Amfibol: Mineral Silikat Rantai Ganda yang Universal

Amfibol adalah nama kolektif untuk sekelompok besar mineral inosilikat pembentuk batuan yang penting. Mereka dicirikan oleh struktur kristal unik berupa rantai ganda (double-chain) tetrahedra silika (SiO4) yang saling berbagi oksigen, menciptakan rasio silikon terhadap oksigen 4:11. Mineral-mineral ini sangat melimpah dan tersebar luas di kerak bumi, ditemukan di berbagai jenis batuan beku dan metamorf. Kehadiran amfibol seringkali menjadi indikator penting bagi ahli geologi untuk memahami sejarah termal dan tekanan batuan, serta kondisi pembentukan magmanya.

Keluarga amfibol dikenal karena keragaman komposisinya yang luar biasa. Anggota-anggotanya dapat mengandung berbagai kation logam seperti magnesium (Mg), besi (Fe), kalsium (Ca), natrium (Na), kalium (K), dan aluminium (Al), yang menggantikan posisi tertentu dalam struktur kristal. Variasi kimiawi ini menghasilkan spektrum sifat fisik dan optik yang luas, termasuk warna, kekerasan, dan belahan yang diagnostik. Salah satu ciri khas amfibol yang paling mudah dikenali adalah belahannya yang membentuk sudut sekitar 56° dan 124°, berbeda dengan piroksen yang memiliki belahan 87° dan 93°.

Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi dunia amfibol secara mendalam, mulai dari definisi dan klasifikasi, struktur kristal yang kompleks, sifat fisik dan optik yang membantu identifikasi, hingga anggota-anggota utama yang sering dijumpai. Kita juga akan membahas lingkungan geologi tempat amfibol terbentuk, faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas fasa mereka, serta signifikansi dan kegunaannya, termasuk perannya sebagai mineral pembentuk batuan, indikator geologi, hingga aspek industri yang kadang kontroversial seperti asbes.

Definisi dan Klasifikasi Amfibol

Amfibol adalah anggota dari kelas mineral silikat, subkelas inosilikat, yang berarti mereka memiliki struktur kristal yang didominasi oleh rantai silikat yang tak terbatas. Lebih spesifik lagi, amfibol dicirikan oleh rantai ganda tetrahedra SiO4 yang membentang searah sumbu c kristal. Setiap tetrahedra silika terdiri dari satu atom silikon yang terkoordinasi dengan empat atom oksigen. Dalam struktur rantai ganda, beberapa atom oksigen ini berbagi dengan tetrahedra tetangga, menciptakan ikatan yang kuat dan stabil.

Struktur Kristal Amfibol

Struktur amfibol dapat digambarkan dengan formula umum yang kompleks: W0-1X2Y5Z8O22(OH,F,Cl)2. Mari kita uraikan setiap posisi:

• Z (T8): Posisi ini ditempati oleh silikon (Si) dan kadang-kadang aluminium (Al) dalam koordinasi tetrahedral (SiO4 atau AlO4). Ada delapan tetrahedra per formula unit.
• Y (M1, M2, M3): Posisi oktahedral ini biasanya ditempati oleh kation divalen atau trivalen seperti magnesium (Mg2+), besi (Fe2+), feri (Fe3+), aluminium (Al3+), dan titanium (Ti4+). Ada lima posisi oktahedral per formula unit.
• X (M4): Posisi oktahedral ini bervariasi dalam ukurannya dan dapat ditempati oleh kation divalen yang lebih besar seperti kalsium (Ca2+), natrium (Na+), atau magnesium (Mg2+) dan besi (Fe2+) jika ukurannya memungkinkan. Ada dua posisi per formula unit.
• W (A): Posisi ini adalah ruang inter-rantai yang besar yang dapat ditempati oleh kation monovalen besar seperti natrium (Na+) atau kalium (K+), atau kadang-kadang kosong. Jumlahnya bervariasi dari 0 hingga 1 per formula unit.
• (OH,F,Cl): Kelompok hidroksil (OH-), fluor (F-), atau klorin (Cl-) ini mengisi situs anionik non-tetrahedral, yang penting untuk menyeimbangkan muatan dan juga mempengaruhi stabilitas mineral.

Variasi kation pada posisi-posisi ini, beserta substitusi parsial silikon oleh aluminium, adalah alasan utama di balik keragaman komposisi dan sifat fisik di antara anggota keluarga amfibol. Sistem kristal utama amfibol adalah monoklinik dan ortorombik. Mayoritas amfibol, seperti hornblende, tremolit, dan aktinolit, mengkristal dalam sistem monoklinik. Amfibol ortorombik yang umum termasuk antofilite dan gedrite.

Sifat Fisik Amfibol

Amfibol memiliki serangkaian sifat fisik yang membantu identifikasi di lapangan maupun di laboratorium:

• Warna: Sangat bervariasi tergantung komposisi. Dapat berupa hitam, hijau tua, coklat, abu-abu, biru, hingga putih. Hornblende umumnya hitam atau hijau tua, tremolit putih hingga hijau muda, glaukofan biru.
• Kilap: Kaca hingga sutra (terutama pada varietas berserat).
• Kekerasan: 5-6 pada skala Mohs.
• Belahan: Ini adalah ciri diagnostik yang paling penting! Amfibol memiliki belahan prismatik yang sangat baik dalam dua arah, berpotongan pada sudut khas 56° dan 124°. Sudut ini sangat kontras dengan piroksen yang memiliki belahan pada 87° dan 93°. Belahan ini disebabkan oleh ikatan yang lebih lemah di antara rantai ganda silikat.
• Pecahan: Tidak rata hingga sub-konkoidal.
• Berat Jenis: Berkisar antara 2.9 hingga 3.6, tergantung pada kandungan besi dan magnesium. Mineral yang lebih kaya besi cenderung lebih padat.
• Habitus (Bentuk Kristal): Paling sering prismatik (memanjang), berserat, lamellar (lembaran tipis), granular, atau asbestiform (mirip asbes). Bentuk prismatik seringkali memanjang dan tipis, memberikan tampilan seperti jarum atau bilah.
• Goresan: Umumnya putih, abu-abu pucat, atau warna yang sangat pucat dari mineral itu sendiri.

Sifat Optik Amfibol (Di Bawah Mikroskop Polarisasi)

Untuk identifikasi yang lebih presisi, terutama di batuan, amfibol sering diamati di bawah mikroskop polarisasi. Sifat optiknya yang khas meliputi:

• Pleokroisme: Banyak amfibol menunjukkan pleokroisme yang kuat, yaitu perubahan warna saat sampel diputar di bawah cahaya terpolarisasi bidang. Misalnya, hornblende dapat berubah dari hijau kekuningan menjadi hijau tua, atau dari hijau ke coklat. Glaukofan terkenal karena pleokroisme birunya.
• Birefringence: Sedang hingga tinggi (orde kedua atau ketiga). Ini mengacu pada perbedaan indeks bias, yang menyebabkan warna interferensi khas terlihat.
• Sudut Pemadaman (Extinction Angle): Variabel. Amfibol monoklinik memiliki pemadaman miring (oblique extinction), sementara amfibol ortorombik memiliki pemadaman paralel atau simetris. Sudut pemadaman Z^c (antara sumbu optik Z dan sumbu kristal c) dapat mencapai hingga 30° untuk hornblende dan tremolit-aktinolit.
• Indeks Bias: Relatif tinggi, berkisar dari ~1.60 hingga ~1.75, bervariasi dengan komposisi.
• Kembaran (Twinning): Kembaran sederhana atau kembaran lamellar umum terjadi pada amfibol monoklinik, seringkali pada bidang {100}.
• Relief: Sedang hingga tinggi.

Anggota-Anggota Utama Keluarga Amfibol

Keragaman komposisi amfibol sangat besar, memungkinkan pembentukan banyak spesies mineral yang berbeda. Beberapa anggota yang paling umum dan penting meliputi:

1. Seri Tremolit-Aktinolit

Ini adalah seri larutan padat yang paling dikenal dalam kelompok amfibol, di mana magnesium (Mg) dapat digantikan oleh besi (Fe2+). Keduanya adalah amfibol monoklinik.

• Tremolit: Ca2Mg5Si8O22(OH)2

  Tremolit adalah anggota ujung kaya magnesium dari seri ini. Mineral ini umumnya berwarna putih, abu-abu, atau hijau muda, dengan kilap kaca hingga sutra. Tremolit sering ditemukan di batuan metamorf yang kaya magnesium, seperti dolomit termetamorfosis (marmer tremolitik), sekis talk, atau serpentinit. Lingkungan pembentukannya seringkali melibatkan metamorfisme regional atau kontak dari batuan sedimen karbonat yang mengandung silika. Tremolit adalah mineral indeks penting untuk fasies metamorfisme greenschist. Dalam beberapa kasus, tremolit dapat membentuk asbes amfibol jika memiliki habitus berserat yang sangat halus (asbestiform), yang memiliki implikasi kesehatan serius.

  Sifat khasnya meliputi belahan prismatik yang jelas pada sudut 56° dan 124°, kekerasan Mohs 5-6, dan berat jenis sekitar 2.9-3.2. Di bawah mikroskop, tremolit menunjukkan pleokroisme lemah atau tidak ada, birefringence sedang, dan sudut pemadaman yang signifikan (hingga 20° terhadap sumbu c).

• Aktinolit: Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2

  Aktinolit adalah anggota seri tremolit-aktinolit yang kaya besi. Warnanya cenderung lebih hijau terang hingga hijau gelap dibandingkan tremolit, mencerminkan peningkatan kandungan Fe. Aktinolit sangat umum di batuan metamorf fasies greenschist, terutama amfibolit, sekis aktinolit, dan hornfels. Mineral ini terbentuk pada kondisi tekanan dan suhu yang lebih tinggi daripada tremolit. Aktinolit juga dapat menjadi mineral alterasi dari piroksen, sebuah proses yang dikenal sebagai uralitisasi.

  Seperti tremolit, aktinolit juga memiliki belahan khas amfibol dan kekerasan yang serupa. Pleokroisme pada aktinolit lebih menonjol daripada tremolit, seringkali menunjukkan perubahan warna dari kuning kehijauan menjadi hijau kebiruan saat diputar di bawah mikroskop polarisasi. Bentuk berserat dari aktinolit juga dapat membentuk asbes amfibol.

  Sebuah varietas aktinolit yang berserat sangat halus dan rapat, disebut nefrit, adalah salah satu dari dua jenis mineral giok (yang lainnya adalah jadeit, sebuah piroksen). Nefrit dikenal karena ketangguhannya yang luar biasa, sehingga banyak digunakan dalam ukiran dan perhiasan.

2. Hornblende

Hornblende adalah mineral amfibol yang paling umum dan kompleks secara kimiawi. Sebenarnya, "hornblende" adalah nama kolektif untuk sejumlah besar spesies amfibol monoklinik yang kaya kalsium, magnesium, besi, dan aluminium. Komposisinya sangat bervariasi, dan seringkali mengandung natrium dan/atau kalium. Formula umum untuk hornblende seringkali sangat disederhanakan, tetapi yang lebih akurat adalah (Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5Si6-7Al2O22(OH,F)2, menunjukkan substitusi Al untuk Si di posisi tetrahedral dan beragam kation di posisi oktahedral dan inter-rantai.

Hornblende umumnya berwarna hitam, hijau tua, atau coklat tua, dan sering ditemukan sebagai mineral utama di berbagai batuan beku seperti granit, diorit, sienit, dan gabro. Ia juga merupakan mineral metamorf yang melimpah di batuan seperti gneis, sekis, dan amfibolit. Ukuran kristalnya bisa bervariasi dari mikroskopis hingga sangat besar. Kehadiran hornblende di batuan beku menunjukkan bahwa magma mengkristal dengan cukup air, karena gugus hidroksil (OH) merupakan bagian integral dari strukturnya.

Sifat optik hornblende sangat diagnostik: pleokroisme yang kuat (misalnya, hijau kebiruan hingga coklat kehijauan), birefringence sedang, dan sudut pemadaman yang bervariasi. Kembaran sederhana sering diamati. Hornblende sangat penting karena stabilitas fasa yang luas di berbagai kondisi tekanan dan suhu, menjadikannya indikator penting bagi ahli geologi dalam merekonstruksi sejarah tektonik dan termal suatu wilayah.

3. Antofilit

Antofilit: (Mg,Fe)7Si8O22(OH)2

Antofilit adalah amfibol ortorombik, yang berarti ia mengkristal dalam sistem ortorombik (berbeda dengan hornblende dan tremolit-aktinolit yang monoklinik). Mineral ini adalah anggota ujung kaya magnesium dalam seri antofilite-gedrite. Antofilit umumnya berwarna abu-abu, coklat-hijau, atau coklat, dengan kilap kaca atau mutiara. Habitusnya seringkali berserat atau lamellar.

Antofilit biasanya ditemukan di batuan metamorf kaya magnesium dan aluminium, seperti batuan ultramafik termetamorfosis (serpentinit, peridotit) atau sekis yang kaya magnesium. Pembentukannya sering dikaitkan dengan metamorfisme regional tingkat menengah. Seperti beberapa amfibol lainnya, antofilite dapat membentuk asbes amfibol, dan varietas asbestiform ini dikenal karena risiko kesehatan yang terkait dengan paparan seratnya.

Karena sifat ortorombiknya, antofilite menunjukkan pemadaman paralel di bawah mikroskop polarisasi, yang membedakannya dari amfibol monoklinik yang memiliki pemadaman miring. Pleokroismenya bervariasi dari lemah hingga sedang.

4. Kummingtonit-Grunerit

Seri ini, mirip dengan tremolit-aktinolit, menunjukkan larutan padat antara ujung kaya magnesium (Kummingtonit) dan ujung kaya besi (Grunerit). Keduanya adalah amfibol monoklinik, kaya akan Fe dan Mg tetapi tanpa Ca yang signifikan seperti seri tremolit-aktinolit. Mereka termasuk dalam kelompok amfibol Mg-Fe-Mn.

• Kummingtonit: (Mg,Fe)7Si8O22(OH)2

  Kummingtonit adalah anggota kaya magnesium. Mineral ini berwarna abu-abu hingga coklat. Kummingtonit umumnya ditemukan di batuan metamorf yang kaya besi dan magnesium tetapi rendah kalsium, seperti formasi besi berpita (BIF) yang termetamorfosis atau sekis yang kaya Fe. Kemunculannya sering bersama dengan mineral seperti garnit, staurolit, dan kordierit.

• Grunerit: Fe7Si8O22(OH)2

  Grunerit adalah anggota ujung kaya besi dari seri ini. Mineral ini berwarna coklat kehijauan hingga coklat gelap atau hitam. Grunerit khas ditemukan di formasi besi berpita (BIF) yang termetamorfosis tinggi, di mana ia terbentuk dari metamorfisme mineral kaya besi lainnya seperti siderit atau chamosit. Mineral ini juga dapat ditemukan di batuan beku kaya besi tertentu.

  Kedua mineral ini seringkali menunjukkan pleokroisme yang jelas dan birefringence yang tinggi. Identifikasi yang akurat seringkali memerlukan analisis kimia karena kemiripan sifat fisiknya dengan amfibol lain.

5. Seri Glaukofan-Riebeckit (Amfibol Natrium)

Seri ini adalah kelompok penting dari amfibol monoklinik yang dicirikan oleh kandungan natrium (Na) yang tinggi pada posisi X (M4) dan/atau W (A) dalam struktur kristalnya. Kehadiran natrium yang dominan memberikan sifat dan lingkungan pembentukan yang sangat spesifik.

• Glaukofan: Na2(Mg,Fe)3Al2Si8O22(OH)2

  Glaukofan adalah amfibol natrium yang paling terkenal, dicirikan oleh warnanya yang biru keunguan atau biru keabu-abuan yang sangat khas. Warna biru ini adalah hasil dari transfer muatan antara Fe2+ dan Fe3+, dan kadang-kadang juga Al3+, dalam struktur kristalnya. Glaukofan adalah mineral indeks yang sangat penting untuk fasies sekis biru (blueschist facies). Fasies ini terbentuk pada kondisi metamorfisme tekanan tinggi (high-pressure) dan suhu rendah (low-temperature), yang biasanya terjadi di zona subduksi.

  Asosiasi mineral glaukofan meliputi lawsonit, jadeit (piroksen), epidot, dan albit. Kehadirannya dalam suatu batuan dengan jelas menunjukkan bahwa batuan tersebut pernah mengalami subduksi ke kedalaman yang signifikan tanpa pemanasan yang ekstrem. Glaukofan memiliki pleokroisme yang sangat kuat, seringkali berubah dari ungu kebiruan menjadi biru muda atau hampir tidak berwarna, yang merupakan ciri diagnostik utama di bawah mikroskop.

• Riebeckit: Na2(Fe2+,Fe3+)5Si8O22(OH)2

  Riebeckit adalah amfibol natrium lain yang kaya besi. Mineral ini berwarna biru tua, hitam kebiruan, atau hitam. Riebeckit umumnya ditemukan di batuan beku alkali, seperti granit alkali, sienit alkali, dan riolit alkali, di mana ia mengkristal dari magma yang kaya natrium. Ia juga dapat ditemukan di beberapa batuan metamorf seperti sekis besi dan kuarsit.

