آمفیبول (Amphibole) گروه مهمی از کانی های سنگ ساز در سنگهای آذرین و دگرگونی درجه متوسط است که ساختار بلورین کشیده داشته و رنگ شان از سبز تیره تا قهوهای تیره، مشکی و گاه سفید متغیر است. کانی های خانوادۀ آمفیبول شامل هورنبلند، ترمولیت، اکتینولیت، آنتوفیلیت، گلوکوفان و ریبکیت است. از این میان، هورنبلند رایجترین Amphibole سنگ ساز میباشد. درجۀ سختی این کانی ها از 5 تا 6 موس متغیر است. سدیم، کلسیم، آهن و منیزیم، عناصر اصلی تشکیل دهندۀ Amphibole ها هستند. هرقدر میزان آهن در کانی بالاتر باشد، رنگ کانی تیرهتر خواهد شد. آمفیبول ها جزء کانیهای سیلیکاته محسوب میشوند و در خانوادۀ اینوسیلیکاتها جای دارند. از آمفیبولها چنانچه خالص باشند، به عنوان سنگهای قیمتی و نیمه قیمتی در جواهر سازی استفاده میشود. این کانی ها همچنین از منابع معدنی یشم و آزبست محسوب میشوند.
آمفیبول چیست؟
آمفیبول ها دستهای از کانیهای خانوادۀ سلیکات ها هستند؛ یعنی ساختار بلورشناسی آنها از چهار وجهی SiO4 تشکیل شده است؛ جزء اینوسیلیکات ها هستند یعنی چهار وجهی های SiO4 با به اشتراک گذاشتن اکسیژن، به هم متصل می شوند و زنجیری از چهار وجهی ها را تشکیل میدهند. این زنجیرها نیز میتوانند با به اشتراک گذاشتن اکسیژن های بیشتر از جوانب، به صورت یک درمیان به چهار وجهی های دیگر متصل شوند و زنجیرهای نواری یا دوتایی به وجود آورند. Amphibole به اختصار با نماد Amp نشان داده میشود.
Ampها از تبلور ماگماها به وجود می آیند؛ البته ماگمایی که به لحاظ شیمیایی، حدواسط تا اسیدی باشد. وجود یونهای آهن، سدیم، پتاسیم و منیزیم در ماگما برای شکل گیری آمفیبول ها ضروری است. از کنار هم قرار گرفتن این یونها در شرایط مناسب و در کنار سیلیس، اکسیژن و آلومینیوم، کانیهایی به نام Amphibole شکل میگیرد. بسته به اینکه کدام یونها و به چه میزان و ترکیبی با سیلیس و اکسیژن و آلومینیوم ترکیب شوند، انواع مختلفی از Amphibole شکل میگیرد که در ادامه توضیح داده شده است.
انواع آمفیبول
- آنتوفیلیت.
- سری گومینگتونیت شامل کومینگتونیت و گرونریت.
- سری ترمولیت شامل: ترمولیت، اکتینولیت، هورنبلند.
- گروه آمفیبول های سدیم دار شامل: گلوکوفان و ریبکیت.
آمفیبولها ساختار کریستالی مشابهی دارند، اما حاوی نسبتهای متفاوتی از سدیم (Na)، کلسیم (Ca)، آهن (Fe) و منیزیم (Mg) هستند که در ساختار کریستالی آن جایگزین یکدیگر میشوند. کانی های آمفیبول عموما تیره رنگ، سخت و از نظر ظاهری به قدری شبیه هستند که اغلب تنها با بررسی زیر میکروسکوپ نوری میتوان آنها را از یکدیگر متمایز کرد. آنها اجزای مهم بسیاری از سنگ های آذرین و دگرگونی میانی هستند، اما به راحتی با کانیهای پیروکسن که سختی و رنگ تیره مشابهی دارند اشتباه گرفته می شوند. این مشکل در تشخیص آمفیبول از پیروکسن در نام گروه منعکس شده است. آمفیبول از کلمه یونانی amfibolos گرفته شده است که به معنای “مبهم” یا “مشکوک” است.
