Andalusiitti on alumiinirikas silikaattimineraali. Andalusiitti on yleinen mineraali alumiinipitoisissa metamorfisissa kivissä. Se muodostuu alhaisissa tai keskikorkeissa lämpötiloissa ja paineissa. Se on trimorfinen sillimaniitin ja kyaniitin kanssa. Se tarkoittaa, että näillä kolmella mineraalilla on sama kemiallinen koostumus, mutta niillä on erilainen kiderakenne ja siksi varsin erilainen ulkonäkö. Näiden kolmen mineraalin kemiallinen koostumus ilmaistaan usein seuraavasti: Al2SiO5, mutta ei aina. Joskus se kirjoitetaan muodossa AlAlOSiO4 tai Al2OSiO4 osoittaakseen, että ne ovat ortosilikaatteja.
Andalusiittikiteet ovat usein niin suuria, että ne voidaan nähdä paljain silmin, ja niillä on tyypillinen neliönmuotoinen poikkileikkaus. Mn-rikas lajike Vosges-vuorilta, Ranskasta. Suurimman kiteen poikkileikkauksen leveys on 16 mm.
Ortosilikaatit ovat silikaattimineraaleja, joiden kiderakenteessa on eristettyjä piidioksiditetraederejä (SiO4). Nämä tetraedrit ovat kuin kolmiulotteisia saaria, joita muut alkuaineet ympäröivät. Muita tunnettuja ortosilikaatteja ovat muun muassa zirkoni, oliviini, granaatti, topaasi ja titaniitti. Nämä ovat silikaattimineraaleista vähiten piipitoisia mineraaleja, ja niiden kemiallinen kaava kirjoitetaan yleensä siten, että eristetyt piidioksiditetraedrit ovat selvästi tärkeä rakenneyksikkö. Jos kirjoitamme kemiallisen kaavan muotoon Al2SiO5, asetamme nämä kolme silikaattia keinotekoisesti erilleen sukulaisistaan.
Andalusiitti, kyaniitti ja sillimaniitti eroavat ulkonäöltään varsin selvästi toisistaan. Andalusiittikiteet (ne ovat yleisesti riittävän suuria, jotta ne voidaan nähdä) ovat pitkänomaisia ja lähes neliönmuotoisia poikkileikkaukseltaan. Kyaniitti on myös pitkänomainen, mutta se on teräväkärkinen ja sillä on usein erottuva kirkkaan sininen väri. Sillimaniitti on yleensä hienorakeista, kiteet ovat myös pitkänomaisia, joskus kuituisia (fibroliitiksi kutsuttu lajike).
Andalusiitti (ruskea) andalusiitti-serisiittiliuskeessa. Kapteeninautio, Suomi. Näytteen leveys 12 cm.
Andalusiitti on yleensä vaaleanpunaista, mutta myös valkoisia, harmaita, keltaisia, vihreitä (vihertävän harmaita) ja violetteja muunnoksia esiintyy usein. Värin vaihtelu johtuu enimmäkseen kromoforielementeistä. Rauta antaa vaaleanpunaisen värin, mangaani on vastuussa vihertävästä sävystä1. Andalusiitti on yleensä suhteellisen puhdasta, mutta se voi sisältää mangaania ja rautaa (molemmat ovat kromoforeja), jotka korvaavat alumiinin ristikossa. Andalusiittilajike chiastoliitti sisältää tummia hiilipitoisia sulkeumia, jotka muodostavat ristin pitkin prisman lävistäjiä. Andalusiitti voi helposti muuttua serisiitiksi (hienorakeinen muskoviitti) tai muiksi levysilikaateiksi. Lajike chiastoliitti on erityisen altis tällaiselle muuttumiselle, joka alkaa andalusiitin ja hiilipitoisten sulkeumien kosketuspinnasta1. Kiteissä on myös muita sulkeumia, kuten kvartsia, läpinäkymättömiä mineraaleja ja muita mineraaleja, mutta ne ovat pieniä ja näkyvät vain mikroskoopilla. Andalusiitti on fysikaalisesti kova mineraali (7,5 Mohsin asteikolla), mutta se voi olla pinnalla vähemmän kova muuttumisen vuoksi4.
