Lizardit (Serpentinit): Tvorba, Geologie a Odrody
Sdílet
Lizardit: vznik, geologie a druhy
Lizardit je nízkoteplotní, deskovitý člen podskupiny serpentinu: hořčíkem bohatý fylosilikát vznikající, když voda mění horniny bohaté na olivín a pyroxen. Jeho zelené povrchy, síťovité textury, magnetitové skvrny a překryvy talku a karbonátů jsou záznamy o vodě, teple, redoxních změnách a pozdějších uhlíkatých tekutinách pohybujících se ultramafickými horninami Země.
Identita minerálu
Lizardit je hořčíkem bohatý fylosilikát s ideálním vzorcem Mg3Si2O5(OH)4. Je to nejběžnější člen podskupiny serpentinu a je zvláště spojen s nízkoteplotní hydratací ultramafických hornin, jako je peridotit.
Strukturálně je lizardit tvořen 1:1 vrstvami: jednou tetraedrickou křemičitanovou vrstvou spárovanou s jednou oktaedrickou hořčíkovou vrstvou. Tyto vrstvy se mohou skládat více způsoby, čímž vznikají polytypy jako lizardit-1T, lizardit-2H1a lizardit-2H2Rozdíly jsou důležité při rentgenové difrakci a mineralogickém studiu, zatímco ruční vzorky obvykle vykazují širší znaky serpentinu: voskovité zelené povrchy, deskovitou texturu, měkkou tvrdost a jemné síťovité nebo žilné vzory.
Minerální skupina
Lizardit patří do podskupiny serpentinu v rámci fylosilikátů, spolu s antigoritem a chryzotilem.
Běžný hostitelský kámen
Nejčastěji se vyskytuje jako součást serpentinitu, horniny vzniklé alterací ultramafických minerálů.
Způsob vzniku
Běžně nahrazuje olivín a pyroxen během retrográdní metamorfózy nebo nízkoteplotní hydrotermální alterace.
Tektonická prostředí
Lizardit vzniká tam, kde ultramafické horniny přicházejí do styku s vodou při relativně nízkých teplotách. Je proto běžný v porušeném oceánském plášti, ofiolitech, serpentinitech předních oblouků a dalších prostředích, kde je peridotit hydratován.
Středooceánské hřbety
Mořská voda může pronikat do zlomkovitého peridotitu a hydratovat olivín a pyroxen. Vzniklý serpentinit může obsahovat lizardit, brucit, magnetit a v některých systémech vodík.
Ofiolity na pevnině
Pláty oceánské kůry a pláště, umístěné na kontinentech, uchovávají serpentinitové tělesa, která vznikla během alterace mořského dna a pozdějšího tektonického zdvihu.
Subdukční přední oblouky
Kapaliny uvolňované z klesající desky mohou hadcovat předarktickou plášťovou horninu. V některých předarktických systémech přinášejí serpentinitové bahna na povrch materiál bohatý na lizardit.
Reakce a podmínky vzniku
Centrálním procesem je serpentinace: hydratace ferromagneziových minerálů. Zjednodušená reakce může být vyjádřena jako olivín plus voda produkující hadcové minerály jako lizardit nebo chryzotil, s brucitem, magnetitem a vodíkem v závislosti na celkové chemii a redoxních podmínkách.
Voda vstupuje do ultramafické horniny
Praskliny umožňují mořské vodě, metamorfním kapalinám nebo kapalinám pocházejícím z desky proniknout do horniny bohaté na olivín a pyroxen. Hydratace začíná podél trhlin, hranic zrn a krystalových defektů.
Primární minerály jsou nahrazovány
Olivín a pyroxen se mění na hadcové minerály. V nízkoteplotních systémech je lizardit běžně dominantní hadcová fáze, zejména v síťových a bastitových texturách.
Může vznikat magnetit a vodík
Redoxní reakce železa mohou produkovat magnetit. V některých hadcujících systémech se generuje vodík, což činí serpentinitová prostředí důležitými pro hlubokomořskou geochemii, mikrobiální ekosystémy a astrobiologický výzkum.
Teplota určuje fázi hadce
Lizardit je nejcharakterističtější pro serpentinaci při nižších teplotách. Při vyšších teplotách, obvykle kolem a nad přibližně 300–350 °C v závislosti na tlaku a složení, se stává stabilnějším hadcem antigorit. Chryzotil se často vyskytuje jako pozdní žilná fáze nebo metastabilní vláknitá forma.
Chemie fluidů je důležitá
Aktivita křemíku, vysoce zásadité kapaliny, dostupnost hořčíku, obsah hliníku a oxid uhličitý ovlivňují výslednou mineralogickou sestavu. Systémy chudé na křemík a bohaté na hořčík mohou upřednostňovat brucit s lizarditem; přidání křemíku může spotřebovat brucit a vytvořit více hadce; kapaliny obsahující uhlík mohou později překrýt horninu karbonátovými minerály.
Textury a terénní indicie
Lizardit je často rozpoznáván spíše podle textur než velkých krystalů. Nahrazuje dřívější minerály ve vzorcích, které zachovávají původní strukturu ultramafické horniny.
Síťová textura po olivínu
Síťovitý vzor mikrožil a hadcových domén je jedním z klasických znaků hadcování olivínu. Lizardit běžně vyplňuje jádra, okraje a sítě žilek.
Bastit po pyroxenu
Pyroxen může být nahrazen hedvábnými pseudomorfami nazývanými bastit. Tyto zóny mohou obsahovat hliníkem bohatý lizardit a mohou zachovat obrys původních krystalů pyroxenu.
Pozdní žíly a vlákna
Pozdější hadcové žíly mohou protínat dřívější mozaiky lizarditu. V takových žilách se může vyskytovat chryzotil nebo polygonální hadec, zaznamenávající pozdější fluidní epizodu.
Magnetitové skvrny
V serpentinitu se mohou vyskytovat drobné černé zrníčka magnetitu. Mohou vyvolávat slabou magnetickou odezvu a zaznamenávat redoxní historii serpentinace.
Odrůdy, polytypy a příbuzné názvy
Variace lizarditu je řízena vrstvením listů, substitucí minoritních prvků a vzájemným prorůstáním s jinými serpentinovými minerály. V ručním vzorku se tyto rozdíly mohou projevit změnami zeleného odstínu, textury, průsvitnosti a reakce na leštění.
| Název nebo typ | Co to znamená | Geologická nebo popisná poznámka |
|---|---|---|
| Lizardit-1T | Trigonalní varianta vrstvení 1:1 vrstev lizarditu. | Běžný v jemných deskovitých hmotách, identifikovaný mineralogickou analýzou spíše než pouhým vzhledem. |
| Lizardit-2H1 a 2H2 | Hexagonální varianty vrstvení. | Tyto polytypy se mohou vyskytovat spolu s 1T lizarditem a nejspolehlivěji se rozlišují rentgenovou difrakcí nebo podobnými metodami. |
| Lizardit obsahující nikl | Lizardit s částečnou náhradou Mg niklem, směrem ke složení népouitu. | Niklu může zesílit zelenou barvu, zejména v zvětralých ultramafických nebo lateritových prostředích. |
| Lizardit bohatý na hliník | Lizardit s Al substitucí v listové struktuře. | Často se vyskytuje v bastitových texturách a může mít mírně rozšířený stabilní rozsah ve srovnání s čistším Mg-bohatým lizarditem. |
| Serpentinit bohatý na serpentin nebo lizardit | Smíšený minerální materiál s převahou serpentinových minerálů. | Často nejpřesnější označení pro ozdobné kusy, pokud analytické testy nepotvrdí čistý nebo téměř čistý lizardit. |
| Bowenit | Pevný masivní serpentinový materiál, obecně spojený s antigoritem bohatými složeními. | Není to odrůda lizarditu; patří do širší obchodní skupiny serpentinů a pokud možno by měl být identifikován samostatně. |
| „Nový jadeit“ nebo „serpentinitový jadeit“ | Obchodní termíny často používané pro serpentin, někdy bohatý na lizardit. | Tyto názvy neznamenají jadeit nebo nefrit. V seriózním popisu je vhodnější používat jasné mineralogické označení. |
Typová lokalita a klasická prostředí
Lizardit je pojmenován podle poloostrova The Lizard v Cornwallu v Anglii, klasické lokality, kde jsou podél pobřeží odkryty serpentinit a příbuzné ultramafické horniny. Název spojuje minerál s ofiolitickou krajinou, kde byly oceánská kůra a horniny pláště uloženy na pevnině.
The Lizard, Cornwall
Typová lokalita dala jméno minerálu lizardit. Serpentinitové dlažby, žíly a pobřežní výchozy činí tuto oblast důležitou jak z mineralogického, tak geologického hlediska.
Samailská ofiolitová oblast, Omán
Jedna z hlavních světových odkrytých částí pláště, Samailská ofiolitová oblast uchovává rozsáhlý serpentinovaný peridotit s typickými síťovitými texturami a aktivním zájmem o přirozenou karbonataci.
Pásma středooceánských hřbetů
Prasklé peridotity mořského dna mohou během hydrotermální alterace vytvářet serpentinity bohaté na lizardit, zejména tam, kde mořská voda cirkuluje skrz oceánské plášťové horniny.
Systémy serpentinitu v předoblouku
Serpentinizovaná předoblouková plášťová hornina, včetně systémů bahenních sopek v subdukčních zónách, může přinášet materiál bohatý na lizardit z hloubky směrem k povrchu.
Od serpentinitu ke karbonátům
Serpentinace není vždy konečnou fází alterace. Fluidy obsahující oxid uhličitý mohou přemalovat serpentinit, vytvářejíc magnesit, talc-karbonátové horniny, křemenné-karbonátové soubory a listvenitové transformace.
Brucit reaguje jako první
V mnoha serpentinitech je brucit jednou z nejreaktivnějších fází. Fluidy obsahující oxid uhličitý mohou brucit přeměnit na magnesit nebo příbuzné karbonátové minerály.
Serpentinit se mění na talc a karbonáty
Pokračující uhlíkatá alterace může přeměnit serpentinit na talc a magnesit, zejména za vhodných podmínek křemíku a oxidu uhličitého.
Listvenit zaznamenává silnější alteraci
S dostatkem křemíku a oxidu uhličitého může být serpentinit přeměněn na křemenné-magnesitové soubory běžně označované jako listvenit. Tyto horniny jsou důležitými záznamy reakcí fluid-hornina.
Proč je karbonatace důležitá
Přírodní karbonatace serpentinovaného peridotitu, včetně příkladů studovaných v Ománu, je relevantní pro dlouhodobý cyklus uhlíku a výzkum inženýrského ukládání oxidu uhličitého. V této sekvenci lizardit zaznamenává historii alterace řízené vodou, zatímco talc-karbonátové a listvenitové soubory zaznamenávají pozdější historii uhlíkatých fluid.
Kontext rozpoznání a zacházení
Serpentinit bohatý na lizardit by měl být vnímán jak jako minerální materiál, tak jako geologický archiv. Jeho barva a měkkost jsou jen částí příběhu; textury, smíšené minerály a sekvence alterace poskytují nejsilnější důkazy o jeho vzniku.
| Pozorování | Co to naznačuje | Proč je to důležité |
|---|---|---|
| Voskovitý povrch od světle zelené po jablečně zelenou barvu | Jemné serpentinitové minerály, často včetně lizarditu. | Charakteristická pro kompaktní serpentinitový materiál, i když sama o sobě není diagnostická. |
| Síťová textura | Nahrazení olivínu během serpentinace. | Jeden z nejjasnějších terénních texturálních znaků spojujících horninu s hydratovanými ultramafickými původy. |
| Bastitové pseudomorfy | Nahrazení pyroxenu serpentinitovými minerály. | Zachovává tvar a orientaci původních pyroxenových krystalů. |
| Černé tečky nebo slabá magnetická síla | Magnetit vzniklý během železných redox reakcí. | Pomáhá zaznamenat oxidační stav a potenciál tvorby vodíku v systému alterace. |
| Bílé nebo světle karbonátové žíly | Pozdější karbonátová alterace nebo vyplnění žil. | Může naznačovat překrytí obsahující oxid uhličitý po serpentinaci. |
| Vláknité žilky | Možná chrysotil nebo příbuzná pozdní serpentinová fáze. | Normální manipulace s pevnými leštěnými vzorky se liší od řezání nebo broušení. Prach z neznámého serpentinitu by měl být profesionálně kontrolován. |
Často kladené otázky
Je lizardit stabilní při vysokých teplotách?
Obecně ne. Lizardit je serpentinový minerál nízkoteplotní fáze. S rostoucí teplotou a tlakem se v mnoha systémech stává stabilní fází antigorit, zatímco chrysotil se často objevuje jako pozdní nebo metastabilní vláknitá žilka. Lizardit bohatý na hliník může v některých texturách přetrvávat o něco déle než čistý hořečnatý lizardit.
Proč jsou některé serpentinity slabě magnetické?
Magnetit se běžně tvoří během serpentinace, když železo mění oxidační stav. I malé zrníčka magnetitu mohou dát serpentinitu bohatému na lizardit slabou magnetickou odezvu.
Je bowenit odrůdou lizarditu?
Ne. Bowenit je masivní, pevný serpentinový materiál obvykle spojený s antigoritem bohatými složeními. Patří do širší rodiny serpentinů, ale neměl by být označován jako odrůda lizarditu, pokud to analýza nepodpoří.
Proč některé horniny bohaté na lizardit vypadají neobvykle zeleně?
Substituce niklu může zesílit zelenou barvu v minerálech serpentinové skupiny. Lizardit obsahující nikl může mít složení směřující k népouitu, niklem bohatému koncovému členu serpentinové skupiny.
Je lizardit totéž co azbest?
Lizardit je obvykle deskovitý nebo masivní. Chrysotil je vláknitý serpentin historicky spojený s azbestem. Serpentinit však může obsahovat smíšené minerály a vláknité žilky, proto by řezání, broušení, vrtání nebo broušení neznámého serpentinitu mělo být prováděno pouze s vhodnými mokrými metodami, větráním a ochrannými pomůckami pro dýchání.
Jaký je rozdíl mezi lizarditem a serpentinit?
Lizardit je druh minerálu. Serpentinit je hornina složená převážně z minerálů serpentinové skupiny a přidružených fází, jako jsou magnetit, brucit, talc, karbonáty nebo chromit. Serpentinit může být bohatý na lizardit, aniž by byl čistým lizarditem.
Závěrečný pohled
Lizardit je jedním z nejjasnějších záznamů na Zemi o vstupu vody do ultramafických hornin. Vzniká hydratací olivínu a pyroxenu, zachycuje redoxní změny prostřednictvím magnetitu, uchovává původní tvary minerálů jako síťové a bastitové textury a může být později překryt karbonátovými tekutinami. Jeho klidný zelený povrch tedy není jen ozdobou: je to viditelný podpis pláště horniny pozměněné vodou, teplem a chemií během geologického času.