Andalusiet is een aluminiumrijk silicaatmineraal. Andalusiet is een veel voorkomend mineraal in aluminiumhoudende metamorfe gesteenten. Het vormt zich bij lage tot middelhoge temperaturen en drukken. Het is trimorf met sillimaniet en kyaniet. Dit betekent dat deze drie mineralen dezelfde chemische samenstelling hebben, maar een verschillende kristalstructuur en er dus heel verschillend uitzien. De chemische samenstelling van deze drie mineralen wordt vaak op de volgende manier uitgedrukt: Al2SiO5, maar niet altijd. Soms wordt het geschreven als AlAlOSiO4 of Al2OSiO4 om aan te geven dat het orthosilicaten zijn.
Andalusietkristallen zijn vaak groot genoeg om met het blote oog te zien en hebben een karakteristieke vierkantvormige doorsnede. Mn-rijke variëteit uit de Vogezen, Frankrijk. De breedte van de doorsnede van het grootste kristal is 16 mm.
Orthosilicaten zijn silicaat mineralen die geïsoleerde silica tetraëders (SiO4) bezitten in hun kristalstructuur. Deze tetraëders zijn als driedimensionale eilanden omgeven door andere elementen. Andere bekende orthosilicaten zijn zirkoon, olivijn, granaat, topaas, titaniet, enz. Dit zijn de minst kiezelhoudende mineralen onder de silicaatmineralen en hun chemische formule wordt gewoonlijk geschreven op een manier die duidelijk geïsoleerde silica tetraëders toont als een belangrijke structurele eenheid. Schrijven we de chemische formule als Al2SiO5, dan zetten we deze drie silicaten kunstmatig apart van hun verwanten.
Andalusiet, kyaniet, en sillimaniet hebben een heel verschillend uiterlijk van elkaar. Andalusietkristallen (ze zijn vaak groot genoeg om te zien) zijn langwerpig en hebben een bijna vierkante doorsnede. Kyaniet is ook langwerpig, maar het is blaasvormig en heeft vaak een kenmerkende helderblauwe kleur. Sillimaniet is meestal fijnkorrelig, de kristallen zijn ook langwerpig, soms vezelig (variëteit bekend als fibroliet).
Andalusiet (bruin) in andalusiet-sericiet schist. Kapteeninautio, Finland. Breedte van het monster 12 cm.
Andalusiet is meestal roze, maar witte, grijze, gele, groene (groenachtig grijs) en violette variëteiten komen ook veelvuldig voor. Variatie van kleur is meestal te wijten aan chromofore elementen. IJzer geeft roze kleur, mangaan is verantwoordelijk voor de groenige tint1. Andalusiet is meestal betrekkelijk zuiver, maar het kan mangaan en ijzer (beide zijn chromoforen) bevatten die aluminium in het rooster vervangen. De variëteit chiastoliet van Andalusiet bevat donkere koolstofhoudende insluitsels die een kruis vormen langs de diagonalen van het prisma. Andalusiet kan gemakkelijk veranderen in sericiet (fijnkorrelig muscoviet) of in andere bladsilicaten. De variëteit chiastoliet is bijzonder gevoelig voor een dergelijke verandering die begint bij het contactoppervlak tussen andalusiet en koolstofhoudende insluitsels1. Andere insluitsels zoals kwarts, ondoorzichtige mineralen en andere mineralen komen ook vaak voor in de kristallen, maar zij zijn klein en alleen met een microscoop zichtbaar. Andalusiet is een fysisch hard mineraal (7,5 op de schaal van Mohs), maar het kan aan het oppervlak minder zijn door alteratie4.
Porfyroblasten van andal. variëteit chiastoliet (let op diagonale donkere zones) in een gemetamorfoseerde kleisteen uit Duitsland. Chiastoliet kruisvormig patroon (zichtbaar wanneer kristallen haaks op de langste as van het prisma worden doorgesneden) ontstaat doordat groeiende andalusietkristallen onzuiverheden opzij duwen naarmate ze groeien. Aanvankelijk kon het zich niet van alle soorten insluitsels bevrijden, maar naarmate de kristallen groter worden, worden ze steeds duidelijker1. Breedte van het monster 11 cm.
Andalusiet komt vooral voor in metamorfe gesteenten. Deze metamorfe gesteenten zijn rijk aan aluminium. De protolieten zijn sedimentgesteenten die bijgevolg ook veel aluminium moeten bevatten. Dit zijn sedimentgesteenten die rijk zijn aan klei (schalie, argilliet, moddersteen, enz.). Alle kleimineralen bevatten veel aluminium. Het is de minst dichte van de drie polymorfen (andalusiet, kyaniet, sillimaniet) en is daarom stabiel bij lagere druk. Als de druk stijgt, gaat andalusiet over in kyaniet. Stijgt de temperatuur veel sneller dan de druk, dan is sillimaniet de meest stabiele van de drie. Zij komen alle voor in metamorfe gesteenten, waardoor zij zeer goede indicatoren zijn van de metamorfe omstandigheden tijdens hun vorming. Andalusiet is niet langer stabiel als de temperatuur ongeveer boven 600 °C stijgt en de druk boven 4 kbar (diagram hieronder), wat overeenkomt met ongeveer 12…14 km diepte in de korst.
Andalusiet is een algemeen mineraal in hoornfels. Hornfels is een fijnkorrelig metamorf gesteente gevormd door contactmetamorfisme – gebakken sedimentgesteente naast hete magma-intrusie. Hornfels komt ook voor in regionaal gemetamorfoseerde gesteenten (die verband houden met het ontstaan van gebergten), zoals leisteen en mica schist, en kan soms voorkomen in granietische stollingsgesteenten. Andalusiet is niet bijzonder stabiel in het verweringsmilieu, maar het kan worden aangetroffen in zand en zandsteen als laag- tot middelhoogwaardige metamorfe gesteenten niet te ver weg zijn. Andalusiet en kyaniet worden gebruikt als vuurvaste grondstof. Zij worden verhit om mulliet te produceren (andal. moet worden verhit tot 1450…1500 °C), dat wordt gebruikt om bakstenen te maken die bestand zijn tegen hoge temperaturen en andere vuurvaste materialen (in bougies3 bijvoorbeeld). Sillimaniet wordt zelden voor dat doel gebruikt omdat het de neiging heeft te fijnkorrelig te zijn, wat het moeilijk maakt sillimaniet uit rotsen te extraheren, en het vereist een hogere temperatuur om te mulliteren. De grootste commerciële vindplaatsen bevinden zich in Zuid-Afrika. Transparante kristallen kunnen als edelstenen dienen. Andalusiet werd voor het eerst beschreven in Andalusië (Spanje), en werd naar deze streek genoemd4.
Stabiliteitsvelden van aluminiumsilicaten2. Andalusiet is stabiel bij lage druk en temperatuur. 1 kbar komt overeen met ruwweg 3,5 km diepte in de continentale korst.
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). Handboek voor Mineralogie
4. Hurlbut, C. S. (2007). Andalusiet. In: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology