Amfiboli (inosilikaatti) – rakenne, koostumus ja ominaisuudet

Amfiboli (inosilikaatti) — syvä katsaus rakenne, koostumus ja ominaisuudet: kideformaatio, värit, Fe/Mg-pitoisuus ja geologinen merkitys.

Amfiboli on ryhmä inosilikaattimineraaleja. Ne muodostavat prisma- tai neulamaisia kiteitä.

Ne ovat kaksiketjuisia SiO
₄ tetraedrejä, jotka ovat yhteydessä toisiinsa kärkipisteissä. Yleensä niiden rakenteessa on rauta- ja/tai magnesiumioneja. Amfibolit voivat olla vihreitä, mustia, värittömiä, valkoisia, keltaisia, sinisiä tai ruskeita.

Rakenne ja kemiallinen koostumus

Amfibolien perusrakenne muodostuu kahdesta yhdestäketjuisesta silikaattiketjusta, jotka liittyvät toisiinsa muodostaen kaksiketjuisen verkon. Tetraedrit yhdistyvät kärkipisteistään, ja usein rakenteessa esiintyy myös hydroksyyliryhmiä tai halogeeneja. Yleisluonteinen kemiallinen kaava voidaan esittää esimerkiksi muodossa A_0–1B₂C₅T₈O₂₂(OH,F,Cl)₂, jossa eri koordinaatiopaikoille (A, B, C, T) sijoittuu erilaisia kationeja.

Tyypillisiä kationeja ovat Ca ja Na (A- ja B-paikoilla) sekä Mg, Fe2+, Fe3+, Al, Mn ja Ti (C- ja T-paikoilla). Tämän monipuolisen subistitution seurauksena amfibolit muodostavat laajoja kiinteitä liukuseoksia ja monimuotoisen mineraaliryhmän.

Fyysiset ominaisuudet

• Kristallijärjestelmä: amfibolit voivat kristallisoitua monokliinisessa tai ortorombisessa järjestelmässä riippuen lajista.
• Maljakkuus: heikko–kohtalainen (yleensä 2 suuntaa), halkaisukulmat noin 56° ja 124° (tämä erottaa amfibolit pyrokseneistä, joilla on noin 90° kulmat).
• Kovuus: noin 5–6 (Mohs).
• Tiheys: tavallisesti 2,9–3,6 g/cm³ riippuen rauta- ja magnesiumpitoisuudesta.
• Väri ja läpikuultavuus: värit vaihtelevat mustasta ja vihreästä valkoiseen ja siniseen; kiteet voivat olla läpikuultavia tai läpinäkymättömiä.
• Kiilto: lasimainen tai silkkinen; kuitumaiset amfibolit voivat olla erittäin hienosilkkisiä.

Ryhmät ja yleisimmät lajit

Amfiboliryhmä kattaa useita alaryhmiä ja lajeja. Tunnetuimpia ovat mm.:

• Hornblende: tumma, monimutkainen koheesioryhmä, yleinen kiviainespitoisuus vulkaanisissa ja plutonisissa kivissä sekä metamorfoituneissa kallioperissä.
• Tremoliitti–aktinoliitti: magnesium- ja rautapitoisia lajistoja; tremoliitti on vaalea ja aktinoliitti vihreämpi.
• Riebeckite ja arfvedsonite: natriumrikkaita, usein tummansinisiä tai mustia lajikkeita; riebeckite tunnetaan myös crocidoliittina (asbestimuoto).
• Anfiboli-asbestit: tiettyjä lajeja (esim. tremoliitti, aktinoliitti, riebeckite) esiintyy asbestimuotoisina kuituina, joilla on merkittävä terveydellinen vaikutus.

Geologinen esiintyminen ja muodostuminen

Amfibolit esiintyvät laajalti sekä magmaattisissa että metamorfaattisissa ympäristöissä. Ne ovat tavallisia keskimäisessä ja emäksisessä magmassa (esim. dioriitit, andesiitit) sekä amfiboliitteina tunnetuissa metamorfoituneissa kivissä, joissa amfiboli yhdessä plagioklaasin kanssa muodostaa amfiboliitin. Hydrothermaliset prosessit ja metasomaattiset reaktiot voivat myös muodostaa amfiboleja skarn- ja kontaktimetamorfisissa ympäristöissä.

Tunnistus ja erotus muihin mineraaleihin

Amfibolit tunnistaa usein seuraavista piirteistä:

• Kaksisuuntaiset säröt noin 56°/124° kulmissa (eriävät pyrokseenien lähellä 90° kulmasta).
• Neulamainen tai prismaattinen kristallit habitus; tiheys ja värisävy auttavat erotuksessa.
• Optisissa ohutkappaleissa amfibolit voivat olla voimakkaasti pleokrooisia (väri riippuu katselusuunnasta), mikä auttaa mikroskooppisessa tunnistuksessa.

Käyttö ja terveysvaikutukset

Useimmat amfibolit ovat tärkeitä kivilajien muodostajia eivätkä itsessään ole teollisesti merkittäviä yksittäisinä mineraaleina. Kuitumaiset asbestimuotoiset amfibolit (esim. tremoliitti, aktinoliitti, riebeckite/crocidoliitti) ovat historiallisesti olleet käytössä eristeinä ja rakennusmateriaaleissa, mutta niiden terveydelle haitalliset vaikutukset (keuhkosairaudet, mesoteliooma) ovat johtaneet laajoihin rajoituksiin ja kielloihin. Kiviaineksen käsittelyssä, louhinnassa ja rakennusten purkamisessa on tärkeää tunnistaa asbestipitoiset materiaalit ja noudattaa asianmukaisia turvallisuusohjeita.

Yhteenveto

Amfibolit muodostavat monimuotoisen inosilikaattiryhmän, jonka keskeisenä piirteenä on kaksiketjuinen tetraedrirakenne ja laaja kemiallinen vaihtelu. Ne ovat yleisiä sekä magmisissa että metamorfoituvissa kivissä, ja niiden tunnistuksessa auttavat säröt, kovuus, väri ja optiset ominaisuudet. Fibroottiset asbestimuodot erottuvat terveysriskinsä vuoksi muusta amfiboliryhmästä.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on amfiboli?

K: Mikä on amfibolin rakenne?

K: Sisältääkö amfiboli rakenteissaan rauta- ja/tai magnesiumioneja?

K: Minkä värisiä amfibolit ovat?

K: Minkä muotoisia amfibolit ovat?

K: Mikä on amfibolin kemiallinen kaava?

K: Mitä amfibolien yleisiä käyttötarkoituksia on?

Hae kirjaimella