в позиции W.

В группе W(OH, F, Cl)-доминирующих амфиболов определены:

Подгруппы выделяются по доминирующей расстановке зарядов (charge-arrangement) и типу катионов в позиции B.

Минеральные виды (минералы) выделяются на основе, полученных, конечных составов композиционных рядов (compositional ranges) в подгруппах. IMA постепенно утверждает их в качестве минералов. Не утвержденные в настоящий момент названия получили официальный статус: "названные минералы".

Видовые имена (specific names) выделяются по расстановке зарядов и типам катионов в позициях A и С. При этом,

видовое имя = префикс + корневое имя.

Корневые имена (root name) выделяются по расстановке формальных зарядов в позициях. Префиксы используются для описания гомовалентного изоморфизма доминирующих ионов в корневом составе.

Опционально добавляются еще префиксы для описания различных вариаций состава и структуры. В случае нескольких префиксов они добавляются поочередно в соответствии с общей формулой амфиболов.

Префиксы в названиях амфиболов [1]

Номенклатура[править | править код]

Выделены две группы: крупная группа W(OH, F, Cl)-доминирующих амфиболов, куда, в том числе, входят известные широкораспространенные его разновидности, и более редкие оксо-амфиболы — WO-доминирующие. Запись WO - означает расположение иона кислорода в позиции W.

В составе W(OH, F, Cl)-доминирующих амфиболов выделены 8 подгрупп по преобладающим катионам в позиции B. Минералы 5-ти из них обнаружены в природе (табл. 1). Кроме того, выделены еще 3 подгруппы, для которых возможно обнаружение новых минералов, — Na-(Mg-Fe-Mn), Li-(Mg-Fe-Mn) и литиево-кальциевые амфиболы.

В составе WO-доминирующих амфиболов выделены ферри-обертиит, мангани-деллавентураит, мангано-мангани-унгареттиит, каэрсутит, ферро-каэрсутит, ферро-ферри-каэрсутит, ферри-каэрсутит.

Конечные члены 5-ти распространенных в природе подгрупп W(OH, F, Cl)-доминирующих амфиболов (по Hawthorne et al. 2012 [1] )
Mg-Fe-Mn Кальциевые Натрий-кальциевые Натровые Литиевые
антофиллит тремолит винчит глаукофан хольмквистит
жедрит магнезио-горнбленд барруазит  экерманнит ферро-хольмквистит
ферро-антофиллит чермакит рихтерит нюбёит  ферри-хольмквистит
ферро-жедрит  эденит катофорит ликит ферро-ферри-хольмквистит
прото-антофиллит паргасит тарамит ферро-глаукофан клино-хольмквистит
куммингтонит  саданагаит ферро-винчит ферро-экерманнит педрисит
грюнерит канниллоит ферро-барруазит ферро-нюбёит клино-ферро-хольмквистит
джосмитит ферро-рихтерит ферро-ликит ферро-педрисит
ферро-актинолит ферро-катофорит магнезио-рибекит клино-ферри-хольмквистит
ферро-горнбленд ферро-тарамит магнезио-арфведсонит ферри-педрисит
ферро-чермакит ферри-винчит ферри-нюбёит клино-ферро-ферри-хольмквистит
ферро-эденит ферри-барруазит ферри-ликит ферро-ферри-педрисит
ферро-паргасит ферри-катофорит рибекит
ферро-саданагаит ферри-тарамит арфведсонит
ферро-канниллоит ферро-ферри-винчит ферро-ферри-нюбёит
магнезио-ферри-горнбленд ферро-ферри-барруазит ферро-ферри-ликит
ферри-чермакит ферро-ферри-катофорит
магнезио-гастингсит ферро-ферри-тарамит
ферри-саданагаит
ферри-канниллоит
ферро-ферри-горнбленд
ферро-ферри-чермакит
гастингсит
ферро-ферри-саданагаит
ферро-ферри-канниллоит

* включая названные минералы, - находящиеся в процессе утверждения ММА (IMA); таблица не включает некоторые неназванные корневые имена (root name #_).

Структура[править | править код]

Основой  кристаллической  решетки  амфиболов  являются сдвоенные  цепочки (ленты) кремнекислородных тетраэдров, формула  радикалов  [Si4O11]6-.  Радикалы  соединены гидроксильными ионами ОН-, которые могут замещаться F-, реже Cl-[3]

Изменчивость химического состава амфиболов объясняется их структурой, в которой катионные позиции обладают разнообразными размерами и формами. Во всех этих позициях катионы окружены анионами кислорода (реже анионами фтора и н.др.). Разные позиции отличаются по количеству окружающих их анионов (координационному числу), расстоянию и расположению вокруг катиона. В целом, чем больше анионов окружают катион, тем больше среднее расстояние от катиона до анионов, тем слабее становятся связи между ними и тем выше их ионный характер.[4]

Катионные позиции в структуре амфиболов обладают 4-мя различными координационными числами:

число полиэдр характеристика катионов и связей в позиции
4 тетраэдр Небольшие катионы с преимущественно высоким зарядом (Si4+, Ti4+, Al3+). Короткие катион-анионные связи имеют существенно ковалентный (атомный) характер и сильно направлены.
6 октаэдр Средние по размерам, в основном двухвалентные и трехвалентные катионы (Mg2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Fe3+). Связи преимущественно неориентированные ионные.
8 кубическая антипризма Большие моно- и двухвалентные катионы (Na+, Ca2+). Связи слабые ионные.
12 Очень большие моно- бивалентные катионы (Na+, K+). Связи очень слабые ионные.

Распространение[править | править код]

В природе распространены кальциевые, натрий-кальциевые и натриевые амфиболы, тогда как литиевые и Mg-Fe-Mn встречаются заметно реже. Амфиболы характерные минералы магматических, метаморфических и метасоматических пород. Шесть минералов этой надгруппы имеют породообразующее значение: актинолит, тремолит, роговая обманка, арфведсонит, глаукофан и рибекит.

Генезис[править | править код]

В реакционном ряду Боуэна являются более поздними продуктами магматической кристаллизации, чем пироксены. При метаморфизме, наоборот, кристаллизуются раньше. Роговая обманка, тремолит, актинолит — типичные минералы скарнов. При гидротермальной проработке замещаются хлоритами, кальцитом, эпидотом, биотитом, кварцем. При выветривании замещаются минералами глин (в том числе монтмориллонитом), опалом, гидроксидами алюминия и железа.[2]

Диагностика[править | править код]

Точная диагностика минералов надгруппы амфиболов проводится с помощью рентгено-структурного анализа. Методы, основанные на оптической микроскопии менее точны.

Макроскопически диагностируются по окраске и облику кристаллов, характерным агрегатам срастания, отсутствию штриховки на гранях (отличие от турмалина); псевдогексогональной отдельности поперечных сечений и удельному весу 2,9-3,5, отличающему их от пироксенов; а также высокой твердости и кислотостойкости.[5]

Микроскопическая диагностика. Амфиболы относятся к V-VI группам Лодочникова со средним до сильного двупреломлением. Показатель преломления растет с увеличением содержаний Fe и Ti. В шлифах характерны разрезы со спайностью, пересекающейся под углом ~120. Плоскость оптических осей || 010. Моноклинные амфиболы обладают положительным удлинением (с углами 5-30*), натриевые (щелочные) - отрицательным (кроме глаукофана-кроссита).[3]

Применение[править | править код]

Техническое применение имеют амфиболовые асбесты (волокнистые агрегаты щелочных амфиболов и роговой обманки).

Ювелирно-поделочное применение имеют разнообразные их агрегаты:  актинолит-тремолитовые (нефрит), рибекитовые (крокидолит, в том числе его окварцованные разности: тигровый глаз, соколиный глаз) и пр.

Дополнительно[править | править код]

  1. Наиболее полная номенклатура амфиболов на русском языке
  2. Amphibole Supergroup: Amphibole Supergroup mineral information and data
  3. Амфиболы в GeoWiki
  4. Кристаллохимические особенности пироксенов и амфиболов
  5. R. Oberti How to name amphiboles after the IMA2012 report: rules of thumb and a new PC program for monoclinic amphiboles
  6. Temperature-induced Al-zoning in hornblendes
  7. Силикаты с лентами кремнекислородных тетраэдров // Минералы Справочник, Изд.«Наука», Москва 1981, т. III, вып.3, с.29-34.

Список литературы[править | править код]

  1. 1 2 3 IMA report: Nomenclature of the amphibole supergroup (PDF Download Available) (англ.). ResearchGate. Проверено 27 августа 2017.
  2. 1 2 Амфиболы. Геологический Словарь. www.vsegei.ru. Проверено 27 августа 2017.
  3. 1 2 Саранчина, Галина Михайловна - Породообразующие минералы : (Методика определения кристаллоопт. констант, характеристика минералов) : Учеб. пособие - Search RSL (ru-RU). search.rsl.ru. Проверено 31 августа 2017.
  4. Amphibolgruppe (нем.) // Wikipedia. — 2017-01-04.
  5. Экологический центр Экосистема, А.С.Боголюбов. ГРУППА АМФИБОЛОВ: описание минералов. www.ecosystema.ru. Проверено 31 августа 2017.