แอมฟิบอไลต์

แอมฟิบอไลต์ (อังกฤษ: Amphibolite Facies) เป็นกลุ่มของหินแปรที่มีกระบวนการแปรสภาพแบบ Prograde metamorphic โดยมีอุณหภูมิในการแปรสภาพระดับกลางจนถึงระดับสูง (950°F หรือ 500°C) และมีความดันในการแปรสภาพระดับปานกลาง (1.2GPa) ด้วยระดับการแปรสภาพใน Amphibolite Facies ที่มีอุณหภูมิและความดันสูงขึ้น จึงไม่มีการปรากฏของแร่ที่มีการแปรสภาพขั้นต่ำ (Lower grade metamorphism) เช่น Pyrophyllite, Chloritiod, Albite, Talc, Blue-green Hornblende และ Chlorite เป็นต้น

แร่ที่พบในกลุ่ม

หินในกลุ่ม Amphibolite Facies ส่วนมากเป็น Precambrian gneisses และมักปรากฏอยู่ในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะแบบยืดหยุ่นในระดับลึก (Deeper parts of the Ductile deformation) และ Facies นี้จะประกอบไปด้วยแร่ดังต่อไปนี้

Plagioclase (An > 20) = NaAlSi₃O₈ – CaAl₂Si₂O₈
Green-Brown Hornblende = Ca₂(Mg,Fe,Al)₅(OH)₂[(Si,Al)₄O₁₁]₂
Diopside = CaMg(SiO₃)₂
Staurolite = Fe₂Al₉O₆(SiO₄)₄(O,OH)₂
Cordierite = Mg₂Al₄Si₅O₁₈
Garnet : Grossularite = Ca₃Al₂(SiO₄)₃
Garnet : Andradite = Ca₃Fe₂(SiO₄)₃
Wollastonite = CaSiO₂
Biotite = K₂(Mg,Fe)₂(OH)₂(AlSi₃O₁₀)
Andalusite, Kyanite, Silimanite = Al₂SiO₅

จากสูตรเคมีของแร่ที่เกิดในกลุ่มแอมฟิบอไลต์ จะสังเกตเห็นว่าแร่ส่วนใหญ่จะเป็นแร่ในกลุ่มของ Aluminum Silicate และแร่บางชนิดยังพบ Calcium ในสูตรโครงสร้างอีกด้วย ซึ่งแสดงให้เห็น Protolith ของหินแปรกลุ่มนี้น่าจะมาจากการแปรสภาพของหินที่ประกอบด้วยแร่ที่มีปริมาณ Aluminium และ Calcium สูง

หินที่อยู่ในกลุ่ม

หินต้นกำเนิด (Protolith) ของหินในกลุ่มแอมฟิบอไลต์ จะประกอบด้วยหินอัลตราเมฟิก หินเมฟิก หินทราย หินโคลน และหินปูน ซึ่งหินแต่ละชนิดเมื่อผ่านการแปรสภาพแล้วจะให้แร่ที่มีองค์ประกอบและมีชนิดแตกต่างกันดังตารางต่อไปนี้

หินต้นกำเนิด	หินแปร
อัลตราเมฟิก	โอลิวีน, Serpentine(Antigorite), ไพรอกซีน (Enstatite, Diopside, Anthophyllite, Cummigtonite) อาจพบ Tremolite, Mg-Chlorite, Talc และ Spinel
เมฟิก	Plagioclase(An>25), Hornblende, Epidote และอาจพบ Almandine, Biotite, K-feldspar, Chlorite,Qtz.
หินทราย	ควอตซ์, Plagioclase(An>15), เฟลด์สปาร์อัลคาไลน์ (Microcline-Orthoclase), ไบโอไทต์, มัสโคไวต์
หินโคลน	ควอตซ์, Plagioclase(An>15), เฟลด์สปาร์อัลคาไลน์ (Microcline-Orthoclase), ไบโอไทต์, มัสโคไวต์, Staulorite, Almandine อาจพบ Kyanite, Sillimanite และ Andalisite
หินปูน	แคลไซต์, โดโลไมต์, Diopside, Epidote, Garnet (Grossularite-Andradite), Tremolite/Hornblende Plagioclase(An>40), Wollastonite, อาจพบ Scapolite, Phlogopite/Biotite, Idocrase

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายใน

Beginning or within staurolite หรือ kyanite Zone

7KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 3(Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2 + (Mg,Fe)3(OH)6 + SiO2  → 4Al2SiO5 + K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 + 3H2O

Muscovite + Chlorite + Quartz →   Kyanite + Biotite + Water

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2+ (Mg,Fe)3(OH)6 + Fe3Al2(SiO4)3  → 2Fe2Al9O6(SiO4)4(O,OH)2 + K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 + SiO2

Muscovite + Chlorite + Almandine  → Staurolite + Biotite + Quartz + Water

Ca2Mg5Si8O22(OH)2 + 3CaCO3 + 2SiO2 →  5CaMg(SiO3)2 + 3CO2 + H2O

Tremolite + Calcite + Quartz   → Diopside + CO2

Beginning or within sillimanite-muscovite zone

Fe2Al9O6(SiO4)4(O,OH)2 + SiO2  → Al2SiO5 + Fe3Al2(SiO4)3 + H2O

Staurolite + Quartz → Sillimanite + Almandine + Water

Fe2Al9O6(SiO4)4(O,OH)2 + SiO2 + KAl2(AlSi3O10)(OH)2  → Al2SiO5 + K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 + H2O

Staurolite + Quartz + Muscovite → Sillimanite + Biotite + Water

2Ca2(Al,Fe)Al2O(SiO4)(Si2O7)(OH)  CaAl2Si2O8 +Ca3Al2(SiO4)3-Ca3Fe2(SiO4)3 +Fe2O3 +SiO2

Epidote  Anorthite + Grossulrite-Andradite + Hematite + Quartz +Water

Beginning or within the sillimanite-orthoclase zone

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 + 3SiO2 →  2KAlSi3O8 + Fe3Al2(SiO4)3 + H2O

Muscovite + Biotite + 3Quartz  2Orthoclase + Almandine + Water

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + (Ca,Mg,Fe)3(Al,Fe,Cr)2(SiO4)3 →  2Al2SiO5 + K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 + H2O

Muscovite + Garnet  2Sillimanite + Biotite + Water

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + SiO2 + 2Fe2Al9O6(SiO4)4(O,OH)2  → Al2SiO5 + K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 + (Ca,Mg,Fe)3(Al,Fe,Cr)2(SiO4)3 + 2H2O

Muscovite + Quartz + Staurolite  Sillimanite + Biotite + Garnet + Water

อ้างอิง

Hyndman, D., W., 1985, Petrology of Igneous and Metamorphic Rocks(2nd ed.): U.S.A, Mcgraw-Hill, 560-567 p.
Klein, C., 2002, Mineral Science (22th ed.): U.S.A., John Wiler&Sons, Inc. 641 p.
Miyashiro, A., 1994, Metamorphic Petrology:London, UCL press, 264-276 p.
Rapp, G. R., Roberts, W.L., and Weber, J., 1974, Encyclopedia of Minerals:U.S.A, Van NostrandReinhold Company, 693 p.