Andalusit är ett aluminiumrikt silikatmineral. Andalusit är ett vanligt mineral i aluminiumhaltiga metamorfa bergarter. Det bildas vid låga till medelhöga temperaturer och tryck. Det är trimorft med sillimanit och kyanit. Det innebär att dessa tre mineral har samma kemiska sammansättning, men de har olika kristallin struktur och därför helt olika utseende. Den kemiska sammansättningen hos dessa tre mineral uttrycks ofta på följande sätt: Al2SiO5 men inte alltid. Ibland skrivs det som AlAlOSiO4 eller Al2OSiO4 för att visa att de är ortosilikater.
Andalusitkristaller är ofta tillräckligt stora för att kunna ses med blotta ögat och har ett karakteristiskt fyrkantigt tvärsnitt. Mn-rik sort från Vosgesbergen i Frankrike. Bredden på tvärsnittet av den största kristallen är 16 mm.
Orthosilikater är silikatmineraler som har isolerade kiseltetraeder (SiO4) i sin kristallstruktur. Dessa tetraedrar är som tredimensionella öar omgivna av andra grundämnen. Andra välkända ortosilikater är zirkon, olivin, granat, topas, titanit osv. Dessa är de minst kiselhaltiga mineralerna bland silikatmineralerna och deras kemiska formel skrivs vanligen på ett sätt som tydligt visar isolerade kiseltetraeder som en viktig strukturell enhet. Om vi skriver den kemiska formeln som Al2SiO5, så skiljer vi dessa tre silikatmineraler artificiellt från sina släktingar.
Andalusit, kyanit och sillimanit har ett ganska distinkt utseende från varandra. Andalusikristaller (de är vanligen tillräckligt stora för att synas) är avlånga och har nästan kvadratiskt tvärsnitt. Kyanit är också avlång, men den är bladformad och har ofta en distinkt ljusblå färg. Sillimanit är vanligtvis finkornig, kristallerna är också långsträckta, ibland fibrösa (sort känd som fibrolit).
Andalusit (brun) i andalusit-sericitskiffer. Kapteeninautio, Finland. Provets bredd 12 cm.
Andalusit är vanligtvis rosa men vita, grå, gula, gröna (gröngrå) och violetta sorter förekommer också ofta. Variationen i färg beror oftast på kromoforelement. Järn ger rosa färgning, mangan är ansvarig för den grönaktiga nyansen1. Andalusit är vanligtvis relativt ren, men den kan innehålla mangan och järn (båda är kromoforer) som ersätter aluminium i gitteret. Andalusitvarianten chiastolit innehåller mörka kolhaltiga inneslutningar som bildar ett kors längs diagonalerna i prismat. Andalusit kan lätt förändras till sericit (finkornig muskovit) eller till andra plansilikater. Sorten chiastolit är särskilt utsatt för en sådan förändring som börjar från kontaktytan mellan andalusit och kolhaltiga inneslutningar1. Andra inneslutningar som kvarts, opaka mineraler och andra mineraler är också vanliga i kristallerna, men de är små och syns endast i mikroskop. Andalusit är ett fysiskt hårt mineral (7,5 på Mohs skala), men det kan vara mindre på ytan på grund av alteration4.
Porfyroblaster av andal. sorten chiastolit (notera diagonala mörka zoner) i en metamorfoserad lersten från Tyskland. Chiastolitis korsformiga mönster (synligt när kristaller skärs i rät vinkel mot prismaets längsta axel) bildas eftersom en växande andalusitkristall skjuter orenheter åt sidan när den växer. Till en början kunde den inte frigöra sig från alla typer av inneslutningar, men i takt med att kristallerna växer sig större blir de allt tydligare1. Provets bredd är 11 cm.
Andalusit förekommer främst i metamorfa bergarter. Dessa metamorfa bergarter är rika på aluminium. Protoliterna är sedimentära bergarter som följaktligen också måste innehålla mycket aluminium. Dessa är sedimentära bergarter som är rika på lera (skiffer, argillit, lersten osv.). Alla lermineraler innehåller mycket aluminium. Det är den minst täta av de tre polymorferna (andalusit, kyanit, sillimanit) och är därför stabilt vid lägre tryck. Om trycket ökar omvandlas andalusit till kyanit. Om temperaturen stiger mycket snabbare än trycket är sillimanit den mest stabila av de tre. Alla förekommer i metamorfa bergarter vilket gör dem till mycket goda indikatorer på de metamorfa förhållandena under deras bildning. Andalusit är inte längre stabil om temperaturen stiger ungefär över 600 °C och trycket över 4 kbar (diagrammet nedan) vilket motsvarar ungefär 12…14 km djup i jordskorpan.
Andalusit är ett vanligt mineral i hornfels. Hornfels är en finkornig metamorf bergart som bildats genom kontaktmetamorfism – bakad sedimentär bergart intill heta magmaintrusioner. Det är också vanligt i regionalt metamorfoserade (relaterade till bergsbyggande händelser) bergarter som skiffer och glimmerskiffer och kan ibland förekomma i granitiska magmatiska bergarter. Andalusit är inte särskilt stabil i vittringsmiljön, men den kan hittas i sand och sandsten om metamorfa bergarter av låg till medelhög kvalitet inte ligger alltför långt borta. Andalusit och kyanit används som eldfast källmaterial. De upphettas för att producera mullit (andal. måste upphettas till 1450…1500 °C) som används för att göra tegelstenar som är resistenta mot höga temperaturer och andra eldfasta material (till exempel i tändstift3). Sillimanit används sällan för det ändamålet eftersom den tenderar att vara för finkornig vilket gör det svårt att utvinna sillimanit ur bergarter och den kräver högre temperatur för att mullitiseras. De största kommersiella fyndigheterna finns i Sydafrika. Genomskinliga kristaller kan användas som ädelstenar. Andalusit beskrevs först i Andalusien (Spanien) och fick sitt namn efter denna region4.
Stabilitetsfält för aluminiumsilikater2. Andalusit är stabil vid lågt tryck och låg temperatur. 1 kbar motsvarar ungefär 3,5 km djup i kontinentalskorpan.
1. Deer, W. A., Howie, R. A. & Zussman, J. (1996). An Introduction to the Rock-Forming Minerals
2. Nesse, William D. (2011). Introduktion till mineralogi
3. Klein, C., Hurlbut, C. S. (1993). Manual of Mineralogy
4. Hurlbut, C. S. (2007). Andalusit. In: McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology