Anfíbol

Amphibole (tremolite)

Amphibole () es un grupo de minerales de inosilicato, que forman prismas o cristales en forma de aguja, compuestos de cadena doble SiO
₄ tetraedros, enlazados en los vértices y que generalmente contienen iones de hierro y/o magnesio en sus estructuras. Su símbolo IMA es Amp. Los anfíboles pueden ser verdes, negros, incoloros, blancos, amarillos, azules o marrones. La Asociación Mineralógica Internacional actualmente clasifica a los anfíboles como un supergrupo mineral, dentro del cual se encuentran dos grupos y varios subgrupos.

Mineralogía

Fotomicrografías de una sección delgada que contiene un cristal de anfibio; bajo luz cruzada sobre la izquierda, y luz polarizada a plano sobre la derecha.

Los anfíboles cristalizan en dos sistemas cristalinos, monoclínico y ortorrómbico. En composición química y características generales son similares a los piroxenos. Las principales diferencias con los piroxenos son que (i) los anfíboles contienen hidroxilo esencial (OH) o halógeno (F, Cl) y (ii) la estructura básica es una cadena doble de tetraedros (a diferencia de la estructura de cadena simple del piroxeno). Lo más evidente, en especímenes de mano, es que los anfíboles forman planos de división oblicuos (alrededor de 120 grados), mientras que los piroxenos tienen ángulos de división de aproximadamente 90 grados. Los anfíboles también son específicamente menos densos que los piroxenos correspondientes. Los anfíboles son el componente principal de las anfibolitas.

Estructura

Al igual que los piroxenos, los anfíboles se clasifican como minerales de inosilicato (silicato de cadena). Sin embargo, la estructura de piroxeno se construye alrededor de cadenas simples de tetraedros de sílice, mientras que los anfíboles se construyen alrededor de cadenas dobles de tetraedros de sílice. En otras palabras, como ocurre con casi todos los minerales de silicato, cada ion de silicio está rodeado por cuatro iones de oxígeno. En los anfíboles, algunos de los iones de oxígeno se comparten entre los iones de silicio para formar una estructura de doble cadena como se muestra a continuación. Estas cadenas se extienden a lo largo del eje [001] del cristal. Un lado de cada cadena tiene iones de oxígeno apical, compartidos por un solo ion de silicio, y los pares de cadenas dobles están unidos entre sí por iones metálicos que conectan los iones de oxígeno apicales. Los pares de cadenas dobles se han comparado con vigas en I. Cada viga en I está unida a su vecina por iones metálicos adicionales para formar la estructura cristalina completa. Los grandes espacios en la estructura pueden estar vacíos o parcialmente llenos por iones metálicos grandes, como el sodio, pero siguen siendo puntos débiles que ayudan a definir los planos de división del cristal.

• 

  Estructura de doble cadena inosilicada mirando el eje [100]. Los iones de silicona están ocultos por iones de oxígeno apical.

• 

  Vista lateral (along [010]) de doble cadena inosilicate espina dorsal. Los oxígenos acústicos están en la parte inferior.

• 

  Estructura anfibólica mirando el eje [001]. Se enfatizan iones de silicona. Dos "I-beams" se describen en verde.

En rocas

Assemblage mineral of igneous rocks

La diorita Hornblende de las montañas Henry, Utah, EE.UU.

Amphibolite from Warrensburg, Adirondack Mountains, New York State, USA

Los anfíboles son minerales de origen ígneo o metamórfico. Los anfíboles son más comunes en rocas ígneas intermedias a félsicas que en rocas ígneas máficas, porque el mayor contenido de sílice y agua disuelta de los magmas más evolucionados favorece la formación de anfíboles en lugar de piroxenos. El mayor contenido de anfíboles, alrededor del 20%, se encuentra en las andesitas. La hornblenda está muy extendida en rocas ígneas y metamórficas y es particularmente común en sienitas y dioritas. El calcio es a veces un constituyente de los anfíboles naturales. Los anfilotes de origen metamórfico incluyen los desarrollados en calizas por metamorfismo de contacto (tremolita) y los formados por la alteración de otros minerales ferromagnesianos (como la hornblenda como producto de alteración del piroxeno). Los pseudomorfos de anfíbol después del piroxeno se conocen como uralita.

Historia y etimología

El nombre amphibol deriva del griego amphíbolos (ἀμφίβολος, lit. 'doble sentido'), lo que implica ambigüedad. El nombre fue utilizado por René Just Haüy para incluir tremolita, actinolita y hornblenda. El grupo fue denominado así por Haüy en alusión a la variedad proteica, en composición y apariencia, que asumen sus minerales. Desde entonces, este término se ha aplicado a todo el grupo. Se distinguen numerosas subespecies y variedades, las más importantes de las cuales se tabulan a continuación en dos series. Se verá que las fórmulas de cada uno se basan en la fórmula general de silicato de doble cadena RSi₄O₁₁.

Cuatro de los minerales anfíboles se denominan comúnmente amianto. Estos son: antofilita, riebeckita, la serie cummingtonita/grunerita y la serie actinolita/tremolita. La serie cummingtonita/grunerita a menudo se denomina amosita o "amianto marrón", y la riebeckita se conoce como crocidolita o "amianto azul". Estos son generalmente llamados amianto anfíbol. La extracción, fabricación y uso prolongado de estos minerales puede causar enfermedades graves.

Especies minerales

Los anfíboles más comunes se clasifican como se muestra en la siguiente tabla:

Otras especies

Serie ortorrómbica

• Holmquistite, Li₂Mg₃Al₂Si₈O₂₂(OH)₂

Serie monoclínica

• Pargasite, NaCa₂Mg₃Fe²⁺Si₆Al₃O₂₂(OH)₂
• Winchite, (CaNa)Mg₄(Al,Fe)³⁺Si₈O₂₂(OH)₂
• Edenita, NaCa₂Mg₅(Si)₇Al)O₂₂(OH)₂

Serie

Ciertos minerales anfíboles forman series de soluciones sólidas, al menos a temperatura elevada. El hierro ferroso suele sustituir libremente al magnesio en los anfíboles para formar una serie de soluciones sólidas continuas entre los miembros finales ricos en magnesio y ricos en hierro. Estos incluyen los extremos de cummington (magnesio) a grunerita (hierro), donde la línea divisoria se coloca en 30% de magnesio.

Además, los ortoanfíboles, antofilita y gedrita, que difieren en su contenido de aluminio, forman una solución sólida continua a temperatura elevada. A medida que el anfíbol se enfría, los dos extremos se disuelven para formar capas muy delgadas (laminillas).

La hornblenda tiene una composición muy variable e incluye al menos cinco series de soluciones sólidas: magnesiohornblenda-ferrohornblenda (Ca₂ [(Mg,Fe)₄Al]Si₇AlO₂₂(OH)₂), tschermakita-ferrotschermakita ( Ca₂[(Mg,Fe)₃Al₂]Si₆Al₂O₂₂(OH)₂), edenita-ferroedenita (NaCa₂(Mg,Fe)₅Si₇AlO₂₂(OH)₂), pargasita-ferropargasita (NaCa₂[ (Mg,Fe)₄Al]Si₆Al₂O₂₂(OH)₂) y magnesiohastingstite-hastingsite (NaCa₂[(Mg,Fe)₄Fe³⁺]Si₆₇Al₂O₂₂(OH)₂). Además, el titanio, el manganeso o el cromo pueden sustituir a algunos de los cationes y el oxígeno, el flúor o el cloro a algunos de los hidróxidos. Los diferentes tipos químicos son casi imposibles de distinguir incluso por métodos ópticos o de rayos X, y se requiere un análisis químico detallado utilizando una microsonda electrónica.

La glaucofana y la riebeckita forman otra serie de soluciones sólidas, que también se extiende hacia la hornblenda y la arfvedsonita.

No hay no una serie continua entre los clinoanfíboles cálcicos, como la hornblenda, y los anfíboles bajos en calcio, como los ortoanfíboles o la serie cummingtonita-grunerita. Las composiciones intermedias en calcio son casi inexistentes en la naturaleza. Sin embargo, existe una serie de soluciones sólidas entre hornblenda y tremolita-actinolita a temperatura elevada. Existe una brecha de miscibilidad a temperaturas más bajas y, como resultado, la hornblenda a menudo contiene laminillas de exsolución de grunerita.

Descripciones

Debido a las amplias variaciones en la composición química, los diferentes miembros varían considerablemente en propiedades y apariencia general.

La antofilita se presenta como masas parduscas, fibrosas o laminares con hornblenda en mica-esquisto en Kongsberg en Noruega y en algunas otras localidades. Una especie aluminosa relacionada se conoce como gedrita y una variedad rusa de color verde oscuro que contiene poco hierro como kupfferita.

La hornblenda es un componente importante de muchas rocas ígneas. También es un constituyente importante de las anfibolitas formadas por metamorfismo del basalto.

La actinolita es un miembro importante y común de la serie monoclínica, que forma grupos radiantes de cristales aciculares de un color verde brillante o verde grisáceo. Ocurre con frecuencia como constituyente de esquistos verdes. El nombre (del griego ἀκτίς, ἀκτῖνος/aktís, aktînos, un 'rayo' y λίθος/líthos, una 'piedra') es una traducción de la antigua palabra alemana Strahlstein (piedra radiada).

La glaucofana, la crocidolita, la riebeckita y la arfvedsonita forman un grupo algo especial de anfíboles alcalinos. Los dos primeros son minerales fibrosos azules, con glaucofano en esquistos azules y crocidolita (amianto azul) en formaciones de piedra de hierro, ambos resultantes de procesos dinamo-metamórficos. Los dos últimos son minerales de color verde oscuro, que se encuentran como constituyentes originales de rocas ígneas ricas en sodio, como la nefelina-sienita y la fonolita.

La pargasita es una rara variedad de hornblenda rica en magnesio con sodio esencial, que generalmente se encuentra en rocas ultramáficas. Por ejemplo, ocurre en xenolitos del manto poco comunes, transportados por kimberlita. Es duro, denso, negro y generalmente automórfico, con un pleocroísmo marrón rojizo en sección delgada petrográfica.