La andalucita es un mineral de silicato rico en aluminio. La andalucita es un mineral común en las rocas metamórficas que contienen aluminio. Se forma a temperaturas y presiones de bajas a medias. Es trimorfa con la sillimanita y la cianita. Esto significa que estos tres minerales tienen la misma composición química, pero tienen una estructura cristalina diferente y, por tanto, un aspecto bastante distinto. La composición química de estos tres minerales suele expresarse de la siguiente manera: Al2SiO5 pero no siempre. A veces se escribe como AlAlOSiO4 o Al2OSiO4 para mostrar que son ortosilicatos.
Los cristales de andalusita suelen ser lo suficientemente grandes como para ser vistos a simple vista y tienen una sección transversal cuadrada característica. Variedad rica en Mn procedente de los Montes Vosgos, Francia. La anchura de la sección transversal del mayor cristal es de 16 mm.
Los ortosilicatos son minerales de silicato que poseen tetraedros de sílice aislados (SiO4) en su estructura cristalina. Estos tetraedros son como islas tridimensionales rodeadas de otros elementos. Otros ortosilicatos conocidos son el circón, el olivino, el granate, el topacio, la titanita, etc. Estos son los minerales menos silíceos entre los minerales de silicato y su fórmula química se suele escribir de forma que muestra claramente los tetraedros de sílice aislados como una unidad estructural importante. Si escribimos la fórmula química como Al2SiO5, entonces apartamos artificialmente estos tres silicatos de sus parientes.
La andalucita, la cianita y la sillimanita tienen un aspecto bastante distintivo entre sí. Los cristales de andalucita (comúnmente son lo suficientemente grandes para ser vistos) son alargados y tienen una sección transversal casi cuadrada. La cianita también es alargada, pero tiene forma de hoja y suele tener un color azul brillante característico. La silimanita suele ser de grano fino, los cristales también son alargados, a veces fibrosos (variedad conocida como fibrolita).
Andalusita (marrón) en esquisto de andalucita-sericita. Kapteeninautio, Finlandia. Anchura de la muestra 12 cm.
La andalusita suele ser de color rosa, pero también son frecuentes las variedades blanca, gris, amarilla, verde (gris verdoso) y violeta. La variación de color se debe principalmente a los elementos cromóforos. El hierro da la coloración rosa, el manganeso es responsable del tono verdoso1. La andalucita suele ser relativamente pura, pero puede contener manganeso y hierro (ambos son cromóforos) que sustituyen al aluminio en la red. La variedad de andalusita chiastolita contiene inclusiones carbonosas oscuras que forman una cruz a lo largo de las diagonales del prisma. La andalusita puede alterarse fácilmente a sericita (moscovita de grano fino) o a otros silicatos en lámina. La variedad chiastolita es especialmente propensa a dicha alteración, que comienza en la superficie de contacto entre la andalucita y las inclusiones carbonosas1. Otras inclusiones como el cuarzo, los minerales opacos y otros minerales son también comunes en los cristales pero son pequeños, visibles sólo con un microscopio. La andalucita es un mineral físicamente duro (7,5 en la escala de Mohs), pero puede serlo menos en la superficie debido a la alteración4.
Porfiroblastos de andalucita variedad chiastolita (nótese las zonas oscuras diagonales) en una arcilla metamorfoseada de Alemania. El patrón cruciforme de la quiastolita (visible cuando los cristales se cortan en ángulo recto con respecto al eje más largo del prisma) se forma porque el cristal de andalucita en crecimiento aparta las impurezas a medida que crece. Al principio no pudo liberarse de todo tipo de inclusiones, pero a medida que los cristales crecen se vuelven más y más claros1. Ancho de la muestra 11 cm.
La andalucita se encuentra principalmente en rocas metamórficas. Estas rocas metamórficas son ricas en aluminio. Los protolitos son rocas sedimentarias que, en consecuencia, también tienen que contener mucho aluminio. Se trata de rocas sedimentarias ricas en arcilla (pizarra, argilita, lodolita, etc.). Todos los minerales arcillosos contienen mucho aluminio. Es el menos denso de los tres polimorfos (andalucita, cianita, sillimanita) y, por tanto, es estable a baja presión. Si la presión aumenta, la andalucita se transforma en cianita. Si la temperatura aumenta mucho más rápido que la presión, la sillimanita es la más estable de las tres. Todas ellas aparecen en rocas metamórficas, lo que las convierte en muy buenos indicadores de las condiciones metamórficas durante su formación. La andalucita deja de ser estable si la temperatura se eleva aproximadamente por encima de los 600 °C y la presión supera los 4 kbar (diagrama inferior), lo que equivale a unos 12…14 km de profundidad en la corteza.
La andalucita es un mineral común en los hornfels. El hornfels es una roca metamórfica de grano fino formada por metamorfismo de contacto – roca sedimentaria cocida junto a la intrusión de magma caliente. También es común en rocas metamorfoseadas regionalmente (relacionadas con eventos de construcción de montañas) como la pizarra y el esquisto de mica, y puede aparecer ocasionalmente en rocas ígneas graníticas. La andalucita no es especialmente estable en el entorno de la intemperie, pero puede encontrarse en arenas y areniscas si las rocas metamórficas de grado bajo o medio no están demasiado lejos. La andalucita y la cianita se utilizan como material de partida refractario. Se calientan para producir mullita (la andalucita debe calentarse a 1450…1500 °C) que se utiliza para fabricar ladrillos resistentes a altas temperaturas y otros materiales resistentes al fuego (en bujías3, por ejemplo). La sillimanita rara vez se utiliza para ese fin porque tiende a ser de grano demasiado fino, lo que dificulta la extracción de la sillimanita de las rocas, y requiere una temperatura más elevada para su mullitización. Los mayores depósitos comerciales se encuentran en Sudáfrica. Los cristales transparentes pueden servir como piedras preciosas. La andalucita se describió por primera vez en Andalucía (España), y recibió el nombre de esta región4.
Campos de estabilidad de los silicatos de aluminio2. La andalucita es estable a baja presión y temperatura. 1 kbar equivale a unos 3,5 km de profundidad en la corteza continental.
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 de mineralogía
4. Hurlbut, C. S. (2007). Andalusite. En: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology