Серпентинска подгрупа

Серпентинска подгрупа (дел од каолинит-серпентинската група во категоријата филосиликати) — зеленикави, кафеави или точкисти минерали кои најчесто се наоѓаат во серпентинитот. Тие минерали се користат како извор на магнезиум и азбест, како и како декоративен камен. Името на оваа група доаѓа од зеленикавата боја и мазниот или лушпест изглед од латинскиот збор la, што значи „сличен на змија“.
Серпентинската подгрупа е збир на вообичаени карпести водени магнезиум-железо филосиликати минерали, кои произлегуваат од метаморфизмот на минералите што се содржани во мафичните до ултрамафичните карпи. Овие минерали може да содржат мали количини на други елементи, вклучувајќи хром, манган, кобалт или никел. Во минералогијата и гемологијата, серпентинот може да се однесува на која било од 20-те варијанти што припаѓаат на подгрупата серпентин. Поради примесите, овие варијанти на минерали не се секогаш лесни за индивидуализирање и обично не се прават разлики. Постојат три важни минерални полиморфи на серпентинот: антигорит, лизердит и хризотил.
Серпентинските минерали се полиморфни, што значи дека имаат исти хемиски формули, но нивните атомите се распоредени во различни структури или кристални решетки Хризотилот, кој има фиброзен облик, е еден полиморф на серпентинот и е еден од поважните азбестни минерали. Други полиморфи во подгрупата на серпентин може да имаат плочест облик. Антигоритот и лизердитот се полиморфи со плочест облик.
Многу видови на минералите серпентини се користеле за накит и резбање на тврд камен, понекогаш под името „лажен жад“ или „тетонски жад“.
1 Класификација
1.1 Класификација на Дана
1.1.1 71.01.02a Серпентинска група
71.01.02a.01 Антигорит (Mg,Fe<sup>2+</sup>)<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cm m, полисоматска серија каде што тенденцијата за свиткување типична за серпентинот периодично се менува, што резултира со брановидна структура;
1.1.2 71.01.02b Подгрупа на лизардити
71.01.02b.01 Кариопилит (Mn<sup>2+</sup>,Mg, Zn,Fe<sup>2+</sup>)<sub>3</sub>(Si,As)<sub>2</sub>O<sub>5?</sub>(OH,Cl)<sub>4</sub> Cm или C2/m Моно;
71.01.02b.02 Лизардит Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> P1 1<sub>,</sub> со прави слоеви, каде што силициумот магнезиумот се делумно заменети со алуминиум;
71.01.02б.03 Гарниерит (непуит) Ni<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Ccm21 mm2;
71.01.02b.04 Гриналит (Fe<sup>2+</sup>,Fe<sup>3+</sup>)<sub>2-3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Unk Mono;
1.1.3 71.01.02c Амезитска подгрупа
71.01.02c.01 Амезит Mg<sub>2</sub>Al(SiAl)O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> C1 1
71.01.02c.02 Бертиерин (Fe<sup>2+</sup>,Fe<sup>3+</sup>,Al,Mg)<sub>2-3</sub>(Si,Al)<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cm m;
71.01.02c.03 Бриндлејит (Ni,Mg,Fe<sup>2+</sup>)<sub>2</sub>Al(SiAl)O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> C 2 2;
71.01.02c.04 Фраипонтит (Zn,Al)<sub>3</sub>(Si,Al)<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cm m;
71.01.02c.05 Келиит (Mn<sup>2+</sup>,Mg,Al)<sub>3</sub>(Si,Al)<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> P 63 6;
71.01.02c.06 Манандонит Li<sub>2</sub>Al<sub>4</sub>[(Si<sub>2</sub>AlB)O<sub>10</sub>](OH)<sub>8</sub> C1 1;
71.01.02c.07 Кронестедтит Fe<sup>2+</sup><sub>2</sub>Fe<sup>3+</sup>(SiFe<sup>3+</sup>)O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> P 31m 3m;
1.1.4 71.01.02d Подгрупа на хрисотил
71.01.02d.00 Хрисотил Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> A2/m 2/m, главен вид на азбест, со закривени слоеви што формираат спирали;
71.01.02d.04 Пекораит Ni<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> C 2/m 2/m;
Клинохризотилот, ортохризотилот и парахризотилот биле намалени од страна на IMA во 2006 година и сега се дефинирани како политипови на хризотил.
1.2 Класификација на Никел-Штрунц
Каолинитно-серпентинска група
09.ED Филосиликати со каолинитна структура
* 09.ED.05 Дикит Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cc m
* 09.ED.05 Каолинит Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> P1 1
* 09.ED.05 Накрит Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cc m
* 09.ED.10 Хизингерит Fe<sup>3+</sup><sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub>•2(H<sub>2</sub>O) Unk Mono
* 09.ED.10 Енделит Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub>•2(H<sub>2</sub>O) Cc m
* 09.ED.10 Халојзит Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cc m
* 09.ED.10 Стуртит (Fe<sup>3+</sup>)(Mn<sup>2+</sup>,Ca,Mg)Si<sub>4</sub>O<sub>10</sub>(OH)<sub>3</sub>•10(H<sub>2</sub>O) None
* 09.ED.15 Клинохрисотил Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cc, C 2/m Mono <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Бертиерин (Fe<sup>2+</sup>,Fe<sup>3+</sup>,Al,Mg)<sub>2-3</sub>(Si,Al)<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cm m <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Бриндлејит (Ni,Mg,Fe<sup>2+</sup>)<sub>2</sub>Al(SiAl)O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> C 2 2 <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Амезит Mg<sub>2</sub>Al(SiAl)O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> C1 1 <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Антигорит (Mg,Fe<sup>2+</sup>)<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cm m <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Кариопилит (Mn<sup>2+</sup>,Mg, Zn,Fe<sup>2+</sup>)<sub>3</sub>(Si,As)<sub>2</sub>O<sub>5?</sub>(OH,Cl)<sub>4</sub> Cm or C 2/m Mono <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Фраипонтит (Zn,Al)<sub>3</sub>(Si,Al)<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Cm m <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Кронестедтит Fe<sup>2+</sup><sub>2</sub>Fe<sup>3+</sup>(Si,Fe<sup>3+</sup>O<sub>5</sub>)(OH)<sub>4</sub> P 31m 3m <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Хризотил Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> A2/m 2/m <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Гарниерит (Непуит) Ni<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Ccm21 mm2 <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Гриналит (Fe<sup>2+</sup>,Fe<sup>3+</sup>)<sub>2-3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Unk Mono <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Келит (Mn<sup>2+</sup>,Mg,Al)<sub>3</sub>(Si,Al)<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> P 63 6 <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Лизардит Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> P1 1 <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Ортохризотил Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Unk Ortho <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Манандонит Li<sub>2</sub>Al<sub>4</sub>[(Si<sub>2</sub>AlB)O<sub>10</sub>](OH)<sub>8</sub> C1 1 <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Пекораит Ni<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> C 2/m 2/m <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Парахризотил Mg<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub> Unk Ortho <sup>SERPENTINE</sup>* 09.ED.15 Мауфит (Mg,Ni)Al<sub>4</sub>Si<sub>3</sub>O<sub>13</sub>•4(H<sub>2</sub>O) (?) Mono ? Mono
* 09.ED.20 Алофан Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>•(SiO<sub>2</sub>)<sub>1.3-2</sub>•((H<sub>2</sub>O))<sub>2</sub>.5-3 None
* 09.ED.20 Неотоцит (Mn,Fe<sup>2+</sup>)SiO<sub>3</sub>•(H<sub>2</sub>O) (?) None
* 09.ED.20 Имаголит Al<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>(OH)<sub>4</sub> ? Mono
* 09.ED.20 Хризокол (Cu,Al)<sub>2</sub>H<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub>•n(H<sub>2</sub>O) Unk Ortho
* 09.ED.25 Бизмутоферит BiFe<sup>3+</sup><sub>2</sub>(SiO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH) Cm m
* 09.ED.25 Чапманит Sb<sup>3+</sup>Fe<sup>3+</sup><sub>2</sub>(SiO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH) Cm m
2 Својства и структура
Повеќето минерали серпентини се непроѕирни до проѕирни, лесни (специфична тежина помеѓу 2,2 и 2,9), меки (тврдост 2,5–4), нетопливи и подложни на киселини. Сите се микрокристални и масивни по природа, никогаш не се среќаваат како монокристали. Сјајот може да биде стаклест, свиленкаст или мрсен. Боите на овие минерали се движат од бела до сива, жолта до зелена и кафеава до црна, и често се дамки или вени. Многу се испреплетени со други минерали, како што се калцит и доломит.
Основната структурна единица на серпентинот е поларен слој 0,72 nm дебелина. Триоктаедарски лист богат со магнезиум е цврсто поврзан од едната страна со еден тетраедарски силикатен лист, без оглед на 3-5% поголемите странични димензии на решетката на октаедарскиот лист. Второто ниво на структурата организирана во различни серпентински видови потекнува делумно за да го компензира внатреслојниот стрес поради оваа димензионална неусогласеност. Добрата компензација резултира со речиси константна закривеност на слојот, при што поголемиот октаедарски лист е на конвексната страна. Сепак, таквата закривеност ја ослабува H-врската помеѓу слоевите. H-врската се обидува да одржи рамни слоеви, но ова се натпреварува со барањата за компензација на неусогласеност. Како резултат на тоа, слоевите се локално или закривени или рамни. Антигоритот, лизердитот и хрисотилот имаат ист хемиски состав, но нивните различни слоеви на закривеност резултираат со ламеларни агломерирани минерални честички од антигорит и лизердит и влакнести хрисотил.
3 Појава
Серпентинските минерали се сеприсутни во многу геолошки системи каде што е можна хидротермална промена на ултрамафичните карпи, и во копнени (океански хидротермализам, субдукциски зони и трансформативни раседи) и вонземски средини. Процесот на промена од мафични минерали во минерали од серпентинска група се нарекува серпентинизација. Серпентинските минерали често се формираат со хидратација на ултрамафични карпи богати со оливин на релативно ниски температури (од 0 до ~600 °C). Хемиската реакција го претвора оливинот во серпентински минерали. Тие исто така може да потекнуваат од метаморфни промени на перидотит и пироксен. Серпентините исто така можат псевдоморфно да ги заменат другите магнезиум силикати. Нецелосната промена предизвикува физичките својства на серпентините да варираат во голема мера.
Антигоритот е полиморф на серпентинот кој најчесто се формира за време на метаморфизмот на влажни ултрамафични карпи и е стабилен на највисоки температури-до над на длабочина од или така. Спротивно на тоа, лизердитот и хризотилот обично се формираат во близина на површината на Земјата и се распаѓаат на релативно ниски температури, веројатно далеку под . Се претпоставува дека хризотилот никогаш не е стабилен во однос на кој било од другите два серпентински полиморфа.
Примероците од океанската кора и горната обвивка од океанските басени документираат дека ултрамафичните карпи таму најчесто содржат изобилство серпентин. Антигоритот содржи вода во својата структура, околу 13 проценти по тежина. Оттука, антигоритот може да игра важна улога во транспортот на вода во земјата во зоните на субдукција и во последователното ослободување на вода за создавање магми во островските лакови, а дел од водата може да се однесе на уште поголеми длабочини.
Се јавува низ целиот свет, а значајни локалитети вклучуваат Нова Каледонија, Канада (Квебек), САД (северна Калифорнија, Род Ајленд, Конектикат, Масачусетс, Мериленд, јужна Пенсилванија) и Вирџинија. Авганистан, Велика Британија (полуостровот Лизард во Корнвол), Ирска, Грција (Тесалија), Кина, Русија (Уралски Планини), Франција, Кореја, Австрија (Штаерска и Корушка), Индија (Асам и Манипур), Мјанмар (Бурма), Нов Зеланд, Норвешка и Италија.
4 Употреба
Серпентините наоѓаат употреба во индустријата за неколку намени, како што се придушници за железници, градежни материјали, а азбестните типови наоѓаат употреба како топлинска и електрична изолација (хрисотил азбест). Содржината на азбест може да се ослободи во воздухот кога серпентинот се ископува и ако се користи како површина на патот, формирајќи долгорочна опасност по здравјето преку дишење. Азбестот од серпентинот може да се појави и на ниски нивоа во водоснабдувањето преку нормални процеси на атмосферско дејство, но сè уште нема целосно докажана опасност по здравјето поврзана со употреба или голтање, иако EPA наведува дека може да се појави зголемен ризик од развој на бенигни цревни полипи. Во својата природна состојба, некои форми на серпентин реагираат со јаглерод диоксид и повторно ослободуваат кислород во атмосферата.
