Andalusit je silikátový minerál bohatý na hliník. Andalusit je běžným minerálem v metamorfovaných horninách obsahujících hliník. Vzniká při nízkých až středních teplotách a tlacích. Je trimorfní se sillimanitem a kyanitem. To znamená, že tyto tři minerály mají stejné chemické složení, ale mají odlišnou krystalickou strukturu, a proto i zcela odlišný vzhled. Chemické složení těchto tří minerálů se často vyjadřuje následujícím způsobem: Al2SiO5, ale ne vždy. Někdy se zapisuje jako AlAlOSiO4 nebo Al2OSiO4, aby se ukázalo, že jde o ortokřemičitany.
Krystaly andalusitu jsou často dostatečně velké, aby byly vidět pouhým okem, a mají charakteristický čtvercový průřez. Odrůda bohatá na Mn z pohoří Vogézy ve Francii. Šířka průřezu největšího krystalu je 16 mm.
Ortosilikáty jsou křemičitanové minerály, které mají ve své krystalové struktuře izolované tetraedry oxidu křemičitého (SiO4). Tyto tetraedry jsou jako trojrozměrné ostrovy obklopené jinými prvky. Dalšími známými ortosilikáty jsou zirkon, olivín, granát, topaz, titanit atd. Tyto minerály jsou mezi křemičitanovými minerály nejméně křemičité a jejich chemický vzorec se obvykle zapisuje způsobem, který jasně ukazuje izolované křemíkové tetraedry jako důležitou strukturní jednotku. Zapíšeme-li chemický vzorec jako Al2SiO5, pak tyto tři křemičitany uměle odlišíme od jejich příbuzných.
Andalusit, kyanit a sillimanit mají od sebe zcela odlišný vzhled. Andal. krystaly (jsou běžně dostatečně velké, aby byly vidět) jsou protáhlé a mají téměř čtvercový průřez. Kyanit je také protáhlý, ale je čepelkovitý a často má výraznou jasně modrou barvu. Sillimanit je obvykle jemnozrnný, krystaly jsou rovněž protáhlé, někdy vláknité (odrůda známá jako fibrolit).
Andalusit (hnědý) v andalusit-sericitové břidlici. Kapteeninautio, Finsko. Šířka vzorku 12 cm.
Andalusit je obvykle růžový, ale často se vyskytují i bílé, šedé, žluté, zelené (zelenošedé) a fialové variety. Variabilita barvy je většinou způsobena chromoforickými prvky. Železo dává růžové zbarvení, mangan je zodpovědný za nazelenalý odstín1. Andalusit je obvykle relativně čistý, ale může obsahovat mangan a železo (oba jsou chromofory), které v mřížce nahrazují hliník. Odrůda andalusitu chiastolit obsahuje tmavé uhlíkaté inkluze, které tvoří kříž podél úhlopříček hranolu. Andalusit se může snadno měnit na sericit (jemnozrnný muskovit) nebo na jiné listové silikáty. Odrůdový chiastolit je obzvláště náchylný k takové alteraci, která začíná na kontaktní ploše mezi andalusitem a uhlíkatými inkluzemi1. Další inkluze jako křemen, neprůhledné minerály a jiné minerály jsou v krystalech také běžné, ale jsou malé, viditelné pouze mikroskopem. Andalusit je fyzikálně tvrdý minerál (7,5 na Mohsově stupnici), ale na povrchu může být vlivem alterace méně4.
Porfyroblasty andal. variety chiastolitu (všimněte si diagonálních tmavých zón) v metamorfovaném jílovci z Německa. Chiastolitová křížová kresba (viditelná při řezu krystalů v pravém úhlu k nejdelší ose hranolu) vzniká proto, že rostoucí krystal andalusitu při svém růstu odsouvá nečistoty. Zpočátku se v nedokázal osvobodit od všech typů inkluzí, ale jak krystaly rostou, stávají se stále zřetelnějšími1. Šířka vzorku 11 cm.
Andalusit se vyskytuje především v metamorfovaných horninách. Tyto metamorfované horniny jsou bohaté na hliník. Protolity jsou sedimentární horniny, které v důsledku toho musí také obsahovat hodně hliníku. Jedná se o sedimentární horniny, které jsou bohaté na hlínu (břidlice, argilit, slínovec atd.). Všechny jílové minerály obsahují velké množství hliníku. Je nejméně hustý ze tří polymorfů (andalusit, kyanit, sillimanit), a proto je stabilní při nižším tlaku. Při zvýšení tlaku se andalusit mění na kyanit. Pokud teplota stoupá mnohem rychleji než tlak, je sillimanit nejstabilnější ze všech tří. Všechny se vyskytují v metamorfovaných horninách, což z nich činí velmi dobré indikátory metamorfních podmínek při jejich vzniku. Andalusit již není stabilní, pokud teplota stoupne přibližně nad 600 °C a tlak nad 4 kbary (graf níže), což odpovídá asi 12…14 km hloubky v zemské kůře.
Andalusit je běžným minerálem v hornfelu. Hornfels je jemnozrnná metamorfovaná hornina vzniklá kontaktním metamorfismem – vypálená sedimentární hornina vedle intruze žhavého magmatu. Běžně se vyskytuje také v regionálně metamorfovaných (souvisejících s horotvornými událostmi) horninách, jako jsou břidlice a slídnaté břidlice, a příležitostně se může vyskytovat v žulových vyvřelinách. Andalusit není ve zvětralinách příliš stabilní, ale může se vyskytovat v písku a pískovci, pokud nejsou příliš vzdálené metamorfované horniny nízkého až středního stupně. Andalusit a kyanit se používají jako žáruvzdorný výchozí materiál. Jejich zahříváním vzniká mullit (andal. je třeba zahřát na 1450…1500 °C), který se používá k výrobě cihel odolných vůči vysokým teplotám a dalších ohnivzdorných materiálů (např. v zapalovacích svíčkách3). Sillimanit se k tomuto účelu používá zřídka, protože bývá příliš jemnozrnný, což ztěžuje extrakci sillimanitu z hornin a k jeho mullitizaci je zapotřebí vyšší teplota. Největší komerční ložiska se nacházejí v Jižní Africe. Průhledné krystaly mohou sloužit jako drahokamy. Andalusit byl poprvé popsán v Andalusii (Španělsko) a podle této oblasti byl pojmenován4.
Stabilitní pole křemičitanů hliníku2. Andalusit je stabilní při nízkém tlaku a teplotě. Hloubka 1 kbar odpovídá zhruba 3,5 km v kontinentální kůře.
1. Deer, W. A., Howie, R. A. & Zussman, J. (1996). An Introduction to the Rock-Forming Minerals
2. Nesse, William D. (2011). Introduction to Mineralogy
3. Klein, C., Hurlbut, C. S. (1993). Manual of Mineralogy
4. Hurlbut, C. S. (2007). Andalusit. In: Sborník příspěvků k problematice andalusitů v České republice: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology