קמינגטוניט

קמינגטוניט הוא מינרל אינוסיליקטי (סיליקט במבנה בצורת שרשרת) של ברזל, מגנזיום והידרוקסיד, השייך לתת הקבוצה קלינו-אמפיבול בקבוצת האמפיבול, והוא גם שמה של קבוצת מינרלים הכוללת את הקמינגטוניט. נוסחת המבנה הכימי של הקמינגטוניט היא Mg,Fe2+)7Si8O22(OH)2). נוסחה זו זהה לנוסחת המינרל הנפוץ יותר אנתופיליט שהוא פולימורף אורתורומבי של הקמינגטוניט המונוקליני. הקמינגטוניט נמצא באמצעיתה של קבוצה בת שלושה מינרלים איזומורפיים (כלומר תרכובות דומות בהרכבן) היוצרים ביניהם תמיסה מוצקה, שבה כמויות משתנות של מגנזיום וברזל, והקרויה קבוצת הקמינגטוניט. המינרל העשיר יותר בברזל קרוי גרונריט. במינרל זה היחס בין כמות המגנזיום לסה"כ כמות המגנזיום והברזל במינרל נע בין 0 ל-0.29. המינרל העשיר יותר במגנזיום קרוי מגנזיו-קמינגטוניט, ובו היחס בין כמות המגנזיום לסה"כ כמות המגנזיום והברזל במינרל נע בין 0.7 ל-1. בקמינגטוניט היחס בין כמות המגנזיום לסה"כ כמות המגנזיום והברזל, על פי ההגדרה המקובלת, נמצא בין שני קצוות אלו כלומר בין 0.3 ל-0.69, והוא הנפוץ מבין השלושה. ריכוזי הסידן, הנתרן והאשלגן בקמינגטוניט נמוכים. עם זאת קמינגטוניט נוטה יותר להחלפה של אטומים בסידן מאשר האנתופיליט. לעומת זאת בקמינגטוניט יש תכולה נמוכה יותר של Fe+3 ושל אלומיניום מאשר באנתופיליט. קיים דמיון בין ההרכב של קמינגטוניט לבין הרכב של מינרלים אמפיבוליים אלקליים אחרים כדוגמת ארפוודסוניט או גלאוקופן-ריבקיט. עם זאת כמעט שלא נוצרת תמיסה מוצקה בין הקמינגטוניט למינרלים אלו בשל ההבדל בצורת הגבישים וחוסר האפשרות להחלפה בין יסודות אלקליים ויסודות פרו-מגנזיים (ברזל-מגנזיום, כלומר השייכים לקבוצת מתכות המעבר) בתוך מבנה האמפיבול. גם מנגן יכול להחליף את הברזל או המגנזיום בקמינגטוניט, כשהוא מחליף את האטום באתר B. מינרלים שבהם בוצעה החלפה כזו מצויים בתצורת ברזל הפסים מותמרת בדרגה גבוהה ואז נוצרים המינרלים טירודיט (Mn2Mg5Si8O22(OH)2) או דנאמוריט (Mn2Fe5Si8O22(OH)2) או שילוב ביניהם. הקמינגטוניט מתגבש במערכת המונוקלינית, חבורת סימטריות נקודתית "מונוקלינית רגילה" 2 / m   {\displaystyle 2/m\ } , וחבורת סימטריות מרחבית C2/m. הפרמטרים של תא היחידה הם: Å‏a=9.53‏, b=18.23Å‏, c=5.32Å, וגודלה של זווית β הוא 101.97°. ככל מינרל בקבוצת האמפיבול בנוי הקמינגטוניט משרשרת כפולה שבה שתי שורות של ארבעונים של סיליקט (SiO4) מתחברות אל שתי שורות אחרות דרך קטיונים של מגנזיום או ברזל. המינרל מופיע בדרך כלל כמקבצים סיביים קורנים באורך עד 20 ס"מ, עמודיים, להביים, או גרגיריים (גבישים בלתי מפותחים). גבישים בודדים נדירים מאוד. לקמינגטוניט יש פצילות מושלמת המצטלבת בזוויות של 56° ו-124° (האופייניות לקבוצת האמפיבול). הקשיות של המינרל בינונית, 6-5 בסולם מוס, ומשקלו הסגולי הממוצע 3.35 גרם לסמ"ק. גבישים תאומים נפוצים. צבעו וצורתו דומים מאוד לאלו של המינרלים אנתופיליט וגדריט ונדרשת בדיקה במעבדה בעזרת קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן על מנת להבדיל בין השלושה. אופטית המינרל הוא דו-צירי חיובי. מקדמי השבירה של הקמינגטוניט הם: nα=1.639-1.671‏, nβ=1.647-1.689‏ ו-nγ=1.664-1.708, המקדמים גדלים ככל שתכולת הברזל גדלה. השקיפות של גבישי הקמינגטוניט נעה משקיפות מלאה דרך שקיפות למחצה ועד אטומה, צבעם בדרך כלל הוא בגוונים של ירוק כהה, חום, חום שחרחר, אפור. בשקף מנוסר הקמינגטוניט חסר צבע עד ירוק חיוור. הברק של הקמינגטוניט הוא זגוגי או משיי, והנפיצה שלו חלשה. הקמינגטוניט ניחן בפליאוכרואיזם (עד כמה משתנה צבע המינרל בהתאם לזווית בה מסתכלים בו) חלש עד בינוני (תלוי בתכולת הברזל). משתי זוויות הוא נראה חסר צבע, ומזווית שלישית הוא נראה חסר צבע עד ירוק חיוור. המינרל נתגלה לראשונה ב-1824 בסמוך לעיירה קמינגטון (Cummington) במחוז המפשייר (Hampshire) שבמדינת מסצ'וסטס שבארצות הברית. המינרל קרוי על שם המקום בו נתגלה לראשונה. יש שימוש מועט למינרל קמינגטוניט, והוא משמש מעט כמינרל לאספנים. חבר אחר בקבוצת הקמינגטוניט, המינרל גרונריט, נכרה לשימוש כאזבסט במזרח פרובינציית טרנסוואל שבדרום אפריקה תחת השם המסחרי אמוסיט. מקור השם בחברת הכרייה "מכרות האזבסט של דרום אפריקה" שראשי התיבות של שמה באנגלית (Asbestos Mines of South Africa) הם "אמוסה". לאזבסט יש שימושים תעשייתיים רבים למרות סיכוני הבריאות שהוא גורם (אבק אזבסט הוא חומר מסרטן), והוא מיוצר ממינרלים רבים שלהם צורה סיבית. המינרלים סרפנטין וטרמוליט נחשבים מינים טובים יותר לשימוש כאזבסט, משום שסיביהם גמישים יותר ועמידותם למתחים גדולה יותר, אבל גם לאזבסט מגרונריט יש שימושים. קמינגטוניט מצוי בסלעים עשירים במגנזיום שעברו התמרה וכן באמפיבוליטים. המינרל מצוי בדרך כלל יחד עם מינרלים כדוגמת הורנבלנדה או אקטינוליט, קלינוכלור מגנזי, טלק, סרפנטין-אנטיגוריט או פירוקסן שעבר התמרה. קמינגטוניט עשיר במגנזיום עשוי להימצא יחד עם אנתופיליט. קמינגטוניט נמצא גם בסלעי יסוד פלסיים כדוגמת דקיט. קמינגטוניט עשוי להיווצר בשלב מאוחר בסלעי יסוד כדוגמת בזלת ונוריט, אבל כמעט שאינו מופיע בסלעי עשירים בסיליקה. סוגים עשירים במנגן מצויים בסלעים מותמרים עשירים במנגן. הסוג גרונריט מאפיין את תצורת ברזל הפסים המותמרת של אזור ימת סופיריור ושל חגורת לברדור. בהתמרה מתקדמת (התמרה שבמהלכה הטמפרטורה והלחץ עולים) הקמינגטוניט והגרונריט עוברים התמרה לחברים בקבוצות האוליבין והפירוקסן (היפרסתן ואנסטטיט). התמרה נסוגה (התמרה שבמהלכה הטמפרטורה והלחץ יורדים) יכולה לגרום לשחזור הקמינגטוניט כמו גם אמפיבולים אחרים של ברזל ומגנזיום. הקמינגטוניט הוא מינרל נפוץ. מקומות בהם ניתן למצוא את המינרל כוללים את האתר בסמוך לעיירה קמינגטון (Cummington) במחוז המפשייר (Hampshire) שבמדינת מסצ'וסטס (שם נמצא המינרל לראשונה), ובתצורת הברזל של מחוז ג'קסון (Jackson County Iron Formation) שבארצות הברית; בתצורת הברזל ואבוש (Wabush Iron Formation), לברדור סיטי (Labrador City), בלברדור שבפרובינציית ניופאונדלנד ולברדור שבקנדה; בנפת מייאמורי שבמחוז איוואטה ביפן; בקומפלקס גרבל היל-גלן פיין (Garabal Hill-Glen Fyne complex) שבסקוטלנד; ובנורדמרק שבמחוז ורמלנד (Värmland) שבשוודיה. Deer W.A., Howie R.A., & Zussman J. An Introduction to the Rock Forming Minerals, 2nd Edition, 1997, pp. 229-247. Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., Wiley, ISBN 0-471-80580-7 Klein, Cornelius., 2002, The Manual of Mineral Science, 22nd ed., John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-25177-1 אתר WebMineral אתר Mindat אתר Mineral Galleries פרויקט rruff Karl F. Fisher, A further refinement of the crystal structure of Cummingtonite, מקור: American Mineralogist‏, 51 עמ' 814–818, 1966 Klein, C.,Cummingtonite-grunerite series: a chemical, optical and X-ray study, מקור: American Mineralogist‏, 49 עמ' 963–982, 1964 קמינגטוניט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) לרשימה המלאה ניתן להיעזר בקישור לאתר Mindat.