Fasi Fondamentali

Sialiche

Feldspati

Feldspatoidi

Quarzo

Femiche

Spodumene

Accessori Diffusi

Accessori Specifici

Alterazioni

Microstrutture

Rocce

Complesso di Alnö

Complesso di Oka

Complesso di Jacupiranga

Anfiboli

Il termine anfibolo, dal Greco amphibolos (ambiguo), fu coniato dal cristallografo francese René-Just Haüy nel 1801, in allusione alla loro grande variabilità composizionale e morfologica.

Gli anfiboli possono essere suddivisi in cinque grandi gruppi e nel complesso si hanno 76 distinti end member. Data lo loro ampia variabilità composizionale, gli anfiboli, sono minerali che possono cristallizzare in un’ampia varietà di rocce a chimismo molto diverso. Tipicamente, gli anfiboli formano cristalli prismatici allungati, cristalli aciculari o masse fibrose (asbestiforme); tuttavia, senza analisi chimiche precise, è estremamente difficile distinguere tra loro i vari anfiboli. La complessa composizione chimica degli anfiboli può essere espressa dalla formula:

A_0-1B₂C₅T₈O₂₂(OH,F,Cl)₂

dove A = Na, K; B = Na, Zn, Li, Ca, Mn, Fe²⁺, Mg; C = Mg, Fe²⁺, Mn, Al, Fe³⁺, Ti, Zn, Cr; and T = Si, Al, Ti. Si può avere una sostituzione completa tra Na e Ca e tra Mg e Fe³⁺ e Mn. Si hanno invece sostituzioni limitate tra Fe²⁺ e Al e tra Ti e gli altri cationi del sito C. Nel sito T si può avere la sostituzione di Al al posto di Si. Si possono poi avere sostituzioni dei gruppi OH da parte di F e Cl.

La grande variazione composizionale degli anfiboli ha portato nel tempo a numerose classificazioni e a numerosi nomi, molti dei quali oramai obsoleti. Nel 1997, Leake ha messo ordine alla classificazione degli anfiboli, individuando 76 end-member che possono rappresentare tutte le possibili variazioni composizionali di questo complesso gruppo di minerali. In base ai cationi del sito B, gli anfiboli possono essere suddivisi in quattro principali gruppi: 1. Anfiboli di Fe-Mg-Mn. 2. Anfiboli calcici. 3. Anfiboli di Na-Ca e 4. Anfiboli sodici.

Molti anfiboli comuni possono essere rappresentati nel sistema antofillite (Mg₇Si₈O₂₂(OH)₂), grunerite (Fe₇Si₈O₂₂(OH)₂) e ipotetico anfibolo puro di calcio Ca₇Si₈O₂₂(OH)₂. Questo diagramma è noto come quadrilatero degli anfiboli (Fig.1).

Nel quadrilatero degli anfiboli si hanno importanti soluzioni solide complete che si estendono dalla tremolite alla ferro-actinolite. L’actinolite ha una composizione intermedia tra i due end-member. L’antofillite, compresa tra Mg₇Si₈O₂₂(OH)₂ fino a circa Fe₂Mg₅Si₈O₂₂(OH)₂, è il principale membro della serie degli anfiboli ortorombici (orto-anfiboli). La serie cummingtonite-grunerite si estende da circa Fe₂Mg₂Si₈O₂₂(OH)₂ fino a Fe₇Si₈O₂₂(OH)₂. Si hanno due lacune di immiscibilità, una tra l’antofillite e la serie tremolite-ferroactinolite, e una tra la serie cummingtonite-grunerite e la serie tremolite-ferro-actinolite. Per questo è abbastanza comune rinvenire in molte rocce la coesistenza di antofillite e tremolite oppure grunerite e ferro-actinolite.

Fig.1: Quadrilatero composizionale degli anfiboli.

Gli anfoboli sodici sono costituiti dalla serie glaucofane [Na₂Mg₃Al₂Si8O₂₂(OH)₂] riebeckite [Na₂Fe²⁺₃Fe³⁺₂Si8O₂₂(OH)₂] e dalla arfvedsonite, che contiene nel sito A sodio in più [NaNa₂Fe²⁺₄Fe³⁺Si8O₂₂(OH)₂].

In assenza di precise analisi chimiche, è impossibile attribuire un nome certo ad un determinato anfibolo; ad esempio il termine orneblenda è un termine generale per indicare anfiboli sodici, identificati unicamente mediante le caratteristiche ottiche.

L’orneblenda ha un’ampia variazione composizionale, data dalle numerose sostituzioni che può subire. Si possono avere sostituzioni di Na+ al posto di K⁺ nel sito A e la sostituzione del Fe³⁺ da parte del Al³⁺ nei siti M 1-2-3. Si hanno poi delle complesse sostituzioni che coinvolgono Si⁴⁺ + (Mg²⁺,Fe²⁺) ↔ 2Al³⁺, e Si⁴⁺ + ↔ sito-A ↔ Al³⁺ + (Na⁺,K⁺). L’orneblenda comprende le seguenti serie: magnesio orneblenda-ferro orneblenda, tschermakite - ferro tschermakite, edenite - ferro edenite, pargasite - ferro pargasite, e magnesio hastingsite - hastingsite. Un modo per classificare i vari membri del gruppo dell’orneblenda è quello di considerare i cationi del sito A e l’abbondanza di Si nel sito T. Nel diagramma di Fig.2, in giallo è riportato il range di variazione composizionale dei vari membri del gruppo dell’orneblenda, e in arancione le composizioni più abbondanti.

Fig.2: Diagramma classificativo degli anfiboli del gruppo dell’orneblenda. (Hb = orneblenda ss, Ts = tschermakite, Ed = edenite, e Pa = pargasite).

