Andaluzyt jest bogatym w glin minerałem krzemianowym. Andaluzyt jest powszechnie występującym minerałem w glinonośnych skałach metamorficznych. Tworzy się w niskich do średnich temperaturach i ciśnieniach. Jest trimorficzny z sillimanite i kyanite. Oznacza to, że te trzy minerały mają taki sam skład chemiczny, ale mają inną strukturę krystaliczną i dlatego mają zupełnie inny wygląd. Skład chemiczny tych trzech minerałów są często wyrażane w następujący sposób: Al2SiO5, ale nie zawsze. Czasami zapisuje się jako AlAlOSiO4 lub Al2OSiO4, aby pokazać, że są to ortokrzemiany.
Kryształy andaluzytu są często na tyle duże, że można je zobaczyć gołym okiem i mają charakterystyczny kwadratowy przekrój poprzeczny. Bogata w Mn odmiana z gór Wogezów we Francji. Szerokość przekroju największego kryształu wynosi 16 mm.
Orthosilicates to minerały krzemianowe, które w swojej strukturze krystalicznej posiadają izolowane tetrahedry krzemionkowe (SiO4). Czworościany te są jak trójwymiarowe wyspy otoczone przez inne elementy. Inne znane ortokrzemiany to cyrkon, oliwin, granat, topaz, tytanit itp. Są to najmniej krzemowe minerały wśród minerałów krzemianowych, a ich wzór chemiczny jest zwykle zapisywany w sposób, który wyraźnie pokazuje izolowane czworościany krzemionkowe jako ważną jednostkę strukturalną. Jeśli zapiszemy wzór chemiczny jako Al2SiO5, wówczas sztucznie odróżnimy te trzy krzemiany od ich krewnych.
Andaluzyt, kyanit i sillimanit mają dość charakterystyczny wygląd od siebie. Kryształy andalu (są one powszechnie na tyle duże, że można je zobaczyć) są wydłużone i mają prawie kwadratowy przekrój. Kyanit jest również wydłużony, ale jest ostry i często ma charakterystyczny jasnoniebieski kolor. Sillimanit jest zwykle drobnoziarnisty, kryształy również są wydłużone, czasem włókniste (odmiana znana jako fibrolit).
Andaluzyt (brązowy) w łupku andaluzytowo-serycytowym. Kapteeninautio, Finlandia. Szerokość próbki 12 cm.
Andaluzyt jest zwykle różowy, ale często występują też odmiany białe, szare, żółte, zielone (zielonkawoszare) i fioletowe. Zmienność barwy wynika głównie z obecności pierwiastków chromoforowych. Żelazo nadaje różowe zabarwienie, mangan odpowiada za zielonkawy odcień1. Andaluzyt jest zwykle stosunkowo czysty, ale może zawierać mangan i żelazo (oba są chromoforami), które zastępują glin w sieci. Andaluzyt odmiana chiastolite zawiera ciemne wtrącenia węglowe, które tworzą krzyż wzdłuż przekątnych pryzmatu. Andaluzyt może łatwo zmienić się w serycyt (drobnoziarnisty muskowit) lub w inne krzemiany arkuszowe. Odmiana chiastolitu jest szczególnie podatna na takie przeobrażenia, które rozpoczynają się od powierzchni kontaktu andaluzytu z inkluzjami węglanowymi1. Inne wtrącenia, takie jak kwarc, minerały nieprzezroczyste i inne minerały są również częste w kryształach, ale są one niewielkie, widoczne tylko pod mikroskopem. Andaluzyt jest minerałem fizycznie twardym (7,5 w skali Mohsa), ale może być mniejszy na powierzchni z powodu alteracji4.
Porphyroblasts of andal. variety chiastolite (note diagonal dark zones) in a metamorphosed claystone from Germany. Chiastolityczny wzór krzyżowy (widoczny, gdy kryształy są cięte pod kątem prostym do najdłuższej osi pryzmatu) tworzy się, ponieważ rosnący kryształ andaluzytu w miarę wzrostu odsuwa na bok zanieczyszczenia. Początkowo nie był w stanie uwolnić się od wszystkich rodzajów inkluzji, ale w miarę wzrostu kryształu stają się one coraz wyraźniejsze1. Szerokość próbki 11 cm.
Andaluzyt występuje głównie w skałach metamorficznych. Te skały metamorficzne są bogate w aluminium. Protolity są skałami osadowymi, które w konsekwencji muszą również zawierać dużo aluminium. Są to skały osadowe, które są bogate w iły (łupki, argillit, mułowce, itp.). Wszystkie minerały ilaste zawierają dużo aluminium. Jest to najmniej gęsty z trzech polimorfów (andaluzyt, kyanit, sillimanit) i dlatego jest stabilny w niższym ciśnieniu. Jeśli ciśnienie wzrasta, andaluzyt przekształca się w kyanit. Jeśli temperatura wzrasta znacznie szybciej niż ciśnienie, to najbardziej stabilny z tej trójki jest sillimanit. Wszystkie one występują w skałach metamorficznych, co czyni je bardzo dobrymi wskaźnikami warunków metamorficznych panujących podczas ich powstawania. Andaluzyt przestaje być stabilny, gdy temperatura wzrośnie w przybliżeniu powyżej 600 °C, a ciśnienie powyżej 4 kbar (wykres poniżej), co odpowiada około 12…14 km głębokości w skorupie ziemskiej.
Andaluzyt jest częstym minerałem w hornfels. Hornfels jest drobnoziarnistą skałą metamorficzną powstałą w wyniku metamorfizmu kontaktowego – spieczona skała osadowa obok intruzji gorącej magmy. Jest on również powszechny w regionalnie zmetamorfizowanych (związanych z wydarzeniami budującymi góry) skałach, takich jak łupki i łupki mikowe, a także może sporadycznie występować w granitowych skałach iglastych. Andaluzyt nie jest szczególnie stabilny w środowisku wietrzenia, ale można go znaleźć w piasku i piaskowcu, jeśli skały metamorficzne niskiego lub średniego stopnia nie znajdują się zbyt daleko. Andaluzyt i kyanit są wykorzystywane jako materiał ogniotrwały. W wyniku ich podgrzania powstaje mullit (andal. musi być podgrzany do 1450…1500 °C), który jest używany do produkcji cegieł odpornych na wysoką temperaturę i innych materiałów ogniotrwałych (np. w świecach zapłonowych3). Sillimanit jest rzadko używany do tego celu, ponieważ ma tendencję do bycia zbyt drobnoziarnistym, co utrudnia wydobycie sillimanitu ze skał i wymaga wyższej temperatury do mulitowania. Największe komercyjne złoża znajdują się w Afryce Południowej. Przezroczyste kryształy mogą służyć jako kamienie szlachetne. Andaluzyt został po raz pierwszy opisany w Andaluzji (Hiszpania) i od tego regionu otrzymał nazwę4.
Pola stabilności krzemianów glinu2. Andaluzyt jest stabilny w niskim ciśnieniu i temperaturze. 1 kbar równa się mniej więcej 3,5 km głębokości w skorupie kontynentalnej.
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). Andalusite. In: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology