Andalusit er et aluminiumsrigt silikatmineral. Andalusit er et almindeligt mineral i aluminiumholdige metamorfe bjergarter. Det dannes ved lave til middelhøje temperaturer og tryk. Det er trimorft med sillimanit og kyanit. Det betyder, at disse tre mineraler har den samme kemiske sammensætning, men de har forskellig krystallinsk struktur og derfor et helt forskelligt udseende. Den kemiske sammensætning af disse tre mineraler udtrykkes ofte på følgende måde: Al2SiO5, men ikke altid. Nogle gange skrives det som AlAlOSiO4 eller Al2OSiO4 for at vise, at de er ortosilikater.
Andalusitkrystaller er ofte store nok til at blive set med det blotte øje og har et karakteristisk firkantet tværsnit. Mn-rig sort fra Vosgesbjergene, Frankrig. Bredden af tværsnittet på den største krystal er 16 mm.
Orthosilikater er silikatmineraler, der har isolerede silikat-tetraedre (SiO4) i deres krystalstruktur. Disse tetraedre er som tredimensionelle øer omgivet af andre grundstoffer. Andre velkendte ortosilikater er zirkon, olivin, granat, topas, titanit osv. Disse er de mindst kiselholdige mineraler blandt silikatmineralerne, og deres kemiske formel er normalt skrevet på en måde, der tydeligt viser isolerede silikat-tetraedre som en vigtig strukturel enhed. Hvis vi skriver den kemiske formel som Al2SiO5, så adskiller vi disse tre silikater kunstigt fra deres slægtninge.
Andalusit, kyanit og sillimanit har et ganske særpræget udseende i forhold til hinanden. Andal. krystaller (de er almindeligvis store nok til at kunne ses) er aflange og har næsten kvadratisk tværsnit. Kyanit er også aflangt, men det er klingeformet og har ofte en karakteristisk lyseblå farve. Sillimanit er normalt finkornet, krystallerne er også aflange, undertiden fibrøse (sort kendt som fibrolit).
Andalusit (brun) i andalusit-sericitskifer. Kapteeninautio, Finland. Prøvens bredde 12 cm.
Andalusit er normalt rosa, men hvide, grå, gule, gule, grønne (grønlig grå) og violette varianter forekommer også hyppigt. Variation i farven skyldes for det meste chromofore elementer. Jern giver lyserød farve, mangan er ansvarlig for grønlig nuance1. Andalusit er normalt relativt ren, men den kan indeholde mangan og jern (begge er kromoforer), der erstatter aluminium i gitteret. Andalusit sorten chiastolit indeholder mørke kulstofholdige indeslutninger, der danner et kryds langs diagonalerne i prismet. Andalusit kan let omdannes til sericit (finkornet muscovit) eller til andre pladesilikater. Sorten chiastolit er særligt udsat for en sådan omdannelse, som starter fra kontaktfladen mellem andalusit og kulstofholdige inklusioner1. Andre indeslutninger som kvarts, uigennemsigtige mineraler og andre mineraler er også almindelige i krystallerne, men de er små og kun synlige med et mikroskop. Andalusit er fysisk hårdt mineral (7,5 på Mohsskalaen), men det kan være mindre på overfladen på grund af alteration4.
Porphyroblaster af andal. sort chiastolit (bemærk diagonale mørke zoner) i en metamorfoseret lersten fra Tyskland. Chiastolitisk korsformet mønster (synligt, når krystaller skæres vinkelret på prismaets længste akse) dannes, fordi voksende andalusitkrystal skubber urenheder til side, mens den vokser. I begyndelsen var i ikke i stand til at frigøre sig fra alle typer indeslutninger, men efterhånden som krystallerne vokser sig større, bliver de mere og mere klare1. Prøvens bredde 11 cm.
Andalusit forekommer hovedsageligt i metamorfe bjergarter. Disse metamorfe bjergarter er rige på aluminium. Protolitterne er sedimentære bjergarter, som følgelig også skal indeholde meget aluminium. Det er sedimentære bjergarter, der er rige på ler (skifer, argillit, muddersten osv.). Alle lermineraler indeholder masser af aluminium. Det er den mindst tætte af de tre polymorfer (andalusit, kyanit, sillimanit) og er derfor stabilt ved lavere tryk. Hvis trykket stiger, omdanner andalusit sig til kyanit. Hvis temperaturen stiger meget hurtigere end trykket, er sillimanit den mest stabile af de tre. De forekommer alle i metamorfe bjergarter, hvilket gør dem til meget gode indikatorer for de metamorfe forhold under deres dannelse. Andalusit er ikke længere stabil, hvis temperaturen stiger ca. over 600 °C og trykket over 4 kbar (diagrammet nedenfor), hvilket svarer til ca. 12…14 km dybde i jordskorpen.
Andalusit er et almindeligt mineral i hornfels. Hornfels er en finkornet metamorf bjergart, der er dannet ved kontaktmetamorfisme – bagt sedimentbjergart ved siden af varm magmaintrusion. Det er også almindeligt i regionalt metamorfoserede (i forbindelse med bjergdannelsesbegivenheder) bjergarter som skifer og glimmerskifer og kan lejlighedsvis forekomme i granitiske magmatiske bjergarter. Andalusit er ikke særlig stabil i forvitringsmiljøet, men den kan findes i sand og sandsten, hvis metamorfe bjergarter af lav til middelhøj kvalitet ikke er for langt væk. Andalusit og kyanit anvendes som et ildfast grundmateriale. De opvarmes for at fremstille mullit (andal. skal opvarmes til 1450…1500 °C), som bruges til at fremstille mursten, der er modstandsdygtige over for høje temperaturer, og andre brandsikre materialer (f.eks. i tændrør3 ). Sillimanit bruges sjældent til dette formål, fordi det har en tendens til at være for finkornet, hvilket gør det vanskeligt at udvinde sillimanit fra sten, og det kræver højere temperatur for at mullittisere. De største kommercielle forekomster findes i Sydafrika. Gennemsigtige krystaller kan tjene som ædelsten. Andalusit blev først beskrevet i Andalusien (Spanien) og blev opkaldt efter denne region4.
Stabilitetsfelter af aluminiumsilikater2. Andalusit er stabil ved lavt tryk og lav temperatur. 1 kbar svarer til ca. 3,5 km dybde i kontinentalskorpen.
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: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology