Andalusitul este un mineral silicatic bogat în aluminiu. Andalusitul este un mineral comun în rocile metamorfice cu conținut de aluminiu. Se formează la temperaturi și presiuni scăzute până la medii. Este trimorfă cu sillimanitul și cianitul. Aceasta înseamnă că aceste trei minerale au aceeași compoziție chimică, dar au o structură cristalină diferită și, prin urmare, un aspect destul de diferit. Compoziția chimică a acestor trei minerale este adesea exprimată în felul următor: Al2SiO5, dar nu întotdeauna. Uneori este scrisă ca AlAlAlOSiO4 sau Al2OSiO4 pentru a arăta că sunt ortosilicați.
Cristalele de andalusit sunt adesea suficient de mari pentru a fi văzute cu ochiul liber și au o secțiune transversală caracteristică de formă pătrată. Varietate bogată în Mn din Munții Vosgi, Franța. Lățimea secțiunii transversale a celui mai mare cristal este de 16 mm.
Ortosilicații sunt minerale de silicat care posedă tetraedre de siliciu izolate (SiO4) în structura lor cristalină. Aceste tetraedre sunt ca niște insule tridimensionale înconjurate de alte elemente. Alți ortosilicați bine cunoscuți sunt zirconul, olivina, granatul, topazul, titanitul etc. Acestea sunt cele mai puțin silicioase minerale dintre mineralele silicatice, iar formula lor chimică este de obicei scrisă într-un mod care arată clar tetraedrele de siliciu izolate ca o unitate structurală importantă. Dacă scriem formula chimică ca Al2SiO5, atunci separăm în mod artificial acești trei silicați de rudele lor.
Andaluzitul, cianitul și sillimanitul au un aspect destul de distinct unul față de celălalt. Cristalele de andalusit (sunt de obicei suficient de mari pentru a fi văzute) sunt alungite și au secțiunea transversală aproape pătrată. Kyanitul este, de asemenea, alungit, dar este lamelar și are adesea o culoare albastră strălucitoare distinctivă. Sillimanitul este de obicei cu granulație fină, cristalele sunt și ele alungite, uneori fibroase (varietate cunoscută sub numele de fibroliți).
Andalusit (maro) în șisturi de andalusit-sericit. Kapteeninautio, Finlanda. Lățimea eșantionului 12 cm.
Andaluzitul este de obicei roz, dar apar frecvent și varietăți albe, gri, galbene, verzi (gri verzui) și violete. Variația culorii se datorează în principal elementelor cromofore. Fierul dă colorația roz, manganul este responsabil pentru nuanța verzuie1. Andaluzitul este, de obicei, relativ pur, dar poate conține mangan și fier (ambii sunt cromofori) care înlocuiesc aluminiul în rețea. Varietatea de andalusit chiastolit conține incluziuni carbonacee întunecate care formează o cruce de-a lungul diagonalelor prismei. Andalusitul se poate altera cu ușurință în sericit (muscovit cu granulație fină) sau în alți silicați în foiță. Varietatea chiastolit este deosebit de predispusă la o astfel de alterare care începe de la suprafața de contact dintre andalusit și incluziunile carbonate1. Alte incluziuni, cum ar fi cuarțul, minerale opace și alte minerale, sunt, de asemenea, frecvente în cristale, dar sunt mici, vizibile doar la microscop. Andalusitul este un mineral dur din punct de vedere fizic (7,5 pe scara Mohs), dar poate fi mai puțin dur la suprafață din cauza alterării4.
Porfiroblaste de chiastolit din varietatea andalusit (observați zonele întunecate diagonale) într-o argilă metamorfozată din Germania. Modelul cruciform chiastolitic (vizibil atunci când cristalele sunt tăiate în unghiuri drepte față de axa cea mai lungă a prismei) se formează deoarece cristalul de andalusit în creștere împinge impuritățile la o parte pe măsură ce crește. Inițial, în a fost incapabil să se elibereze de toate tipurile de incluziuni, dar pe măsură ce cristalele se măresc, devin din ce în ce mai clare1. Lățimea eșantionului 11 cm.
Andalusitul apare în principal în rocile metamorfice. Aceste roci metamorfice sunt bogate în aluminiu. Protolitele sunt roci sedimentare care, în consecință, trebuie să conțină și ele mult aluminiu. Acestea sunt roci sedimentare care sunt bogate în argilă (șisturi, argilite, mudstone etc.). Toate mineralele argiloase conțin mult aluminiu. Acesta este cel mai puțin dens dintre cele trei polimorfe (andalusit, cianit, sillimanit) și, prin urmare, este stabil la presiuni mai mici. Dacă presiunea crește, andalusitul se transformă în cianit. Dacă temperatura crește mult mai repede decât presiunea, atunci sillimanitul este cel mai stabil dintre cei trei. Toate acestea apar în rocile metamorfice, ceea ce le face foarte buni indicatori ai condițiilor metamorfice din timpul formării lor. Andaluzitul nu mai este stabil dacă temperatura crește aproximativ peste 600 °C și presiunea peste 4 kbar (diagrama de mai jos), ceea ce echivalează cu aproximativ 12…14 km adâncime în crustă.
Andaluzitul este un mineral comun în hornfels. Hornfels este o rocă metamorfică cu granulație fină formată prin metamorfism de contact – rocă sedimentară coaptă lângă o intruziune de magmă fierbinte. Este, de asemenea, comun în rocile metamorfozate la nivel regional (legate de evenimentele de formare a munților), cum ar fi ardezia și micașistul, și poate apărea ocazional în rocile igneice granitice. Andaluzitul nu este deosebit de stabil în mediul de intemperii, dar poate fi găsit în nisip și gresie dacă rocile metamorfice de grad scăzut sau mediu nu sunt prea departe. Andalusitul și cianitul sunt utilizate ca material sursă refractar. Acestea sunt încălzite pentru a produce mulită (andalusul trebuie încălzit la 1450…1500 °C), care este utilizată pentru a produce cărămizi rezistente la temperaturi ridicate și alte materiale rezistente la foc (în bujii3, de exemplu). Sillimanitul este rareori utilizat în acest scop, deoarece tinde să aibă o granulație prea fină, ceea ce face dificilă extragerea sillimanitului din roci și necesită o temperatură mai mare pentru a se mullitiza. Cele mai mari depozite comerciale se află în Africa de Sud. Cristalele transparente pot servi ca pietre prețioase. Andaluzitul a fost descris pentru prima dată în Andaluzia (Spania) și a fost denumit după această regiune4.
Câmpuri de stabilitate ale silicaților de aluminiu2. Andaluzitul este stabil la presiune și temperatură scăzute. 1 kbar echivalează cu aproximativ 3,5 km adâncime în scoarța continentală.
1. Deer, W. A., Howie, R. A. & Zussman, J. (1996). An Introduction to the Rock-Forming Minerals
2. Nesse, William D. (2011). Introducere în mineralogie
3. Klein, C., Hurlbut, C. S. (1993). Manual de mineralogie
4. Hurlbut, C. S. (2007). Andalusit. În: Al: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology