Lizardite (Serpentina): Formação, Geologia e Variedades
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Lizardita: Formação, Geologia e Variedades
A lizardita é o membro laminar e de baixa temperatura do subgrupo das serpentinas: um filosilicato rico em magnésio formado quando a água altera rochas ricas em olivina e piroxênio. Suas superfícies verdes, texturas em malha, manchas de magnetita e sobreposições de talco-carbonato são registros da água, calor, mudança redox e fluidos contendo carbono que se movem pelas rochas ultramáficas da Terra.
Identidade mineral
A lizardita é um filosilicato rico em magnésio com a fórmula ideal Mg3Si2O5(OH)4É o membro mais comum do subgrupo das serpentinas e está especialmente associada à hidratação em baixa temperatura de rochas ultramáficas como o peridotito.
Estruturalmente, a lizardita é formada por camadas 1:1: uma folha tetraédrica de silicato emparelhada com uma folha octaédrica rica em magnésio. Essas camadas podem se empilhar de mais de uma maneira, produzindo politipos como lizardita-1T, lizardita-2H1e lizardita-2H2As diferenças são importantes em difração de raios X e estudo mineralógico, enquanto espécimes manuais geralmente mostram as características mais amplas da serpentina: superfícies verdes cerosas, textura laminar, dureza macia e padrões finos de malha ou veias.
Grupo mineral
A lizardita pertence ao subgrupo das serpentinas dos filosilicatos, junto com antigorita e crisotila.
Hospedeiro rochoso comum
É mais frequentemente encontrada como parte do serpentinitos, uma rocha formada pela alteração de minerais ultramáficos.
Estilo de formação
Ela comumente substitui olivina e piroxênio durante metamorfismo retrógrado ou alteração hidrotermal em baixa temperatura.
Ambientes tectônicos
A lizardita se forma onde rochas ultramáficas encontram água em temperaturas relativamente baixas. Isso a torna comum no manto oceânico fraturado, ofiolitos, serpentinitos de antearco e outros ambientes onde o peridotito é hidratado.
Dorsais meso-oceânicas
A água do mar pode penetrar no peridotito fraturado e hidratar olivina e piroxênio. O serpentinitos resultante pode conter lizardita, brucita, magnetita e, em alguns sistemas, gás hidrogênio.
Ofiolitos em terra
Fatias da crosta oceânica e do manto emplacadas sobre continentes preservam corpos de serpentinitos que se formaram durante a alteração do fundo do mar e posterior levantamento tectônico.
Arcos de antearco de subducção
Fluidos liberados de uma placa subductora podem serpentinizar o manto do arco frontal. Em alguns sistemas de arco frontal, lamas de serpentinitos trazem material rico em lizardita para a superfície.
Reações e condições de formação
O processo central é a serpentinização: hidratação de minerais ferromagnesianos. Um caminho de reação simplificado pode ser expresso como olivina mais água produzindo minerais de serpentina como lizardita ou crisotila, com brucita, magnetita e hidrogênio dependendo da química global e das condições redox.
A água penetra na rocha ultramáfica
Fraturas permitem que água do mar, fluidos metamórficos ou fluidos derivados da placa atinjam rochas ricas em olivina e piroxênio. A hidratação começa ao longo de fissuras, limites de grãos e defeitos cristalinos.
Minerais primários são substituídos
Olivina e piroxênio se alteram para minerais de serpentina. Em sistemas de baixa temperatura, a lizardita é comumente a fase dominante de serpentina, especialmente em texturas de malha e bastita.
Magnetita e hidrogênio podem se formar
Reações redox do ferro podem produzir magnetita. Em alguns sistemas de serpentinização, o hidrogênio é gerado, tornando os ambientes de serpentinitos importantes para a geoquímica de águas profundas, ecossistemas microbianos e pesquisas astrobiológicas.
A temperatura controla a fase da serpentina
A lizardita é mais característica da serpentinização em temperaturas mais baixas. Em temperaturas mais altas, geralmente em torno de 300–350 °C ou mais, dependendo da pressão e composição, a antigorita torna-se o mineral de serpentina mais estável. A crisotila frequentemente ocorre como uma fase tardia de veios ou forma fibrosa metastável.
A química dos fluidos importa
A atividade do sílica, fluidos de pH alto, disponibilidade de magnésio, teor de alumínio e dióxido de carbono influenciam o conjunto resultante. Sistemas pobres em sílica e ricos em magnésio podem favorecer brucita com lizardita; a adição de sílica pode consumir brucita e gerar mais serpentina; fluidos contendo carbono podem posteriormente sobrepor a rocha com assembléias de carbonato.
Texturas e pistas de campo
A lizardita é frequentemente reconhecida por texturas em vez de grandes cristais. Ela substitui minerais anteriores em padrões que preservam a estrutura original da rocha ultramáfica.
Textura em malha após olivina
Um padrão em forma de rede de microveios e domínios de serpentina é um dos sinais clássicos da olivina serpentinizada. A lizardita comumente ocupa os núcleos da malha, bordas e redes de veios finos.
Bastita após piroxênio
Piroxênio pode ser substituído por pseudomorfos sedosos chamados bastita. Essas zonas podem incluir lizardita rica em alumínio e podem preservar o contorno dos cristais originais de piroxênio.
Veios e fibras tardias
Veios posteriores de serpentina podem cortar mosaicos anteriores de lizardita. Crisotila ou serpentina poligonal podem ocorrer nesses veios, registrando um episódio fluido posterior.
Manchas de magnetita
Pequenos grãos pretos de magnetita podem aparecer por toda a serpentinite. Eles podem produzir resposta magnética fraca e registrar a história redox da serpentinização.
Variedades, politipos e nomes relacionados
A variação da lizardita é controlada pelo empilhamento das folhas, substituição de elementos menores e intercrescimento com outros minerais de serpentina. Em espécimes manuais, essas diferenças podem aparecer como mudanças no tom de verde, textura, translucidez e resposta ao polimento.
| Nome ou tipo | O que significa | Nota geológica ou descritiva |
|---|---|---|
| Lizardita-1T | Uma variante de empilhamento trigonal das camadas 1:1 da lizardita. | Comum em massas finas e laminares, identificada por análise mineralógica em vez da aparência apenas. |
| Lizardita-2H 1 e 2H 2 | Variantes de empilhamento hexagonal. | Esses politipos podem ocorrer com lizardita 1T e são mais confiavelmente separados por difração de raios X ou métodos relacionados. |
| Lizardita contendo níquel | Lizardita com Mg parcialmente substituído por Ni, tendendo composicionalmente para népouite. | O níquel pode intensificar a cor verde, especialmente em ambientes ultramáficos intemperizados ou lateríticos. |
| Lizardita rica em alumínio | Lizardita com substituição de Al na estrutura da folha. | Frequentemente observada em texturas bastíticas e pode ter uma faixa de estabilidade ligeiramente estendida em comparação com lizardita mais pura e rica em Mg. |
| Serpentinite rica em serpentina ou lizardita | Um material de minerais mistos dominado por minerais de serpentina. | Frequentemente a descrição mais precisa para peças ornamentais, a menos que testes analíticos confirmem uma composição pura ou quase pura de lizardita. |
| Bowenita | Um material serpentino maciço e resistente, geralmente associado a composições ricas em antigorita. | Não é uma variedade de lizardita; pertence ao comércio mais amplo da serpentina e deve ser identificado separadamente quando possível. |
| “Novo jade” ou “jade serpentina” | Termos comerciais frequentemente aplicados à serpentina, às vezes rica em lizardita. | Esses nomes não significam jadeíta ou nefrita. Termos minerais claros são preferíveis em descrições sérias. |
Localidade tipo e ambientes clássicos
A lizardita recebe o nome da Península de The Lizard, em Cornwall, Inglaterra, uma localidade clássica onde serpentinitos e rochas ultramáficas relacionadas estão expostos ao longo da costa. O nome liga o mineral a uma paisagem ofiolítica onde crosta oceânica e rochas do manto foram emplacadas em terra.
The Lizard, Cornwall
A associação da localidade tipo dá nome à lizardita. Pavimentos de serpentinitos, veios e afloramentos costeiros tornam a região importante tanto na história mineralógica quanto geológica.
Ofiolita de Samail, Omã
Uma das principais seções expostas do manto do mundo, a Ofiolita de Samail preserva peridotito serpentinizado extenso com texturas em malha clássicas e interesse ativo na carbonatação natural.
Cinturões de dorsais meso-oceânicas
Peridotitos do fundo do mar fraturados podem formar serpentinitos ricos em lizardita durante a alteração hidrotermal, especialmente onde a água do mar circula através das rochas do manto oceânico.
Sistemas de serpentinitos forearc
O manto forearc serpentinizados, incluindo sistemas de vulcões de lama em ambientes de subducção, pode trazer material rico em lizardita das profundezas para a superfície.
Da serpentina aos carbonatos
A serpentinização nem sempre é a etapa final da alteração. Fluidos contendo dióxido de carbono podem sobrepor o serpentinitos, produzindo magnesita, rochas talco-carbonato, conjuntos quartzo-carbonato e transformações semelhantes à listvenita.
Brucita reage primeiro
Em muitos serpentinitos, a brucita está entre as fases mais reativas. Fluidos contendo dióxido de carbono podem converter brucita em magnesita ou minerais carbonatados relacionados.
Serpentina se transforma em talco e carbonato
A alteração contínua portadora de carbono pode transformar serpentina em talco mais magnesita, especialmente sob condições apropriadas de sílica e dióxido de carbono.
Listvenita registra alteração mais intensa
Com abundância de sílica e dióxido de carbono, o serpentinitos pode ser transformado em conjuntos de quartzo-magnesita comumente descritos como listvenita. Essas rochas são registros importantes da reação fluido-rocha.
Por que a carbonatação é importante
A carbonatação natural do peridotito serpentinizados, incluindo exemplos estudados em Omã, é relevante para o ciclo de carbono de longo prazo e para pesquisas sobre armazenamento de dióxido de carbono engenheirado. Nesta sequência, a lizardita registra a história da alteração movida pela água, enquanto os conjuntos talco-carbonato e listvenita registram a história posterior dos fluidos portadores de carbono.
Contexto de reconhecimento e manuseio
Serpentinitos ricos em lizardita devem ser interpretados tanto como material mineral quanto como arquivo geológico. Sua cor e maciez são apenas parte da história; texturas, minerais mistos e sequência de alteração fornecem as evidências mais fortes de como se formaram.
| Observação | O que sugere | Por que é importante |
|---|---|---|
| Superfície cerosa do pálido ao verde maçã | Minerais finos de serpentina, comumente incluindo lizardita. | Característica do material compacto de serpentina, embora não seja diagnóstica por si só. |
| Textura em malha | Substituição da olivina durante a serpentinização. | Uma das texturas de campo mais claras que ligam a rocha a origens ultramáficas hidratadas. |
| Pseudomorfos de bastita | Substituição do piroxênio por minerais serpentinitos. | Preserva a forma e a orientação dos cristais originais de piroxênio. |
| Manchas pretas ou magnetismo fraco | Magnetita formada durante reações redox de ferro. | Ajuda a registrar o estado de oxidação e o potencial gerador de hidrogênio do sistema de alteração. |
| Veios de carbonato brancos ou pálidos | Alteração posterior por carbonatação ou preenchimento de veios. | Pode indicar uma sobreposição contendo dióxido de carbono após a serpentinização. |
| Veios fibrosos | Possível fase tardia de crisotila ou serpentina relacionada. | O manuseio normal de peças polidas estáveis é diferente de cortar ou lixar. O pó de serpentinite desconhecida deve ser controlado profissionalmente. |
Perguntas frequentes
A lizardita é estável em altas temperaturas?
Geralmente não. A lizardita é o mineral serpentinos de baixa temperatura. Com o aumento da temperatura e pressão, a antigorita torna-se a fase serpentinos estável em muitos sistemas, enquanto a crisotila frequentemente aparece como uma fase fibrosa tardia ou metastável em veios. A lizardita rica em alumínio pode persistir um pouco mais do que a lizardita pura em magnésio em algumas texturas.
Por que algumas serpentinites são fracamente magnéticas?
A magnetita comumente se forma durante a serpentinização à medida que o ferro muda seu estado de oxidação. Mesmo pequenos grãos de magnetita podem dar à serpentinite rica em lizardita uma resposta magnética fraca.
A bowenita é uma variedade de lizardita?
Não. Bowenita é um material serpentinos maciço e resistente geralmente associado a composições ricas em antigorita. Ela pertence à família mais ampla dos serpentinos, mas não deve ser descrita como uma variedade de lizardita a menos que a análise apoie essa descrição.
Por que algumas rochas ricas em lizardita parecem verde incomum?
A substituição por níquel pode intensificar a cor verde nos minerais serpentinos. A lizardita contendo níquel pode tender composicionalmente para népouite, o membro final serpentinos rico em níquel.
A lizardita é o mesmo que amianto?
A lizardita é tipicamente laminar ou maciça. Crisotila é o serpentino fibroso historicamente associado ao amianto. No entanto, a serpentinite pode conter minerais mistos e veios fibrosos, portanto cortar, moer, perfurar ou lixar serpentinite desconhecida deve ser feito apenas com métodos úmidos adequados, ventilação e proteção respiratória.
Qual é a diferença entre lizardita e serpentinite?
A lizardita é uma espécie mineral. A serpentinites é uma rocha composta em grande parte por minerais serpentinos e fases associadas, como magnetita, brucita, talco, carbonatos ou cromita. Uma serpentinite pode ser rica em lizardita sem ser lizardita pura.
Perspectiva final
A lizardita é um dos registros mais claros da Terra da entrada de água em rochas ultramáficas. Ela se forma à medida que olivina e piroxênio são hidratados, captura mudanças redox através da magnetita, preserva formas minerais anteriores como texturas em malha e bastita, e pode posteriormente ser sobreposta por fluidos contendo carbonato. Sua superfície verde tranquila, portanto, não é apenas ornamental: é uma assinatura visível da rocha do manto alterada por água, calor e química ao longo do tempo geológico.