آنتوفیلیت
آنتوفیلیت یک کانی حاصل از دگرگونی سنگ های سرشار از منیزیم، همچون سنگ های آذرین فوق بازی و شیل های دولومیتی ناخالص است. فرمول مولکولی آن (Fe,Mg)7Si8O22(OH)2 است. این کانی در گنیس ها و شیست های کردیریت دار یافت میشود. همچنین ممکن است در ارتوپیروکسن ها و الیوین، به عنوان یک فراورده دگرگونی پسرونده به صورت باقیماندۀ حاشیهای تشکیل شود. آنتوفیلیت بخشی از یک سری محلول جامد با ترکیبی از Mg7Si8O22(OH)2 تا تقریباً Fe2Mg5Si8O22(OH)2 است. هنگامی که مقدار آهن آن افزایش یابد، ساختمان مونوکلینیک کامینگتونیت شکل میگیرد. آنتوفیلیت با رنگ قهوه ای میخکی شناخته میشود اما هنگامی که بلورهای آن با سایر آمفیبولها مانند کامینگتونیت یا گرونریت باشد، تشخیص آن بدون استفاده از آزمونهای نوری یا پرتوی ایکس (XRD) امکان پذیر نیست. سایر ویژگیهای آن عبارتست از:
- آمفیبول آنتوفیلیت در سیستم ارترومبیک، ردۀ 2/m 2/m 2/m متبلور میشود.
- بلورهای شکلدار آن کمیاب است؛ معمولاً به صورت تیغهای یا رشتهای دیده میشود.
- در اسیدها حل نمیشود.
- در لولۀ بسته بر اثر حرارت آب از دست میدهد.
- در برابر فوتک در درجۀ 5 گدازپذیر است و به لعاب سیاه رنگی با خاصیت مغناطیسی تبدیل میشود.
آمفیبول های سری کامینگتونیت
آمفیبول های سری کامینگتونیت شامل دو کانی زیر است:
- کامینگتونیت با فرمول Fe2Mg5Si8O22(OH)2
- گرونریت با فرمول Fe7Si8O22(OH)2
کامینگتونیت و گرونریت معمولاً به صورت رشته ای یا تیغه ای شکل و اغلب شعاعی یافت میشوند. کامینگتونیت عضو سرشار از منیزیم (Mg) و گرونریت عضو سرشار از (Fe) سری کامینگتونیت – گرونریت را تشکیل میدهند. در نمونه دستی، ویژگیهای مشابهی دارند. بنابراین، تنها راه شناسایی مطمئن آنها، بررسی میکروسکوپی مقاطع نازکشان است. کومینگتونیت دو محوری مثبت و گرونریت دو محوری منفی است. سایر ویژگی و مشخصه های این دو کانی عبارتند از:
- رخ کامل در راستای {110}.
- سختی 5.5 تا 6.
- گرانی ویژۀ 3.1 تا 3.6.
- جلای ابریشمی یا رشتهای.
- کانی هایی نیمه شفاف هستند.
- رنگ شان سایه های مختلفی از قهوهای روشن است.
- نور تنها از لبه های نازک کانی عبور میکند.
نام کامینگتونیت از ناحیۀ کامینگتون (Cummington) در ماساچوست برگرفته شده است. کامینگتونیت کانی سازندۀ سنگ های دگرگونی ناحیه ای است. در آمفیبولیت ها فراوان است و معمولاً با هورنبلند یا اکتینولیت همزیست است. درشت بلورهای کومینگتونیت در برخی از سنگ های آذرین مانند داسیت ها دیده شده است. انواع سرشار از منگنز کامینگتونیت در نهشته های دگرگون شدۀ غنی از منگنز یافت میشود.
گرونریت، دیگر کانی گروه کامینگتونیت است. نام اختصاری آن، از واژۀ آموزا، کلمهای ترکیبی (آکرونیم) برای شرکت “معادن آزبست آفریقای جنوبی” گرفته شده است. این کانی مشخصۀ سازندهای آهنی دگرگون شده ناحیۀ دریاچۀ سوپریور و تراف لابرادوار است. با افزایش درجۀ دگرگونی پیشرونده، کامینگتونیت و گرونریت به عضوهای سری ارتوپیروکسن یا الیوین تبدیل میشوند. آموزیت، گونۀ بسیار نایاب گرونریت است که فقط در بخش شرقی ایالت ترانسوال در آفریقای جنوبی استخراج میشود.
آمفیبول های سری ترمولیت
آمیبول های سری ترمولیت شامل کانی های زیر است:
- ترمولیت با فرمول Ca2Mg5Si8O22(OH)2
- اکتینولیت با فرمول Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2
- هورنبلند با فرمول (Ca, Na)2-3(Mg, Fe, Al)5Si6(Si, Al)2O22(OH)2
آمفیبول های سری ترمولیت در سیستم منوکلینیک ردۀ 2/m متبلور میشوند. بلورهای این کانیها معمولاً منشوری است و در انتهای آنها تقریباً همیشه دو وجه از یک منشور کوتاه {OK1} وجود دارد. سایر ویژگیها و مشخصات آمفیبولهای سری ترمولیت به صورت زیر است. از این ویژگیها میتوان برای شناخت این کانیها استفاده کرد.
- Ampها سری ترمولیت، کانیهایی شفاف تا نیمه شفاف اند.
- سختی آمفیبول های سری ترمولیت، 5 تا 6 درجۀ موس است.
- گرانی ویژه 3 تا 3.3 گرم بر سانتی متر مکعب دارند.
- جلای شیشه ای و در منطقۀ منشوری، درخشندگی ابریشمی دارند.
- رنگ شان از سفید تا سبز در اکتینولیت تغییر میکند.
- با افزایش مقدار آهن، رنگ کانی تیرهتر میشود و گرانی ویژه نیز افزایش مییابد.
- انبوهه های نمدی شکل رشته های ترمولیت، به چرم کوهی یا پنبۀ کوهی معروفاند.
- نوع سخت و متراکم ترمولیت که بیشتر با عنوان یشم شناخته میشود، نفریت (Nephrite) نام دارد.
1- آمفیبول ترمولیت
ترمولیت را میتوان در سنگ های آهکی دولومیتی دگرگون شده یافت. به عبارت دیگر، این سنگها معمولترین محل پیدایش ترمولیتها هستند. این کانی در دماهای بالا ناپایدار است و به دیوپسید تبدیل میشود. نام ترمولیت از درۀ ترمولا (Termola) در حوالی سنت گوتارد، سوئیس گرفته شده است. ترمولیت گاهی تیغه ای شکل است اما اغلب انبوهههای ستونی شعاعی تشکیل میدهد. رشته های ابریشمی آن نیز گاهی دیده شده است. همچنین به صورت دانهای ریز و درشت و تودهای و متراکم یافت میشود. زاویه های آن تقریباً مشابه هورنبلند است (در بررسی های میکروسکوپی).
2- آمفیبول اکتینولیت
نام اکتینولیت از دو واژۀ یونانی به معنی شعاعی و سنگ (به دلیل هابیت معمولاً شعاعی آن) گرفته شده است. اکتینولیت یکی از کانی های مشخصه رخساره های شیت های سبز است. همچنین در شیست های گلوکوفان دار به صورت همزیست با کوارتز، اپیدوت، گلوکوفان، پومپله ایت و لاوسونیت دیده میشود. در ایران، در حوالی گردنۀ زاغه (50 کیلومتری جادۀ همدان به ملایر)، بلورهای سوزنی سیاه رنگ و گاه شعاعیِ اکتینولیت در برخی از شیست های دگرگونی ناحیه ای دیده میشود. اکتینولیت همچنین در هورنفلس های مبارک آباد و در متن دولریت خوریان (حوالی سمنان) وجود دارد. نوع متراکم اکتینولیت، نفریت است و از آن برای تولید اشیای زینتی و جواهری مثل سنگ ماه تولد، استفاده میشود. نفریت همان سنگ یشم است.
ترمولیت (یا اکتینولیت) ممکن است به صورت همزیست با هورنبلند در نتیجۀ نبود آمیختگی بین ترمولیت (یا اکتینولیت) و هورنبلند تشکیل شود. عضوهای سری ترمولیت- فرو اکتینولیت ساختمان نوع C2/m دارند. محلول جامد کاملی از ترمولیت تا فرو اکتینولیت وجود دارد. اکتینولیت نامی است که برای توصیف عضو میانی استفاده می شود. در سنگ های دگرگونی دما بالا و در مناطقی که سنگ های آذرین گسترش دارند، به علت گسترۀ وسیع جانشینی Al بجای Si و جایگزینی توأم کاتیونها که در بخش های مختلف ساختمان روی میدهد، سری کاملی از ترمولیت – فرو اکتینولیت تا هورنبلند دیده میشود. نامهای ترمولیت و فرو اکتینولیت در این محدودۀ ترکیبی گسترده، عموماً برای عضوهای فقیر از Al استفاده میشود. در مناطقی که دمای پایینتری را تحمل کردهاند، ترمولیت (یا اکتینولیت) ممکن است به صورت همزیست با هورنبلند، در نتیجۀ آمیختگی بین ترمولیت (یا اکتینولیت) و هورنبلند تشکیل شود. عضورهای سری ترمولیت – فرو اکتینولیت ساختمان نوعِ C2/m دارند.
نمودهای تشخیص ترمولیت – اکتینولیت
تشخیص ترمولیت از اکتینولیت در نمونه دستی آنها دشوار است. زیرا ظاهر هر دو کانی سبز رنگ است. در مقاطع میکروسکوپی، قابل تشخیص هستند؛ به این ترتیب که اکتینولیت چند رنگی سبز دارد و همین ویژگی، نشانۀ شناسایی آن از ترمولیت است.
- کانی هایی با منشورهای باریک و رخ منشوری خوب.
- از پیروکسن ها با زاویۀ رخ و از هورنبلند، با رنگ روشنتر مشخص میشوند.
- در برابر شعلۀ فوتک در درجۀ 4 گداز پذیر هستند و شیشۀ شفافی تولید میکنند.
3- هورنبلند رایج ترین آمفیبول سنگ ساز
نام هورنبلند از یک واژۀ کهن آلمانی گرفته شده است که از کلمات آلمانی “horn” و “blenden” (کور کردن یا خیره کردن) می آید که به سختی و درخشش شیشه ای این کانی اشاره دارد. همچنین کنایه از کانی های منشوری تیره رنگ هورنبلند است، همراه با سنگهای معدنی اما بدون فلزات قابل بازیافت! زیرا ظاهر مات آمفیبول، رنگ تیره و درخشش شیشهای آن، باعث میشود به راحتی با فلزات اشتباه گرفته شود!
هورنبلند جلای شیشهای دارد و انواع رشتهای آن، اغلب ابریشمی هستند. رنگ آن از سایههای سبز تیره تا سیاه تغییر میکند. یک کانی نیمه شفاف است؛ به همین دلیل، نور تنها از لبههای نازکش عبور میکند. این کانی به صورتهای منشوری، ستونی یا رشتهای و دانه درشت تا دانه ریز یافت میشود.
هورنبلند یک کانی سنگ ساز مهم است. این کانی در گسترۀ وسیعی از سنگ های آذرین و دگرگونی یافت میشود. به ویژه کانی مشخص بعضی سنگ های دگرگونی درجه متوسط (آمفیبولیتها) است که در آن، هورنبلند و پلاژیوکلازهای همراه آن، سازندگان اصلی را تشکیل میدهند. هورنبلند همچنین از دگرسانی پیروکسن، در طی مرحلۀ پایانی تبلور سنگ های آذرین و هم در هنگام فرایندهای دگرگونی ایجاد میشود. هورنبلند کانی عمدۀ سازنده سینیت ها و دیوریت ها است. هورنفلس های پیروکسن و آمفیبولدار سد کرج و سنگ های آذرین بیرونی دماوند، نمونههایی از سنگهای ایران هستند که حاوی هورنبلند هستند.
هورنبلند ساختمانی شبیه به ترمولیت با گروه فضایی C/2m دارد. این کانی بیشتر به دلیل نبود آمیختگی بین آمفیبول های Ca دار و آمفیبولهای Fe-Mg به وجود می آید و تیغه های عدم آمیزش گرونریت دارد.
اُکسی هورنبلندها در برخی سنگ های آتشفشانی با نسبتهای چشمگیر +Fe3 به +Fe2 و مقدار کم OH یافت میشوند. نمونه ای از ترکیب آن، NaCa2Fe42+Fe3+ (AlSi7)O23(OH) است.
در شکل زیر، تصویر میکروسکوپی از مقطع نازک کانی هورنبلند نشان داده شده است. رنگ کانیها در زیر میکروسکوپ الکترونی را در حالت نور ساده بررسی میکنیم. همانطور میبینید، رنگ هورنبلند سبز کمرنگ است. رخهای لوزی شکل این کانی را نیز هم تصویر رنگی و هم در تصویر ساده میتوانید به خوبی ملاحظه نمایید.
گروه آمفیبول های سدیم دار
گروه آمفیبول های سدیم دار، شامل دو عضو است:
- گلوکوفان (Na2Mg3Al2Si8O22(OH)2): از دو واژۀ یونانی به معنی آبی و ظاهر شدن گرفته شده است.
- ریبکیت (Na2Fe32+Fe23+Si8O22(OH)2): نام این کانی به افتخار ایی.ریبکیت انتخاب شده است.
تشخیص گلوکوفان از ریبکیت در نمونه دستی مشکل است؛ زیرا هر دو عضوهای یک سری محلول جامد هستند. هرچند از نظر پیدایش، با توجه به اینکه گلوکوفان فقط در سنگ های دگرگونی و ریبکیت در سنگ های آذرین یافت میشود، تا حدودی میتوان آنها را شناسایی کرد. در مقاطع میکروسکوپی، میتوان آنها را به راحتی و به طور دقیق تشخیص داد. به این صورت که گلوکوفان با رنگ آبی روشن، چند رنگی ضعیف تر، ضرایب شکست پایین تر، زوایۀ کمتر محور نوری و طویل شدگی مثبت، از ریبکیت باز شناخته میشود.
بین دو کانی گلوکوفان و ریبکیت، یک سری جزئی به نام کروسیدولیت (Crocidolite) وجود دارد. کروسیدولیت ترکیب شیمیایی بین این دو کانی دارد. کروسیدولیت در حدود 4 درصد کل محصول آزبزست جهان را تشکیل میدهد. در آفریقای جنوبی و استرالیای غربی، این کانی به صورت میان لایههای ظریف، با ردیف هایی از سازند آهن نواری پرکامبرین قرار گرفته است. در بسیاری از مناطق آفریقای جنوبی، شکل های دروغینی از کروسیدولیت که کوارتز جایگزین آن شده است. این جایگزینی بی آنکه بافتهای رشتهای کروسیدولیت را از بین برده باشد، مادۀ زینتی زیبایی را با درخشندگی متغیر (شاتویانسی) به وجود آورده است. جواهر سازان از آن با نام چشم ببر یاد میکنند! یک کانی بسیار زیبا که به عنوان سنگ نیمه قیمتی به صورت دستنبد، گردنبند و پلاک استفاده میشود.
ریبکیت متداولترین کانی در سنگ های آذرین مانند گرانیت، سینیت، سینیت های نفلین دار و پگماتیت های همراه آن هاست. در برخی از شیست های با خاستگاه دگرگونی ناحیه ای، ریبکیت دیده شده است. در ایران، در برخی از سنگهای دانه درشت و قلیایی پرکامبرین در حوالی چشمه سفید (مسیر جادۀ خمین به گلپایگان) ریبکیت به مقدار فراوان همراه با ارتوکلاز پرتیتی وجود دارد.
مشخصات و نمودهای تشخیص آمفیبول های گروه سدیم، یعنی گلوکوفان و ریبکیت در ادامه بیان شده است.
- گلوکوفان و ریبکیت هر دو جزء کانی های نیمه شفاف هستند.
- رنگ شان آبی تا آبی ارغوانی تا سیاه است؛ با افزایش مقدار آهن، این رنگها تیرهتر میشوند.
- رنگ خاکه سفید تا آبی روشن.
- جلای شیشه ای.
- هر دو کانی در برابر شعلۀ فوتک در درجۀ 3، گداز پذیرند.
- توسط هابیت رشته ای و رنگ آبی خو مشخص میشوند.
