Interested Article - Амфиболы

структура амфиболов

Амфиболы (от др.-греч. ἀμφίβολος — двусмысленный, неясный — из-за сложного переменного состава) — надгруппа минералов класса иносиликатов , кристаллическая структура которых представляет собой ленты (сдвоенные цепи) кремне кислородных тетраэдров , катионные позиции между которыми заполнены ионами железа , магния и др. элементов. Общая формула амфиболов — AB 2 C 5 T 8 O 22 W 2 , где

A _ Na K Ca Pb Li
B 2 Na Ca Mn 2+ Fe 2+ Mg Li
C 5 Mg Fe 2+ Mn 2+ Al Fe 3+ Cr 3+ Mn 3+ Ti 4+ Li
T 8 Si Al Ti 4+ Be
O 22 Кислород
W 2 (OH) F Cl O 2–
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 ). 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.

Префиксы в названиях 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 — W O-доминирующие. Запись W O - 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 W O-доминирующих амфиболов выделены ферри- , мангани- , мангано-мангани- , , 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-Mn Кальциевые Натрий-кальциевые Натровые Литиевые
антофиллит тремолит глаукофан холмквистит
магнезио-горнбленд ферро-хольмквистит
ферро-антофиллит рихтерит ферри-хольмквистит
ферро-жедрит ферро-ферри-хольмквистит
прото-антофиллит тарамит ферро-глаукофан клино-хольмквистит
куммингтонит ферро-винчит ферро-экерманнит
ферро-барруазит ферро-нюбёит клино-ферро-хольмквистит
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
ферро-ферри-саданагаит
ферро-ферри-канниллоит

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

Структура

Основой  кристаллической  решетки  амфиболов  являются сдвоенные  цепочки (ленты) кремнекислородных тетраэдров, формула радикалов [Si 4 O 11 ] 6- .  Радикалы  соединены гидроксильными ионами ОН - , которые могут замещаться F - , реже Cl - .

Изменчивость химического состава амфиболов объясняется их структурой, в которой 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:

число полиэдр характеристика катионов и связей в позиции
4 тетраэдр Небольшие катионы с преимущественно высоким зарядом (Si 4+ , Ti 4+ , Al 3+ ). Короткие катион-анионные связи имеют существенно ковалентный (атомный) характер и сильно направлены.
6 октаэдр Средние по размерам, в основном двухвалентные и трёхвалентные катионы (Mg 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ ). Связи преимущественно неориентированные ионные.
8 кубическая антипризма Большие моно- и двухвалентные катионы (Na + , Ca 2+ ). Связи слабые ионные.
12 Очень 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

  1. R. Oberti
  2. Силикаты с лентами кремнекислородных тетраэдров // Минералы Справочник, Изд.«Наука», Москва 1981, т. III, вып.3, с.29-34.

Список литературы

  1. (англ.) . ResearchGate. Дата обращения: 27 августа 2017. 28 августа 2017 года.
  2. . Геологический Словарь . www.vsegei.ru. Дата обращения: 27 августа 2017. 28 августа 2017 года.
  3. . search.rsl.ru. Дата обращения: 31 августа 2017. 2 августа 2017 года.
  4. (нем.) // Wikipedia. — 2017-01-04. 15 октября 2021 года.
  5. Экологический центр Экосистема, А.С.Боголюбов. . www.ecosystema.ru. Дата обращения: 31 августа 2017. 1 сентября 2017 года.
Источник —

Same as Амфиболы