  Varietas riebeckit yang berserat disebut krokidolit (crocidolite), yang merupakan salah satu bentuk asbes amfibol yang paling berbahaya. Serat krokidolit sangat halus dan tajam, membuatnya sangat karsinogenik.

  Seperti glaukofan, riebeckit juga menunjukkan pleokroisme yang kuat, seringkali dari biru tua ke biru kehijauan. Sudut pemadaman dan sifat optik lainnya membantu membedakannya dari glaukofan dan amfibol lainnya.

6. Amfibol Lainnya

Selain anggota utama di atas, ada banyak spesies amfibol lainnya yang kurang umum tetapi tetap penting dalam konteks geologi tertentu:

• Gedrite: (Mg,Fe)5Al2Si6Al2O22(OH)2 – Amfibol ortorombik yang kaya Al, merupakan anggota kaya Al dari seri antofilite.
• Richterite: Na(CaNa)Mg5Si8O22(OH)2 – Amfibol natrium-kalsium yang sering ditemukan di batuan metamorf kontak dari dolomit.
• Edenite: NaCa2(Mg,Fe)5(Si7Al)O22(OH)2 – Anggota hornblende yang kaya natrium dan kalsium, umumnya ditemukan di batuan metamorf amfibolit.
• Pargasite: NaCa2(Mg,Fe)4Al(Si6Al2)O22(OH)2 – Amfibol yang kaya Al, umum di skarn dan beberapa batuan metamorf.

Lingkungan Geologi Pembentukan Amfibol

Amfibol adalah mineral yang sangat adaptif, mampu terbentuk di berbagai kondisi geologi, menjadikannya indikator penting untuk memahami proses-proses bumi.

1. Batuan Beku

Amfibol, terutama hornblende, adalah mineral aksesoris yang umum dalam batuan beku intrusif felsik hingga intermediet, seperti granit, granodiorit, diorit, dan sienit. Mereka mengkristal dari magma yang mengandung sejumlah air yang signifikan. Kehadiran gugus hidroksil (OH) dalam struktur amfibol membuatnya tidak stabil pada suhu yang sangat tinggi di lingkungan kering, sehingga ia cenderung terbentuk pada tahap pendinginan magma yang lebih akhir dan pada kedalaman di mana tekanan air cukup tinggi.

Dalam batuan beku mafik seperti gabro atau basal, amfibol (terutama hornblende atau aktinolit) dapat terbentuk sebagai mineral sekunder melalui alterasi piroksen yang ada. Proses ini disebut uralitisasi, di mana piroksen (seperti augit) bereaksi dengan fluida hidrotermal atau sisa cairan magma untuk membentuk amfibol.

2. Batuan Metamorf

Inilah lingkungan di mana amfibol menjadi sangat melimpah dan beragam. Amfibol merupakan mineral karakteristik dari berbagai fasies metamorfisme, menunjukkan kondisi tekanan dan suhu tertentu.

• Fasies Greenschist:

  Pada fasies ini (suhu rendah hingga menengah, tekanan rendah hingga menengah), amfibol seperti tremolit dan aktinolit sangat umum. Aktinolit adalah mineral kunci dalam batuan seperti sekis aktinolit dan greenschist yang terbentuk dari metamorfisme basal atau gabbro. Tremolit umum ditemukan di marmer tremolitik yang terbentuk dari metamorfisme dolomit. Asosiasi mineralnya meliputi klorit, epidot, dan albit.

• Fasies Amfibolit:

  Fasies amfibolit (suhu menengah hingga tinggi, tekanan menengah hingga tinggi) dinamakan berdasarkan kelimpahan amfibol, terutama hornblende. Batuan yang disebut amfibolit (terdiri dari hornblende dan plagioklas) adalah batuan khas dari fasies ini dan dapat terbentuk dari metamorfisme basal atau batuan mafik lainnya. Gneis dan sekis juga dapat mengandung hornblende yang melimpah pada kondisi ini. Anggota amfibol lain seperti gedrite dan edenite juga dapat terbentuk pada fasies ini, tergantung komposisi batuan asal.

• Fasies Blueschist:

  Ini adalah fasies tekanan tinggi dan suhu rendah yang khas zona subduksi. Glaukofan adalah mineral indeks utama untuk fasies ini. Batuan yang mengandung glaukofan menunjukkan bahwa mereka telah subduksi ke kedalaman yang signifikan (tekanan tinggi) tanpa pemanasan berlebihan (suhu rendah). Asosiasi mineral khas meliputi lawsonit, jadeit, epidot, dan albit.

• Fasies Eclogit:

  Meskipun piroksen (omfasit) adalah mineral dominan di fasies ini (tekanan sangat tinggi, suhu tinggi), amfibol dapat terbentuk pada tahap retrogresi (penurunan tekanan/suhu) atau sebagai fase minor. Beberapa amfibol Na-Ca khusus dapat ada.

• Metamorfisme Kontak:

  Di zona kontak sekitar intrusi magma besar, metamorfisme kontak dapat menghasilkan amfibol. Misalnya, tremolit dapat terbentuk di skarn dari metamorfisme batugamping silika. Richterite dan pargasite juga dapat terbentuk dalam kondisi tertentu.

3. Batuan Sedimen

Amfibol tidak umumnya terbentuk sebagai mineral primer dalam batuan sedimen di lingkungan diagenetik standar. Namun, mereka dapat hadir sebagai butiran detrital (pecahan mineral) yang stabil, terangkut dari batuan sumber beku atau metamorf yang lapuk. Kestabilan amfibol terhadap pelapukan mekanik dan kimia bervariasi; beberapa, seperti hornblende, relatif stabil dan dapat bertahan dalam transportasi sedimen, sementara yang lain mungkin lebih rentan. Kehadiran amfibol tertentu dalam sedimen dapat memberikan petunjuk tentang jenis batuan sumber dan asal-usul sedimen tersebut.

Pembentukan dan Stabilitas Fasa Amfibol

Pembentukan dan stabilitas amfibol sangat dipengaruhi oleh parameter termodinamika seperti suhu (T), tekanan (P), dan komposisi fluida (terutama aktivitas air, H2O). Gugus hidroksil (OH) yang penting dalam struktur amfibol berarti bahwa air harus tersedia selama kristalisasinya.

Reaksi Pembentukan

Amfibol dapat terbentuk melalui berbagai reaksi:

• Dari Piroksen: Uralitisasi

  Di lingkungan beku, piroksen dapat diubah menjadi amfibol (aktinolit atau hornblende) oleh interaksi dengan fluida kaya air pada suhu yang lebih rendah. Ini adalah reaksi retrograd yang umum di batuan mafik dan ultramafik.

  Piroksen + H2O → Amfibol (misalnya, Augit + H2O → Hornblende/Aktinolit)

• Dari Dolomit dan Kuarsa:

  Dalam metamorfisme batugamping dolomitik yang mengandung silika, tremolit dapat terbentuk pada suhu dan tekanan tertentu:

  Dolomit + Kuarsa + H2O → Tremolit + Kalsit + CO2

  Reaksi ini adalah salah satu reaksi isograd yang penting dalam metamorfisme batugamping impur dan menandai awal fasies greenschist.

• Dari Klorit dan Kuarsa:

  Dalam batuan mafik termetamorfosis, aktinolit dapat terbentuk dari klorit dan kuarsa:

  Klorit + Kuarsa → Aktinolit + Garnit + H2O

• Pembentukan Glaukofan:

  Pembentukan glaukofan, sebagai indikator tekanan tinggi dan suhu rendah, sering melibatkan reaksi antara albit (mineral feldspar) dan klorit, atau mineral kaya natrium lainnya:

  Albit + Klorit → Glaukofan + Paragonit + H2O

  Kondisi tekanan tinggi diperlukan untuk menstabilkan struktur padat glaukofan.

Stabilitas Termal

Amfibol memiliki rentang stabilitas termal yang luas, tetapi pada suhu yang sangat tinggi, terutama dalam kondisi kering atau tanpa tekanan air yang memadai, amfibol akan terurai. Reaksi dehidrasi ini akan menghasilkan mineral anhidrous (tanpa air) seperti piroksen, olivin, dan feldspar, serta pelepasan air.

Amfibol → Piroksen + Olivin + Feldspar + H2O

Reaksi ini penting dalam pembentukan magma. Jika batuan kaya amfibol mengalami pemanasan hingga suhu dehidrasinya di bawah kerak bumi, air yang dilepaskan dapat menurunkan titik leleh batuan di sekitarnya, memicu pelelehan parsial dan pembentukan magma.

Pengaruh Tekanan

Tekanan memiliki peran penting dalam menentukan jenis amfibol yang terbentuk. Amfibol kaya Ca-Mg-Fe seperti hornblende stabil pada berbagai tekanan menengah, sedangkan amfibol kaya Na seperti glaukofan distabilkan oleh tekanan tinggi. Ini adalah dasar mengapa glaukofan menjadi penanda fasies sekis biru yang khas untuk lingkungan subduksi.

Kegunaan dan Signifikansi Amfibol

Amfibol memiliki signifikansi yang luas, baik dalam ilmu geologi murni maupun dalam aplikasinya di dunia nyata, meskipun beberapa aspek memiliki konsekuensi yang serius.

1. Mineral Pembentuk Batuan Utama

Sebagai salah satu kelompok mineral pembentuk batuan yang paling umum, amfibol sangat penting untuk klasifikasi batuan dan pemahaman komposisi kerak bumi. Kehadirannya yang melimpah di batuan beku dan metamorf menjadikannya komponen kunci dalam peta geologi dan studi petrologi. Tanpa studi amfibol, pemahaman kita tentang evolusi batuan beku dan metamorf akan sangat terbatas.

2. Indikator Kondisi Geologi

Komposisi dan jenis amfibol yang ada dalam batuan berfungsi sebagai termometer dan barometer geologi. Ahli geologi dapat menganalisis mineral amfibol untuk mengestimasi suhu dan tekanan di mana batuan tersebut terbentuk atau termetamorfosis. Contoh terbaik adalah glaukofan yang secara definitif menunjukkan kondisi subduksi tekanan tinggi/suhu rendah. Variasi dalam komposisi hornblende juga dapat digunakan untuk mengestimasi suhu dan tekanan kristalisasi magma.

3. Aspek Industri: Asbes Amfibol

Ini adalah aspek amfibol yang paling dikenal luas dan paling kontroversial. Beberapa anggota amfibol, jika mengkristal dalam bentuk berserat yang sangat halus dan fleksibel (habitus asbestiform), dikenal sebagai asbes amfibol. Asbes adalah istilah komersial yang merujuk pada mineral silikat berserat yang memiliki sifat tahan panas, tahan api, dan kuat tarik yang tinggi. Jenis asbes yang paling umum adalah krisotil (serpentin, bukan amfibol), tetapi asbes amfibol juga signifikan.

Jenis-jenis asbes amfibol meliputi:

• Krokidolit (Crocidolite): Bentuk asbestiform dari riebeckit. Ini adalah jenis asbes yang paling berbahaya karena seratnya yang sangat halus, tajam, dan rapuh. Warnanya biru.
• Amosit (Amosite): Bentuk asbestiform dari grunerit. Warnanya abu-abu hingga coklat.
• Tremolit Asbes: Bentuk asbestiform dari tremolit.
• Aktinolit Asbes: Bentuk asbestiform dari aktinolit.
• Antofilit Asbes: Bentuk asbestiform dari antofilite.

Meskipun serat asbes memiliki sifat insulasi yang sangat baik dan tahan terhadap bahan kimia, paparan serat mikroskopis ini dapat menyebabkan penyakit paru-paru yang serius, termasuk asbestosis (fibrosis paru), kanker paru-paru, dan mesotelioma (kanker langka pada lapisan paru-paru, jantung, atau perut). Oleh karena itu, penggunaan asbes telah sangat dibatasi atau dilarang di banyak negara. Penting untuk dicatat bahwa tidak semua amfibol berbahaya; hanya varietas asbestiform yang menjadi masalah, sedangkan amfibol masif (non-berserat) umumnya aman.

4. Mineralogi Lingkungan

Kekhawatiran terhadap asbes telah mendorong studi ekstensif tentang amfibol di lingkungan. Ilmuwan lingkungan dan geologi mempelajari sebaran alami asbes amfibol, bagaimana serat-serat ini dilepaskan ke udara atau air, dan potensi dampaknya terhadap kesehatan manusia. Ini melibatkan analisis batuan, tanah, air, dan udara untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi serat asbes.

5. Batuan Hias dan Permata

Seperti yang disebutkan sebelumnya, varietas berserat halus dari aktinolit yang dikenal sebagai nefrit adalah salah satu bentuk giok yang paling berharga. Nefrit dihargai karena ketangguhan dan warnanya yang menarik (hijau, putih, krem). Giok nefrit telah digunakan selama ribuan dalam ukiran, perhiasan, dan artefak budaya di berbagai peradaban.

Beberapa amfibol lain, meskipun tidak sepopuler nefrit, kadang-kadang juga digunakan sebagai batu hias atau spesimen mineral kolektor karena warna dan bentuk kristalnya yang unik.

Identifikasi Amfibol

Mengidentifikasi amfibol dapat dilakukan di berbagai tingkat, dari pengamatan sederhana di lapangan hingga analisis laboratorium yang canggih.

1. Identifikasi Lapangan dan Tangan

• Belahan: Ini adalah ciri paling diagnostik. Cari dua arah belahan yang berpotongan pada sudut 56° dan 124°. Ini dapat diamati dengan memutar sampel dan mencari pantulan dari permukaan belahan.
• Habitus: Amfibol seringkali prismatik, memanjang, atau berserat.
• Warna: Meskipun bervariasi, warna tertentu (misalnya, hitam untuk hornblende umum, biru untuk glaukofan) dapat menjadi petunjuk awal.
• Kekerasan: Pengujian kekerasan (sekitar 5-6 Mohs) dapat membantu membedakannya dari mineral yang lebih lunak atau lebih keras.
• Kilap: Kilap kaca umumnya terlihat.

2. Identifikasi Mikroskopis (Sayatan Tipis)

Di bawah mikroskop polarisasi, sifat optik amfibol adalah kunci utama untuk identifikasi dan diferensiasi:

• Bentuk Kristal: Penampang melintang amfibol seringkali menunjukkan bentuk berlian heksagonal dengan sudut 56° dan 124°, mencerminkan belahannya.
• Pleokroisme: Pengamatan perubahan warna saat sayatan diputar adalah indikator kuat. Glaukofan dan hornblende menunjukkan pleokroisme yang sangat kuat.
• Sudut Pemadaman: Amfibol monoklinik (mayoritas) akan menunjukkan pemadaman miring, sementara ortorombik (antofilit) akan menunjukkan pemadaman paralel. Mengukur sudut ini relatif terhadap belahan sangat membantu.
• Warna Interferensi (Birefringence): Amfibol memiliki birefringence sedang hingga tinggi.
• Kembaran: Kehadiran kembaran, terutama kembaran sederhana atau lamellar, adalah ciri umum.

3. Analisis Lanjutan

Untuk identifikasi spesies yang tepat atau analisis komposisi yang akurat, metode laboratorium yang lebih canggih mungkin diperlukan:

• Difraksi Sinar-X (XRD): Mengidentifikasi fase mineral berdasarkan pola difraksi kristalnya yang unik.
• Mikroprob Elektron (Electron Microprobe): Memberikan analisis kimia kuantitatif dari komposisi elemen pada skala mikro, memungkinkan penentuan spesies amfibol yang tepat.
• Spektroskopi Raman atau FTIR: Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi dan ikatan kimia, membantu dalam karakterisasi struktur.

Kesimpulan

Amfibol adalah salah satu kelompok mineral yang paling menarik dan penting dalam geologi. Dengan struktur silikat rantai ganda yang khas, keragaman komposisi kimia yang luar biasa, dan spektrum sifat fisik dan optik yang luas, amfibol memberikan wawasan tak ternilai tentang proses-proses pembentukan batuan dan evolusi planet kita.

Dari keberadaannya yang melimpah di batuan beku dan metamorf di seluruh kerak bumi, hingga perannya sebagai indikator sensitif kondisi geologi seperti tekanan dan suhu, amfibol berfungsi sebagai pencerita bisu sejarah bumi. Pemahaman tentang amfibol tidak hanya krusial bagi ahli petrologi dan mineralogi, tetapi juga relevan dalam konteks mineralogi lingkungan, terutama terkait dengan masalah asbes amfibol, dan bahkan dalam aspek budaya melalui penggunaan nefrit sebagai giok.

Meskipun kompleksitasnya terkadang menantang, studi mendalam tentang amfibol terus memperkaya pengetahuan kita tentang dunia mineral dan dinamika geologis yang membentuk lanskap di sekitar kita. Amfibol adalah pengingat akan keindahan dan kompleksitas yang terkandung dalam mineral-mineral yang membentuk batuan paling dasar di bumi.