Andalusiittilajikkeen chiastoliitin (huomaa diagonaaliset tummat vyöhykkeet) porfyroblastit metamorfoituneessa savikivessä Saksasta. Chiastoliittinen ristikuvio (näkyy, kun kiteet leikataan kohtisuoraan prisman pisimpään akseliin nähden) muodostuu, koska kasvava andalusiittikide työntää epäpuhtauksia sivuun kasvaessaan. Aluksi se ei pystynyt irrottautumaan kaikentyyppisistä sulkeumista, mutta kiteiden kasvaessa suuremmiksi niistä tulee yhä selvempiä1. Näytteen leveys 11 cm.
Andalusiitti esiintyy pääasiassa metamorfisissa kivissä. Näissä metamorfisissa kivissä on runsaasti alumiinia. Protoliitit ovat sedimenttikiviä, jotka näin ollen myös sisältävät paljon alumiinia. Nämä ovat sedimenttikiviä, joissa on runsaasti savea (liuske, argiliitti, mutakivi jne.). Kaikki savimineraalit sisältävät paljon alumiinia. Se on kolmesta polymorfista (andalusiitti, kyaniitti, sillimaniitti) vähiten tiheä ja on siksi stabiili alhaisemmassa paineessa. Jos paine nousee, andalusiitti muuttuu kyaniitiksi. Jos lämpötila nousee paljon nopeammin kuin paine, sillimaniitti on näistä kolmesta stabiilin. Kaikki ne esiintyvät metamorfisissa kivissä, mikä tekee niistä erittäin hyviä indikaattoreita metamorfisista olosuhteista niiden muodostumisen aikana. Andalusiitti ei ole enää stabiili, jos lämpötila nousee noin yli 600 °C:n ja paine yli 4 kbar:n (kaavio alla), mikä vastaa noin 12…14 km:n syvyyttä maankuoressa.
Andalusiitti on yleinen mineraali sarvivälkeissä. Hornfels on hienorakeinen metamorfinen kivi, joka on muodostunut kontaktimetamorfismissa – paistunut sedimenttikivi kuuman magman intruusion vieressä. Se on yleistä myös alueellisesti metamorfoituneissa (vuoristonmuodostukseen liittyvissä) kivilajeissa, kuten liuskekivessä ja kiillegneississä, ja sitä voi toisinaan esiintyä graniittisissa magmakivissä. Andalusiitti ei ole erityisen stabiili säänkestävässä ympäristössä, mutta sitä voi esiintyä hiekassa ja hiekkakivessä, jos matala- tai keskitasoiset metamorfiset kivet eivät ole liian kaukana. Andalusiittia ja kyaniittia käytetään tulenkestävänä lähtöaineena. Niitä kuumentamalla saadaan muliittia (andalusiitti on kuumennettava 1450…1500 °C:een), josta valmistetaan korkeita lämpötiloja kestäviä tiiliä ja muita palonkestäviä materiaaleja (esimerkiksi sytytystulpissa3 ). Sillimaniittia käytetään harvoin tähän tarkoitukseen, koska se on yleensä liian hienorakeista, mikä vaikeuttaa sillimaniitin irrottamista kivistä, ja sen mullitointi vaatii korkeamman lämpötilan. Suurimmat kaupalliset esiintymät ovat Etelä-Afrikassa. Läpinäkyvät kiteet voivat toimia jalokivinä. Andalusiitti kuvattiin ensimmäisen kerran Andalusiassa (Espanja), ja se nimettiin tämän alueen mukaan4.
Alumiinisilikaattien kestävyyskentät2. Andalusiitti on stabiili matalassa paineessa ja lämpötilassa. 1 kbar vastaa noin 3,5 km:n syvyyttä maankuoressa.
1. Deer, W. A., Howie, R. A. & Zussman, J. (1996). An Introduction to the Rock-Forming Minerals
2. Nesse, William D. (2011). Johdatus mineralogiaan
3. Klein, C., Hurlbut, C. S. (1993). Mineralogian käsikirja
4. Hurlbut, C. S. (2007). Andalusiitti. In: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology