Felsen

Peridotit



Eine Gruppe ultramafischer Gesteine, einschließlich Kimberlite. Sie enthalten manchmal Chromit oder Diamanten.


Kimberlit mit Diamant: Kimberlit, das Gestein, das in vielen Diamantpfeifen vorkommt, ist eine Vielzahl von Peridotiten. Das obige Exemplar ist ein Stück Kimberlit mit zahlreichen sichtbaren Phlogopitkörnern und einem sechs Millimeter großen oktaedrischen Diamantkristall von etwa 1,8 Karat. Dieses Exemplar stammt aus der Finsch Diamond Mine in Südafrika. Wikimedia-Foto von StrangerThanKindness, das hier unter einer Creative Commons-Lizenz verwendet wird.

Arten von Peridotit: Peridotit ist eine Gattungsbezeichnung für verschiedene Gesteinsarten. Alle von ihnen sind reich an Olivin und Mafic Mineralien. Sie haben normalerweise eine grüne Farbe und ein hohes spezifisches Gewicht für ein nichtmetallisches Material. Oben sind Exemplare von Lherzolith, Harzburgit, Dunit und Wehrlit gezeigt. Bild von USGS.

Was ist Peridotit?

Peridotit ist ein Gattungsname für grobkörnige, dunkel gefärbte, ultramafische magmatische Gesteine. Peridotite enthalten in der Regel Olivin als primäres Mineral, häufig zusammen mit anderen mafischen Mineralien wie Pyroxenen und Amphibolen. Ihr Kieselsäuregehalt ist im Vergleich zu anderen magmatischen Gesteinen niedrig und sie enthalten sehr wenig Quarz und Feldspat.

Peridotite sind wirtschaftlich wichtige Gesteine, da sie häufig Chromit enthalten - das einzige Chromerz. Sie können Quellengesteine ​​für Diamanten sein. und sie haben das Potenzial, als Material zum Sequestrieren von Kohlendioxid verwendet zu werden. Es wird angenommen, dass ein Großteil des Erdmantels aus Peridotit besteht.

Peridotit: Das gezeigte Exemplar hat einen Durchmesser von etwa fünf Zentimetern.

Viele Arten von Peridotit

Die Peridotit-Familie enthält eine Reihe verschiedener intrusiver magmatischer Gesteine. Dazu gehören Lherzolith, Harzburgit, Dunit, Wehrlit und Kimberlit (siehe Fotos). Die meisten von ihnen haben eine offensichtliche grüne Farbe, die ihrem Olivingehalt zugeschrieben wird.

  • Lherzolith: Ein Peridotit, der hauptsächlich aus Olivin mit erheblichen Mengen an Orthopyroxen und Clinopyroxen besteht. Einige Forscher glauben, dass ein Großteil des Erdmantels aus Lherzolith besteht.

  • Harzburgit: Ein Peridotit, der hauptsächlich aus Olivin und Orthopyroxen mit geringen Mengen Spinell und Granat besteht.

  • Dunite: Ein Peridotit, der hauptsächlich aus Olivin besteht und erhebliche Mengen an Chromit, Pyroxen und Spinell enthalten kann.

  • Wehrlite: Ein Peridotit, der hauptsächlich aus Orthopyroxen und Clinopyroxen besteht, mit Olivin und Hornblende.

  • Kimberlite: Ein Peridotit, der zu mindestens 35% aus Olivin besteht und erhebliche Mengen anderer Mineralien enthält, darunter Phlogopit, Pyroxene, Carbonate, Serpentin, Diopsid, Monticellit und Granat. Kimberlit enthält manchmal Diamanten.

Veränderung von Peridotit

Peridotit ist eine Gesteinsart, die eher für den Erdmantel als für die Erdkruste repräsentativ ist. Die Mineralien, aus denen es besteht, sind im Allgemeinen Hochtemperaturmineralien, die an der Erdoberfläche instabil sind. Sie werden durch hydrothermale Lösungen und Verwitterung schnell verändert. Diejenigen, die Magnesiumoxid-haltige Mineralien enthalten, können sich zu Carbonaten wie Magnesit oder Calcit verändern, die an der Erdoberfläche viel stabiler sind. Die Veränderung anderer Peridotite bildet Serpentinit, Chlorit und Talk.

Peridotit kann gasförmiges Kohlendioxid in einen geologisch stabilen Feststoff binden. Dies tritt auf, wenn sich Kohlendioxid mit magnesiumreichem Olivin zu Magnesit verbindet. Diese Reaktion erfolgt mit einer geologisch schnellen Geschwindigkeit. Der Magnesit ist im Laufe der Zeit viel stabiler und dient als Kohlendioxidsenke. Vielleicht kann diese Eigenschaft von Peridotit vom Menschen genutzt werden, um absichtlich Kohlendioxid zu binden und zur Lösung des Klimawandelproblems beizutragen (siehe Video).