- رخ کاملی در راستای {110} دارند.
- سختی آنها 6 رجه موس و گرانی ویژه شان 3.1 تا 3.4 است.
Amphibole ها را در چه سنگ هایی پیدا کنیم؟
کانیهای آمفیبول در سنگهای آذرین حدواسط تا فلسیک رایجتر هستند، در حالی که پیروکسنها در سنگهای آذرین بازیک رایجترند. البته یک استثنا در این مورد وجود دارد و آن، آمفیبولهای اکسید شده غنی از تیتانیوم است که معمولا در سنگ های بازالتی وجود دارد. در هر صورت، کانی های آمفیبول در گرانیتها رایج هستند، به ویژه در سنگهای سینیت و دیوریت فراوان هستند، طوریکه ممکن است تا 20 درصد حجم سنگ را تشکیل دهند. Ampها در سنگهای آذرینی که در اعماق زیر سطح زمین تشکیل میشوند بیشتر از سنگهای آذرین آتشفشانی حضور دارند. زیرا در اعماق زمین، فشار بالای این فعل و انفعلات زیرزمینی به ادغام گروه های OH در ساختار کریستالی سیلیکات کمک میکند و پیروکسن ها را به آمفیبول تبدیل میکند.
کانیهای Amp در شیستهای دگرگونی و گنیس نیز رایج هستند و عمدهای از آمفیبولیتهای دگرگونی را تشکیل میدهند. نوارهای تیره رنگی که در گنیس ها می بینیم، غالبا آمفیبولها هستند. پیروکسن ها در سنگ های دگرگونی نسبتا کمیاب هستند، به استثنای دیوپسید که در کربنات های دگرگون شده وجود دارد. بنابراین، اگر در شیست یا گنیس، کانی تیره و سخت دیدید، به احتمال زیاد آمفیبول است!
Amphibole ها عمدتاً به صورت بخشهای جدایی ناپذیر سنگی بزرگتر تشکیل میشوند. به همین دلیل، اینکه بتوانیم آنها را به صورت کریستالهای مجزا از متن سنگ، بزرگ و به خوبی توسعهیافته ببینیم، نادر است. با این حال، بلورهای آمفیبول در پگماتیت های مرتبط با سنگ های آذرین دیوریت یا سینیت وجود دارند. در سنگهای آذرین، کانیهای آمفیبول معمولاً با کانیهای فلدسپات میانی همراه هستند، در حالی که در سنگهای دگرگونی با کانیهای میکا همراه هستند.
در سنگهای دگرگونی، کانیهای آمفیبول ممکن است به سایر سیلیکاتهای آهن منیزیم مانند کلریت، اپیدوت و بیوتیت تبدیل (دگرسان) شوند.
اهمیت اقتصادی آمفیبول ها
- به عنوان سنگ تزئینی.
- کانیهای آمفیبولی رایج و سنگساز به عنوان سنگ های نیمه قیمتی و قیمتی در جواهرات استفاده میشود؛ مثال: یشم و چشم ببر.
- حضور Amphiboleها در سنگ های گرانیت ها، دیوریت ها و سینیت ها جلوهای به این سنگها میبخشد که بتوانیم از آنها به طور گسترده به عنوان سنگ های ساختمانی مثل سنگ پله و سنگ نما استفاده کنیم.
- استفاده به عنوان آزبست در صنعت. آزبست یک ماده معدنی رشته ای است که میتوان آن را به پارچه تبدیل کرد. این ماده غیر قابل اشتعال است. از این رو، رومیها از آن برای پیچیدن شخصیت های خاص شان بعد از مرگ و قبل از آتش زدن جسد، استفاده میکردند. با سوختن جسد، پارچه آزبست دست نخورده و دست نخورده باقی میماند و خاکستر مردگان را حفظ میکرد تا پس از خاموش شدن آتش جمع آوری شود. از پارچه آزبست به عنوان فتیله چراغ نیز استفاده میشد. استفاده از آزبست برای لنتها و واشرهای ترمز خودرو بود که برای اولین بار آزبست را به یک کالای صنعتی مهم تبدیل کرد.
نظر خود را درج کنید