Поатрактивните и потрајни варијанти (сите од антигоритот) се нарекуваат „благороден“ или „скапоцен“ серпентин и се користат широко како скапоцени камења и во украсни резби. Градот Бера во историската покраина Пенџаб на индискиот потконтинент бил познат со векови по доработката на релативно чиста форма на зелен серпентин добиен од каменоломи во Авганистан во лапидарски дела, чаши, украсни рачки за мечеви и рачки од ками. Оваа висококвалитетна серпентинска руда била позната како '''' на персиски, или „лажен жад“ на англиски, и со генерации ја користеле индиските занаетчии за лапидарски дела. Лесно се резба, добро се полира и се вели дека има пријатно мрсен допир. Помалку вредните серпентински руди со различна тврдост и јасност понекогаш се бојат за да имитираат жад. Погрешни синоними за овој материјал вклучуваат „жад од Суџоу“, „штарски жад“ и „нов жад“.
Новокаледонскиот серпентин е особено богат со никел. Маорите од Нов Зеланд некогаш резбале прекрасни предмети од локалниот серпентин, кој го нарекувале mi, што значи „солзи“.
''Лапис атракиусот'' кај Римјаните, сега познат како ''верде антике'' или ''верде антик'', е серпентинитна бреча популарна како декоративен камен за обложување. Во класично време се ископувала во Касамбала, Тесалија, Грција. Серпентинитните мермери се исто така широко користени: зелениот мермер Конемара (или „ирски зелен мермер“) од Конемара, Ирска и црвениот мермер Росо ди Леванто од Италија. Употребата е ограничена на внатрешни услови бидејќи серпентинитите не се погодни за временски услови.
5 Потенцијална штета
Почвите добиени од серпентина се токсични за многу растенија, поради високите нивоа на никел, хром и кобалт ; растот на многу растенија е исто така попречен од ниските нивоа на калиум и фосфор и нискиот сооднос на калциум / магнезиум. Флората е генерално многу карактеристична, со специјализирани, бавнорастечки видови. Областите со почва добиена од серпентина ќе се појават како ленти од грмушести површини и отворени, расфрлани мали дрвја (често четинари) во рамките на поинаку пошумени области; овие области се нарекуваат серпентина неплодни.
6 Антигоритска сорта
Ламелираниот антигорит се јавува во цврсти, набрани маси. Обично е темнозелен, но може да биде и жолтеникав, сив, кафеав или црн. Има тврдост од 3,5–4 и неговиот сјај е мрсен. Моноклиничните кристали покажуваат микеозна расцепканост и тешко се спојуваат. Антигоритот е именуван по неговиот типски локалитет, серпентинитот Гејспфад, Вале Антигорио во пограничниот регион Италија / Швајцарија.
6.1 Бовенит
Бовенит, вид на антигорит, е особено тврд серпентин (5,5) со светло до темно зелена боја на јаболко, често шарен со заматени бели дамки и потемни жици. Тоа е серпентинот што најчесто се среќава во резбањето и накитот. Името „ретиналит“ понекогаш се користи за жолт бовенит. Материјалот од Нов Зеланд се нарекува mi.
Иако не е официјален вид, бовенитот е државен минерал на Род Ајленд, САД: ова е исто така и типскиот локалитет на сортата. Кабошон од бовенит, претставен како дел од брошот „Нашето минерално наследство“, беше подарен на првата дама на САД, г-ѓа Лејди Берд Џонсон, во 1967 година.
Вилијамзит е американско локално сортно име за антигорит, кое е маслено-зелено со често вклучени црни кристали од хромит или магнетит. Донекаде наликува на фин жад, Вилијамзитот се сече на кабошони и монистра. Се наоѓа главно во Мериленд и Пенсилванија.
6.2 Гимнајт
Гимнитот е аморфна форма на антигорит. Првично бил пронајден во Голите Хилс во Мериленд, а името го добил од грчкиот збор , што означува „гол“.
7 Државен амблем
Во 1965 година, Калифорниското законодавно собрание го означил минералот серпентин како „официјален државен карпест и литолошки симбол“.
8 Галерија
9 Наводи
10 Надворешни врски
*
* Еванс, Бернард В. (2004). ''Повторно разгледување на серпентинитниот мултисистем: Хризотилот е метастабилен.'' Во: Меѓународен геолошки преглед, том 46, страници 479–506
* Мирон Г. (2003). ''Магматска и метаморфна петрологија, 2-ро издание''. Издавачка куќа „Блеквел“. ISBN 1-4051-0588-7
* Крукеберг, Артур Р. (2002). ''Геологија и растителен свет: ефектите на релјефните форми и типовите карпи врз растенијата.'' Сиетл: Универзитетски издавачки куќи во Вашингтон. ISBN 0-295-98452-X