Gli anfiboli alcalini sono suddivisi in base ai cationi dei siti M4 e A (Fig.3). Se in M4 si ha <0.5 (Na+K) e non si ha Na nel sito A, gli anfiboli sono considerati anfiboli poveri in Na. Se in M4 si ha >0.5 (Na+K) e si ha Na nel sito A, gli anfiboli sono considerati an-fiboli ricchi in Na. Non esiste nessuna soluzione solida tra gli anfiboli calcici e quelli sodici.

Fig.3: Alkali amphiboles classification diagram.

Gli anfiboli differiscono dai pirosseni per due caratteristiche: contengono gruppi OH, e sono quindi considerati silicati idrati, stabili solo in contesti in cui sia disponibile acqua da incorporare nella struttura. La seconda differenza sta nella presenza del sito A, che contiene cationi a grande raggio ionico, sito che non è presente nei pirosseni.

Struttura

La struttura degli anfiboli è costituita da una doppia catena silicatica, con composizione (Si₄O₁₁)^6--, che si estendono infinitamente l’ungo l’asse c (Fig.4). Le due catene sono legate a livelli ottaedrici, costituiti dai siti M1, M2, M3 e da un sito M4 con coordinazione da 6 a 8. In aggiunta si ha un ampio sito, detto sito A, capace di contenere grandi cationi, ma che generalmente è vuoto. I gruppi OH sono posti al centro degli anelli formati dalle due catene (Fig.5). Come nei pirosseni, L’alternanza di catene tetraedriche e livelli ottaedrici dà luogo alla struttura T-O-T, e a quella I-beam. Negli anfiboli la struttura I-beam è molto più ampia, ed è responsabile della classica sfaldatura con angoli di circa 60°-120°.

Fig.4: Doppia catena silicatica degli anfiboli.

Fig.5: Rappresentazione schematica della struttura degli anfiboli, vista perpendicolarmente all’asse c, in cui sono evidenziati i siti M1, M2, M3, M4, A, la struttura T-O-T e quella I-beam responsabile della sfaldatura con angoli di circa 60°-120°.

Bibliografia

Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
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• Vernon, R. H. & Clarke, G. L. (2008): Principles of Metamorphic Petrology. Cambridge University Press.

Foto
Cristalli di orneblenda (verde), biotite (marrone) in un granito. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (verde), biotite (marrone) in un granito. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (verde), biotite (marrone) in un granito. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di orneblenda (verde) e plagioclasio (incolore) in una diorite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda e plagioclasio (grigio) in una diorite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (verde) in sezione basale e cristalli di plagioclasio (incolore) in una diorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli di orneblenda (verde) in sezione basale e cristalli di plagioclasio (incolore) in una diorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di orneblenda (verde) in sezione basale e cristalli di plagioclasio (incolore) in una diorite. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di orneblenda (marrone) e cristalli di plagioclasio (incolore) in un gabbro ad orneblenda. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di orneblenda e cristalli di plagioclasio (grigio) in un gabbro ad orneblenda. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (marrone) e cristalli di plagioclasio (incolore) in un gabbro ad orneblenda. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda e cristalli di plagioclasio (grigio) in un gabbro ad orneblenda. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di orneblenda (marrone scuro) e cristalli di biotite (abito micaceo, colore marrone chiaro) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (marrone scuro) e cristalli di biotite (abito micaceo, colore marrone chiaro) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (verde) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di orneblenda (verde) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda in una orneblendite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (marrone) e plagioclasio (incolore) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di orneblenda e plagioclasio (grigio) in una orneblendite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (marrone) e plagioclasio (incolore) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (marrone) e plagioclasio (incolore) in una orneblendite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli zonati di orneblenda, con inclusioni rotondeggianti di olivina, in una orneblendite. Monte Mattoni, Adamello. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli zonati di orneblenda, con inclusioni rotondeggianti di olivina, in una orneblendite. Monte Mattoni, Adamello. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Criststallo di orneblenda (verde) con inclusioni di pirosseno (incolore) in un granito alcalino. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli di orneblenda (marrone-verde) e cristalli di plagioclasio (incolore) in un gabbro. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda e cristalli di plagioclasio (grigio) in un gabbro. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda (marrone-verde) e cristalli di plagioclasio (incolore) in un gabbro. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
Cristalli di orneblenda e cristalli di plagioclasio (grigio) in un gabbro. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)	Cristalli di orneblenda (verde) e cristalli di plagioclasio (incolore) in un gabbro. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda e cristalli di plagioclasio (grigio) in un gabbro. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
Cristalli di orneblenda (verde) e cristalli di plagioclasio (incolore) in un gabbro. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di orneblenda e cristalli di plagioclasio (grigio) in un gabbro. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Criststallo di orneblenda (marrone) con inclusioni di olivina in una cumulite. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
Criststallo di orneblenda con inclusioni di olivina in una cumulite. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di arfvedsonite (verde scuro) e cristalli di feldspato (incolore). Kakortokite nera, Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm).	Cristalli di arfvedsonite (verde scuro) e cristalli di feldspato (incolore). Kakortokite nera, Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm).
Cristalli di arfvedsonite (verde scuro) e cristalli di feldspato (incolore). Kakortokite nera, Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm).	Cristalli di arfvedsonite (verde scuro) e cristalli di feldspato (incolore). Kakortokite nera, Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm).	Cristalli di arfvedsonite (verde scuro) e cristalli di feldspato (incolore). Kakortokite nera, Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm).
Cristalli incolori di naujakasite e arfvedsonite (verde) in una lujavrite. Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli di naujakasite con colori di interferenza dal grigio al giallo tenue e arfvedsonite in una lujavrite. Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)	Cristalli incolori di naujakasite e arfvedsonite (verde) in una lujavrite. Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)