Mineralogický systém Prof. RNDr. Milan Novák, CSc. Amfiboly Osnova přednášky: 1. Strukturní a chemický základ pro klasifikaci silikátů 2. Inosilikáty – amfiboly 3. Klasifikace amfibolů 4. Shrnutí 1. Silikáty - klasifikace 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů Obecný vzorec: AB[2]C[5]T[8]O[22] (OH,F)[2] ^XIIA = Na,K, vakance ^VIIIB = Ca, Mg, Fe^2+, Mn Na, Li ^VIC = Mg, Fe^2+, Mn Al, Fe^3+ Li ^IVT = Si, Al W = OH, F, Cl, O 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů Hlavní minerály rombické antofylit Mg[2]Mg[5]Si[8]O[22] (OH)[2] monoklinické tremolit Ca[2]Mg[5]Si[8]O[22] (OH)[2] aktinolit Ca[2](Mg,Fe)[5]Si[8]O[22] (OH)[2] obecný amfibol pargasit NaCa[2]Mg[4]AlSi[6]Al[2]O[22] (OH)[2] glaukofan Na[2]Mg[3]Al[2]Si[8]O[22 ](OH)[2] Tyto minerály uvažují pouze Mg, u všech lze Mg nahradit Fe^2+. 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů Vlastnosti: barva kolísá podle chemického složení Amfiboly chudé Fe (tremolit) bezbarvý, bílý, šedý, žlutý, hnědý Amfiboly bohaté Fe (aktinolit, amfibol) tmavě zelený až černý t = 5-6, h = 3-3,5, štěpnost výborná, 120° Amfiboly jsou velmi často pleochroické a mnohem výrazněji než pyroxeny. Často tvoří stébelnaté, jehlicovité až vláknité agregáty, štěpnost amfibolů je viditelně dokonalejší než u pyroxenů. Amfiboly jsou středně odolné alteracím a zvětrávání, často jsou zatlačovány slídami, chlority. Výskyty magmatické a metamorfované horniny kůry, většinou chudé SiO[2]. V plášti se vyskytuje jen zcela výjimečně. Využití: chemické složení amfibolů je indikátorem PT podmínek vzniku a složení mateřských hornin. 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů Výskyty: magmatické a metamorfované horniny pláště a kůry, méně často hydrotermální a výjimečně vzniká authigenně. Antofylit – ultrabazické horniny, často s olivínem a pyropem (Věžná, Ruda nad Moravou) Tremolit – hlavně mramory a Mg-skarny (Pernštejn, Vlastějovice), pyroxenové ruly , v dioritech Aktinolit – typický minerály metabazitů metamorfovaných ve středním stupni facie zelených břidlic) Obecný amfibol – běžný minerál magmatických i metamorfovaných hornin Pargasit - běžný minerál magmatických i metamorfovaných hornin (více Na) Čedičový amfibol – hlavně ve vulkanických horninách (Č. středohoří) Glaukofan – typický minerál hornin vznikajících v metamorfovaných horninách za velmi vysokého tlaku ale relativně nízkých teplot Richterit – minerál z alkalických hornin (magmatických i metamorfovaných) Arfvedsonit – minerál magmatických alkalických hornin Holmquistit – amfibol z kontaktů Li-bohatých pegmatitů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů Klasifikace amfibolů (Leake et al. 1997) a vybrané amfiboly (pouze s Mg) Mg-Fe-Mn-Li amfiboly A B C T Antofylit • Mg[2 ]Mg[5 ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] Gedrit • Mg[2 ]Mg[3]Al[2 ]Si[6]Al[2 ]O[22] (OH)[2] Holmquistit • Li[2 ]Mg[3]Al[2 ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] Ca amfiboly Tremolit • Ca[2 ]Mg[5 ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] Magnesiohornblend • Ca[2 ]Mg[4]Al Si[7]Al O[22] (OH)[2] Aluminotschermakit • Ca[2 ]Mg[3]Al[2] Si[6]Al[2] O[22] (OH)[2] Edenit Na Ca[2 ]Mg[5 ]Si[7]Al O[22] (OH)[2] Pargasit Na Ca[2 ]Mg[4]Al[ ]Si[6]Al[2 ]O[22] (OH)[2] Kaersutit Na Ca[2 ]Mg[4]Ti[ ]Si[6]Al[2 ]O[22] (OH)[2] Na-Ca amfiboly (často s Fe^3+) Richterit Na NaCa[ ]Mg[5 ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] Magnesiokatoforit Na NaCa[ ]Mg[4]Al[ ]Si[7]Al []O[22] (OH)[2] Winchit • NaCa[ ]Mg[4]Al[ ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] Aluminobarroisit • NaCa[ ]Mg[3]Al[2 ]Si[7]Al O[22] (OH)[2] Na amfiboly (často s Fe^3+) Glaukofan • Na[2 ]Mg[3]Al[2 ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] Magnesioarfvedsonit Na Na[2 ]Mg[3]AlFe^3+[ ]Si[7]Al[ ]O[22] (OH)[2] Leakeit Na Na[2 ]Mg[3]Fe^3+Li[ ]Si[8 ]O[22] (OH)[2] 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů základní substituční vektory (odvozené od tremolitu) (1) ^VIAl^IVAl^ Mg[-1]Si[-1] tremolit-tschermakit (magnesiohornblend) (2) ^BNa^VIAl[2]^IVAl^ Ca[-1]Mg[-2]Si[-1 ]tremolit - barroisit (3) ^BNa^VIAl^ Ca[-1]Mg[-1] tremolit - glaukofan (winchit) (4) ^ANa^VIAl[2]^IVAl[3]^ ”[-1]Mg[-2]Si[-3] tremolit -magnesiosadanagait (5) ^ANa^VIAl[2]^IVAl^ ”[-1]Mg[-2]Si[-3] tremolit - pargasit (6) ^ANa^IVAl^ ”[-1]Si[-1] tremolit - edenit (7) ^ANa^BNa^VIAl^IVAl^ ”[-1]Ca[-1]Mg[-1]Si[-1] tremolit - magnesiokatoforit • ^ANa^BNa ”[-1]Ca[-1] [ ]tremolit – richterit Mísitelnost mezi jednotlivými amfiboly je různá, od úplné - tremolit-ferrotremolit po velmi omezené – tremolit-antofylit 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolu 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 2. Inosilikáty - Skupina amfibolů 3. Klasifikace amfibolů 3. Klasifikace amfibolů 4. Souhrn amfiboly Klasifikace amfibolů je nesmírně komplikovaný problém a momentálně platná klasifikace (Leake et al. 1997) je přepracovávána zhruba ve stejném duchu. Hlavním problémem ale je, že klasifikace amfibolu není cílem naší práce ale jen prostředkem, jak se dopracovat rozumných geologických závěrů. Mnohem důležitější jsou v tomto smyslu ale substituční mechanismy. 4. Souhrn amfiboly • Tato přednáška zahrnuje poněkud pokročilejší přehled hlavních minerálů ze skupiny amfibolů. • Jsou uvedeny hlavní substituce, v amfibolech už výrazně převládají heterovalentní nad homovalentními. • Barva kolísá podle obsahu Fe (Mn), minerály s výraznou převahou Mg nad Fe (Mn) jsou bezbarvé, světle žluté nebo světle zelené, minerály bez Mg a Fe mají různé ale většinou světlé barvy. Minerály s vysokým obsahem Fe jsou tmavé – černé, červenofialové nebo hnědé. • Všechny amfiboly (až na naprosté výjimky) obsahují H[2]O jako skupinu OH ale navíc také F a někdy i Cl. • Téměř všechny amfiboly vznikají za teplot a tlaků relativně nižších ve srovnání s pyroxeny podobného složení většinou vc magmatických a metamorfovaných horninách. Amfiboly ale najdeme i v hydrotermálních systémech.