Амфиболы (от — 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 , где A_NaKCaPbLiB2NaCaMn2+Fe2+MgLiC5MgFe2+Mn2+AlFe3+Cr3+Mn3+Ti4+LiT8SiAlTi4+BeO22КислородW2(OH)FClO2–на первых местах стоят наиболее характерные элементы амфиболов; знак нижнего подчёркивания "_" 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°. Характерна псевдогексагональная форма поперечных сечений. Могут формировать параллельно-волокнистые агрегаты (асбест), а также плотные массы (например, нефрит). Многие амфиболы являются важнейшими породообразующими минералами.
Классификация 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 утверждённые 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 ещё префиксы для описания различных вариаций состава и структуры. В случае нескольких префиксов они добавляются поочерёдно в соответствии с общей формулой амфиболов.
Номенклатура Выделены две группы: крупная группа W(OH, F, Cl)-доминирующих амфиболов, куда, в том числе, входят известные широкораспространённые 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 из них обнаружены в природе (табл. 1). Кроме того, выделены ещё 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 распространённых в природе подгрупп W(OH, F, Cl)-доминирующих амфиболов (по Hawthorne et al. 2012 )Mg-Fe-MnКальциевыеНатрий-кальциевыеНатровыеЛитиевыеантофиллиттремолитвинчитглаукофанхолмквиститжедритмагнезио-горнблендбарруазит экерманнитферро-хольмквиститферро-антофиллитчермакитрихтеритнюбёит ферри-хольмквиститферро-жедрит эдениткатофоритликитферро-ферри-хольмквиститпрото-антофиллитпаргаситтарамитферро-глаукофанклино-хольмквиститкуммингтонит саданагаитферро-винчитферро-экерманнитпедриситгрюнеритканниллоитферро-барруазитферро-нюбёитклино-ферро-хольмквиститджосмититферро-рихтеритферро-ликитферро-педриситферро-актинолитферро-катофоритмагнезио-рибекитклино-ферри-хольмквиститферро-горнблендферро-тарамитмагнезио-арфведсонитферри-педриситферро-чермакитферри-винчитферри-нюбёитклино-ферро-ферри-хольмквиститферро-эденитферри-барруазитферри-ликитферро-ферри-педриситферро-паргаситферри-катофоритрибекитферро-саданагаитферри-тарамитарфведсонитферро-канниллоитферро-ферри-винчитферро-ферри-нюбёитмагнезио-ферри-горнблендферро-ферри-барруазитферро-ферри-ликитферри-чермакитферро-ферри-катофоритмагнезио-гастингситферро-ферри-тарамитферри-саданагаитферри-канниллоитферро-ферри-горнблендферро-ферри-чермакитгастингситферро-ферри-саданагаитферро-ферри-канниллоит * включая названные минералы, - находящиеся в процессе утверждения ММА (IMA); таблица не включает некоторые неназванные корневые имена (root name #_).
Структура 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-. 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.
Катионные позиции в структуре амфиболов обладают 4 различными координационными числами: числополиэдрхарактеристика катионов и связей в позиции4тетраэдрНебольшие катионы с преимущественно высоким зарядом (Si4+, Ti4+, Al3+). Короткие катион-анионные связи имеют существенно ковалентный (атомный) характер и сильно направлены.6октаэдрСредние по размерам, в основном двухвалентные и трёхвалентные катионы (Mg2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Fe3+). Связи преимущественно неориентированные ионные.8кубическая антипризмаБольшие моно- и двухвалентные катионы (Na+, Ca2+). Связи слабые ионные.12Очень большие моно- бивалентные катионы (Na+, K+). Связи очень слабые ионные.
Распространение 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 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.
Диагностика Точная диагностика минералов надгруппы амфиболов проводится с помощью рентгеноструктурного 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 твёрдости и кислотостойкости.
Микроскопическая диагностика. Амфиболы относятся к V-VI группам Лодочникова со средним до сильного двупреломлением. Показатель преломления растёт 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).
Применение 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 Наиболее полная номенклатура амфиболов на русском языке Amphibole Supergroup: Amphibole Supergroup mineral information and data Амфиболы в GeoWiki Кристаллохимические особенности пироксенов и амфиболов R. Oberti How to name amphiboles after the IMA2012 report: rules of thumb and a new PC program for monoclinic amphiboles Temperature-induced Al-zoning in hornblendes Силикаты с лентами кремнекислородных тетраэдров // Минералы Справочник, Изд.«Наука», Москва 1981, т. III, вып.3, с.29-34.
Список литературы
Категория:Силикаты (минералы) Категория:Породообразующие минералы Категория:Минералогия Категория:Науки о Земле