Андалузит

Английское название минерала Андалузит - Andalusite

Название от испанской провинции Андалузии, где минерал был найден впервые.

Синонимы:

Микафилит— micaphilite (Брюннер, 1804), твердый шпат— Harthspath (Вернер, 1817), штанцаит — stanzaite (поДана, 1892), шизейлит — chizeulite (Лакруа, 1910).
Хиастолит — chiastolite — андалузит, с включениями углистого или глинистого вещества, расположенного по определенным кристаллографическим направлениям. Название от греческого хиастос — диагонально расположенный (Карстен, 1800. Синон. Крестовик — made, круцит — crucite (Деламетри, 1797), пустотелый шпат—Hohlspath (Венер, 1803), мальтезит — maltesite (Седерхолм, 1896), маранит — maranite (Линк; по Хинце), хауденйт (гоуденит) — howdenite (Андерсон, 1902), стеалит — Stealith (Кёхлин, 1911).

Содержание

Химический состав
Разновидности
Кристаллографическая характеристика
Форма нахождения в природе
Физические свойства
Диагностические признаки
Происхождение
Месторождения
Практическое применение
Физические методы исследования
Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Формула минерала

Al₂[SiO₄]O

Химический состав андалузита

Химический теоретический состав: Аl₂O₃ — 62,93, SiO₂ — 37,07. Методом парамагнитного резонанса установлено, что Fe³⁺ в основном замещает Аl в шестерной координации, а Cr³⁺ замещает только Аl в шестерной координации; Se⁺ замещает Si⁴⁺; роль Mn не выяснена.

Спектроскопическое исследование показало, что в среднем андалузит содержит (в %): Li — 0,021, Ga — 0,0083, Zr — 0,0045, V — 0,004, Cr — 0,002, В — 0,001 и следы Ni, Sr, Y, Pb. По данным Вершковской и др., содержание в нем Ga не превышает 0,001% . В минерале содержится (в %): Zn — 0,02, Zr — 0,2, Си — 0,04, Ni — 0,02, Sr — 0,03, Nb —0,01, Y — 0,02. Содержание Ra в андалузите из Японии составляет п-10^-12.

Разновидности андалузита

Манганандалузит — manganandalusite. Синононим — виридин — viridine, госселетит — gosseletite (Корен, 1934). Отличается повышенным содержанием MnO (до 19,22%), иногда содержит больше железа, чем обычный андалузит (до 6,6% Fe₂O₃). Наблюдается в виде короткопризматических слегка уплощенных кристаллов (до 20—40 мм), зерен, округлых, столбчатых и пластинообразных скоплений; мономинеральные обособления иногда достигают 150x70 мм. Цвет ярко-зеленый, темно-зеленый (почти черный). Оптически (+). Удлинение зерен положительное. Интенсивный плеохроизм; показатели преломления выше, чем у обычного андалузита.
Встречается в Mn- и Fe-содержащих глинистых песчаниках, полевошпатовых песчаниках, смешанных кластических и туфогенных осадках, подвергшихся региональному (от низкой до средне-высокой степени) и контактовому (низкой степени) метаморфизму, в гематитсодержащих филлитах. Известен на Алданском нагорье в Якутии, где содержание его местами достигает 60%; на р. Тимптон ассоциируется с биотитом, полевыми шпатами, силлиманитом, альмандином, рутилом, хлоритом, апатитом, графитом, гематитом, магнетитом, амфиболом, моноклинным пироксеном, баститом, кордиеритом, пирротином, ильменитом; на Окурданских гольцах наблюдается в ассоциации с кварцем, манганофиллитом, гранатом (спессартин-пироп), гематитом, магнетитом, микроклином, олигоклазом, а также с акцессорными рутилом, монацитом, цирконом, апатитом и сванбергитом. В округе Ультевис в Северной Швеции встречен в кварцитах и лептитах; сопутствующие минералы: микроклин, плагиоклаз, гематит, мусковит, апатит, эпидот, турмалин, циркон, пьемонтит; здесь же обнаружен в пегматитах, секущих лептиты, с кварцем, микроклином, пироксеном, Mn-гранатом. В Вестано в Южной Швеции манганандалузит встречается в кварцитах с мусковитом и акцессорными цирконом и гранатом. В Дармштадте (Германия) в контактово-метаморфических сланцах сопровождается кварцем, пьемонтитом, биотитом и акцессорными апатитом, рутилом, гранатом, гематитом. На горе Киэва в шт. Нью-Мексико (США) манганандалузит обилен в кварцитах, содержащих кианит, мусковит, гематит, реже рутил и циркон. В Сальм-Шато (Бельгия) манганандалузит представлен порфиробластами в гематитсодержащих филлитах. Манганандалузит замещается мусковитом, хлоритоидом, смесью хлорита с кварцем и серицита с пьемонтитом, глинистым веществом.
При выщелачивании Mn и Fe обесцвечивается. По межплоскостным расстояниям манганандалузит не отличается от обычного андалузита.

Кристаллы во время роста могут захватывать углистый или глинистый материал. Его концентрация происходит в определенных кристаллографических направлениях, в результате чего возникает характерная фигура креста; такая разновидность называется хиастолитом (греч. «хиастос» — скрещенный, «литое» — камень). Темное ядро хиастолита из Ланкастера в шт. Массачусетс (США) состоит из мусковита, хлорита, кварца, сульфидов, окислов железа и титана.

Кристаллографическая характеристика андалузита

Сингония ромбическая

Класс симметрии. Ромбо-бипирамидальный — mmm. Отношение осей. 0,982 : 1 : 0,703.

Кристаллическая структура

Особенностью структуры является наличие двух типов атомов Аl: в координации шесть и пять (подтверждено методом парамагнитного резонанса). Октаэдры AlO₆ расположены параллельно оси с в виде цепочек, соединенных по ребрам; форма октаэдров значительно отклоняется от идеальной. Их цепочки связаны чередующимися кремнекисло-родными тетраэдрами и атомами Аl с координацией пять. Проекция структуры на плоскость, параллельную с, показывает, что группы [SiO₄] и [АlO₅] связаны в пространственную сетку состава Al₄[Al₄Si₄O₂₀], сходную с таковой слюд. Анионная упаковка камня не является плотнейшей, поскольку в ее узоре на одной и той же высоте существует замкнутая шестиугольная фигура из шаров. В андалузите ковалентные связи преобладают над ионными.

Главные формы: Кристаллы призматические, псевдотетрагональные. Иногда наблюдается вертикальная штриховка на гранях (110) и (320).

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Столбчатые с квадратным сечением, сжатые, удлиненные призматические.

Двойники по (101) редки. Включения состоят из газово-жидких обособлений, углистого и глинистого вещества, кварца, рутила, граната, корунда, циркона. В поперечном разрезе кристаллов так называемого хиастолита включения углистого или глинистого вещества имеют вид темного креста, ромба или шахматных клеток, в продольном — темных полос на белом или сером

Агрегаты. Кристаллы, зерна, волокна; агрегаты зерен, иногда лучистые, столбчатые, шестоватые выделения. Длина отдельных кристаллов достигает 10—15 см и более; самый крупный кристалл (61 см в длину и 15,24 см в ширину) найден в пегматитовой жиле каньона Батиста в шт. Калифорния (США).

Физические свойства андалузита

Оптические

Цвет серый, желтый, бурый, розовый, красный, оливково-зеленый, фиолетовый, редко бесцветный. Темный красно-фиолетовый цвет андалузита из Австралии обусловлен примесью железа (1,61% Fe₂O₃) и титана (0,11% TiO₂), марганец обнаруживается в виде следов. Окраска иногда распределена неравномерно. Цвет манганандалузита темно-зеленый до почти черного; у манганандалузита (виридина) из Якутии он предположительно обусловлен железом, из Нью-Мексико (США) — присутствием Mn³⁺ и Fe³⁺ .
Черта бесцветная.
Блеск стеклянный, часто слабый.
Отлив
Прозрачность Прозрачный до непрозрачного.

Механические

Твердость 6,5 — 7,5 Микротвердость на (110) равна 1409, на (001) — 924 кГ/мм²; подругим данным, у андалузита 1650, у манганандалузита 1520 кГ/мм².
Хрупок.
Плотность 3,1—3,2
Спайность по (110) ясная, иногда совершенная, по (100) менее совершенная, по (010) почти не выражена; у марганцового андалузита спайность совершенная по (110) и (101), иногда по (001), отдельность по (120) и (230).
Излом неровный, занозистый, неясно раковистый.

Химические свойства.

Кислоты на андалузит не действуют. Разлагается сплавлением с щелочами или с содой. С раствором азотнокислого кобальта дает реакцию на Аl.

Прочие свойства

Не люминесцирует. Инфракрасные спектры андалузита и манганандалузита одинаковы со спектрами кианита.

Поведение при нагревании

Искусственное получение андалузита

Диагностические признаки андалузита

Сходные минералы. Красный турмалин.

Под микроскопом от апатита отличается отсутствием пирамидальных конечных граней, ромбическими и прямоугольными очертаниями срезов, более высокой интерференционной окраской, двуосностью и большим углом оптических осей; от топаза отличается призматической спайностью, плеохроизмом, большим углом оптических осей и отрицательным знаком; от кианита — отрицательным удлинением, более низким рельефом, розоватой окраской и отсутствием двойников; от гиперстена — отрицательным удлинением; от тремолита — отрицательным удлинением, более низкой интерференционной окраской, прямым углом между трещинками спайности; от силлиманита — отрицательным удлинением и значительно более низким двупреломлением; от мелилита, цоизита и везувиана отличим по отрицательному удлинению, а также по отсутствию аномальных цветов интерференции.

Спутники. Мусковит, биотит, кварц, ортоклаз, кордиерит, плагиоклаз, турмалин, рутил, корунд, ставролит, гранат, золото, кианит и др.

Происхождение и нахождение

Типичный минерал контактового метаморфизма глинистых пород (роговики); в виде мелких кристаллов встречается повсеместно.

Андалузит — относительно распространенный минерал, встречающийся преимущественно в метаморфических породах. По Тёрнеру, он характерен для роговообманково-роговиковой (ассоциируется с мусковитом, биотитом и кварцем) и пироксен-роговиковой (ассоциируется с кордиеритом, ортоклазом, кварцем, биотитом и плагиоклазом) фаций контактового метаморфизма. По Семененко, минерал образуется в алюмосиликатных породах при их метаморфизме: термоконтактовом (роговики высокотемпературной ступени) и миграционно-контактовом (гидротермально-пневматолитовом) — слюдяно-ставролит-андалузитовые сланцы и андалузит-корундовые алюмокварциты.

Изменение минерала андалузит

Практическое применение андалузита

В основном используется так же, как и кианит. Находит применение как ценной огнеупорное сырье для футеровки печей (высокая огнеупорность). Благодаря незначительному изменению объема при обжиге представляет ценное сырье для керамической промышленности. Предложен способ получения из андалузита глинозема. Прозрачные и красиво окрашенные разности употребляются как драгоценные камни 3-го класса.