Amfibole (aktynolit, tremolit i glaukofan)

Amfibole są jedną z najważniejszych grup krzemianów łańcuchowych, odgrywającą kluczową rolę w petrologii skał metamorficznych. Podczas gdy ich odmiany glinonośne (takie jak hornblenda) krystalizują powszechnie w środowisku magmowym, zmiana warunków ciśnienia (P) i temperatury (T) wymusza ich przeobrażenie w odmiany metamorficzne. Powstawanie tych minerałów jest ściśle powiązane ze składem chemicznym skały macierzystej (protolitu) – od skał zasadowych (maficznych) po skały węglanowo-krzemianowe. Ze względu na swoją stabilność w określonych zakresach P-T, metamorficzne amfibole pełnią funkcję minerałów wskaźnikowych. Pozwalają one odtworzyć historię ewolucji geologicznej kompleksów skalnych i przyporządkować je do konkretnych facji metamorfizmu: od nisko- i średniotemperaturowej facji zieleńcowej po wysokociśnieniową fację łupków błękitnych. Do najważniejszych i najbardziej charakterystycznych przedstawicieli tej grupy należą: aktynolit oraz tremolit – minerały z szeregu izomorficznego, reprezentatywne dla metamorfizmu stopnia niskiego do średniego, oraz glaukofan – sodowy amfibol wskaźnikowy dla stref subdukcji i metamorfizmu wysokociśnieniowego.

TREMOLIT - AKTYNOLIT - FERROAKTYNOLIT

Tremolit (Ca2Mg5[Si8O22](OH)2) i aktynolit (Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22](OH)2) są przedstawicielami ciągłego szeregu izomorficznego tremolit – aktynolit – ferroaktynolit. Człony pośrednie nazwane aktynolitem zawierają od 20% do 80% członu ferroaktynolitowego. Zwykle zawierają one nieznaczne domieszki MnO, TiO2, Al2O3, Fe2O3 oraz Na2O. Aktynolit tworzy ponadto nieciągły szereg izomorficzny z hornblendą.

Aktynolit
Fig. 1. Aktynolit, Talgenkopfe, Zillertal (Austria)

CECHY MAKROSKOPOWE

  • Postać występowania: skupienia włókniste, pręcikowe, promieniste, zbite lub krystaliczne.
  • Pokrój kryształów: kryształy wydłużone, igiełkowe, pręcikowe, często tworzące skupienia promieniste (kamień promienisty). Odmiany delikatnie włókniste stanowią tzw. azbest aktynolitowy lub tremolitowy (azbest amfibolowy).
  • Barwa: tremolit jest bezbarwny, biały lub szary; aktynolit odznacza się barwą jasno- do ciemnozielonej; ferroaktynolit jest ciemnozielony do czarnego.
  • Połysk: szklisty, a w odmianach włóknistych – jedwabisty.
  • Rysa: biała lub nieznacznie zielonkawa (dla odmian bogatych w żelazo).
  • Twardość: 5–6 w skali Mohsa (nefryt do 6,5).
  • Łupliwość: doskonała w dwóch kierunkach wzdłuż krawędzi słupa (płaszczyzny przecinają się pod kątem 56° i 124°).
  • Gęstość: 3,02–3,44 g/cm3 (rośnie ze wzrostem zawartości Fe).
  • Inne cechy: doskonała elastyczność i odporność termiczna odmian azbestowych; wysoka zwięzłość mechaniczna odmian bezładno-włóknistych.

Występowanie

Występowanie aktynolitu i tremolitu jest ściśle związane ze skałami metamorficznymi i warunkami facji zieleńcowej oraz amfibolitowo-hornfelsowej. Tremolit powstaje głównie w wyniku metamorfizmu skał węglanowo-krzemianowych (np. dolomitów krzemionkowych), natomiast aktynolit tworzy się przez przeobrażenie maficznych skał magmowych (bazaltów, gabr).

Powszechnie występują w łupkach aktynolitowych, łupkach amfibolitowych oraz zieleńcach. Bywają również obecne w łupkach plamistych związanych z metamorfizmem kontaktowym, w serpentynitach oraz sporadycznie w miarolach skał magmowych. W Polsce znane są m.in. z Grodziszcza k. Ząbkowic Śląskich, Rędzin oraz z bloku krystalicznego Karkonoszy i Gór Izerskich.

Szczególną, zbitą odmianą aktynolitu i tremolitu jest nefryt. Jest to skała o barwie najczęściej zielonej – od jasnozielonej, przez szmaragdową, aż po ciemnozieloną i niemal czarną. Odznacza się twardością 6–6,5 w skali Mohsa oraz wyjątkowo dużą zwięzłością i odpornością na rozbicie, co czyni go jednym z najtrudniejszych do zniszczenia materiałów skalnych na Ziemi. Wyjątkowe właściwości mechaniczne nefrytu powstają w wyniku asfaliowania (sfilcowania) – procesu polegającego na gęstym, bezładnym przeplataniu się jego mikroskopijnych, włóknistych lub pręcikowych osobników.

Najbardziej znane polskie wystąpienie nefrytu znajduje się w okolicach Jordanowa Śląskiego (w Masywie Ślęży na Dolnym Śląsku), gdzie występuje on na kontakcie skał serpentynitowych z intruzjami granitoidowymi. Ze względu na swoje walory estetyczne i wytrzymałość, nefryt od tysiącleci był wykorzystywany do produkcji narzędzi i broni, a obecnie cieszy się wielkim uznaniem w jubilerstwie oraz rzeźbiarstwie. Jest również jedną z dwóch odmian mineralnych (obok żadeitu) określanych wspólną nazwą handlową żad.

GLAUKOFAN

Glaukofan (Na2(Mg3Al2)Si8O22(OH)2) jest sodowym amfibolem alkalicznym. Skład chemiczny amfiboli alkalicznych jest bardzo urozmaicony i tworzy szeregi izomorficzne m.in. z ferroglaukofanem oraz riebekitem. W ich strukturze w miejscu Na+ pojawiać się może K+, a także znaczne domieszki tytanu, manganu oraz litu.

CECHY MAKROSKOPOWE

  • Postać występowania: skupienia ziarniste, zbite, włókniste, promieniste lub snopkowe.
  • Pokrój kryształów: słupkowy, igiełkowy, rzadziej silnie wydłużony; znane są także odmiany włókniste.
  • Barwa: niebieskoszara, lazurowa, ciemnoniebieska do niebieskoczarnej.
  • Połysk: szklisty, na płaszczyznach łupliwości perłowy, w odmianach włóknistych jedwabisty.
  • Rysa: szaroniebieska do białej.
  • Twardość: 5–6 w skali Mohsa.
  • Łupliwość: doskonała w dwóch kierunkach, krzyżująca się pod kątem 56° i 124° (typowa dla amfiboli).
  • Gęstość: 3,08–3,30 g/cm3.
  • Inne cechy: minerał kruchy; wykazuje silny pleochroizm (od bezbarwnego/żółtawego przez niebieski do fioletowego).

WYSTĘPOWANIE

Glaukofan jest kluczowym minerałem wskaźnikowym dla warunków metamorfizmu wysokociśnieniowego i niskotemperaturowego (strefy subdukcji). Występuje niemal wyłącznie w skałach metamorficznych – stanowi główny składnik łupków glaukofanowych (błękitnych) oraz pojawia się w eklogitach, a sporadycznie także na pograniczu facji zieleńcowej. Powstaje w wyniku przeobrażenia maficznych skał magmowych (bazaltów i gabr) wciskanych w głąb Ziemi w strefach zderzeń płyt tektonicznych.

Glaukofan
Fig. 2. Glaukofan, Pollone Biella, Piemont (Wlochy)

W Polsce glaukofan należy do minerałów rzadkich. Jego obecność stwierdzono m.in. w łupkach zieleńcowych i glaukofanowych Gór Kaczawskich (np. w rejonie Lubiechowej) oraz w łupkach chlorytowych i mikowych osłony krystalicznej plutonu Karkonoszy (w Karkonoskim Parku Narodowym oraz Rudawach Janowickich).