Die Hochebenen: Eine der wenigen großflächigen Oberflächenexpositionen von Peridotit ist das als "The Tablelands" bekannte Gebiet im Gros Morne National Park, Neufundland. Dieses Gebiet ist der Mantelteil einer großen ozeanischen Lithosphärenplatte, die auf die kontinentale Lithosphäre überstoßen wurde. Diesen Gesteinen aus dem Erdmantel fehlen die Nährstoffe, die für die meisten Pflanzentypen erforderlich sind, und die Böden, die sich aus ihnen bilden, sind normalerweise unfruchtbar. Die bräunliche Farbe ist von Eisenflecken.

Peridotit-Xenolith: Diese Fotografie zeigt eine Vulkanbombe, die einen Peridotit (Dunit) -Xenolith enthält, der fast ausschließlich aus Olivin besteht. Foto von Woudloper, hier unter einer Creative Commons-Lizenz verwendet.

Ophiolite, Pfeifen, Deiche und Bretter

Es wird angenommen, dass der Erdmantel hauptsächlich aus Peridotit besteht. Bei einigen Vorkommen von Peridotit auf der Erdoberfläche handelt es sich vermutlich um Gesteine ​​aus dem Erdmantel, die von Magmen aus tiefen Quellen aus der Tiefe gebracht wurden. Ophiolite und Rohre sind zwei Strukturen, die Mantelperidotit an die Oberfläche gebracht haben. Peridotit kommt auch in magmatischen Felsen von Schwellen und Deichen vor.

Ophiolites: Ein Ophiolith ist eine große ozeanische Kruste, einschließlich eines Teils des Mantels, die an einer konvergierenden Plattengrenze auf die kontinentale Kruste gestoßen wurde. Diese Strukturen bringen große Mengen Peridotit auf die Erdoberfläche und bieten die seltene Gelegenheit, Gesteine ​​vom Erdmantel aus zu untersuchen. Untersuchungen von Ophiolithen haben den Geologen geholfen, den Mantel, den Prozess der Ausbreitung des Meeresbodens und die Bildung der ozeanischen Lithosphäre besser zu verstehen.

Rohre: Ein Rohr ist eine vertikale Intrusionsstruktur, die sich bildet, wenn ein Vulkanausbruch aus einer tiefen Quelle Magma aus dem Mantel holt. Das Magma durchbricht häufig die Oberfläche und erzeugt einen explosiven Ausbruch und einen steilwandigen Krater, der als Maar bekannt ist.

Diese tiefen Quelleneruptionen sind der Ursprung für die meisten primären Diamantvorkommen der Erde. Es wird angenommen, dass das Magma, das das Rohr bildet, schnell aus dem Mantel aufsteigt und Steine ​​aus dem Mantel und von den Wänden des Rohrs reißt. Diese fremden Gesteinsstücke sind als "Xenolithen" bekannt. Die Diamanten befinden sich in den Xenolithen und im Restmaterial, das durch deren Verwitterung entsteht. Nur mit Xenolithen können Diamanten vom Mantel zur Oberfläche emporsteigen, ohne vom heißen Magma geschmolzen oder korrodiert zu werden.

Deiche und Schweller: Deiche und Schweller sind aufdringliche magmatische Gesteinsmassen. Einige von ihnen bestehen aus Peridotit, das aus der Tiefe der Erde stammt. Wenn sie durch Erosion freigelegt werden, bieten sie eine weitere Möglichkeit, Peridotit aus großer Tiefe an der Erdoberfläche zu beobachten.

Granatperidotit: Ein Exemplar von Granatperidotit aus der Alpe Arami in der Nähe von Bellinzona, Schweiz. Bestimmte Arten von Granat können zusammen mit Chromit und Ilmenit Indikatormineralien für das Aufsuchen von Diamanten sein. Public Domain Bild von Woudloper.

Diamanten und Peridotit


Wie entstehen Diamanten? Ein detaillierter Artikel, der die vier Diamantenquellen auf der Erdoberfläche erklärt.

Die Bildung von Diamanten erfordert sehr hohe Temperaturen und Drücke, die auf der Erde nur in Tiefen von 100 Meilen unter der Oberfläche und an Stellen im Mantel auftreten, an denen die Temperaturen mindestens 2000 Grad Fahrenheit betragen. Die Diamanten werden in Gesteinsbrocken, so genannten Xenolithen, an die Oberfläche gebracht, die durch tiefgründige Vulkanausbrüche aus dem Mantel gerissen werden. Wenn sich das Mantelmaterial der Oberfläche nähert, tritt ein explosiver Ausbruch auf, der eine rohrförmige Struktur bildet, deren Durchmesser mehrere hundert Meter bis über eine Meile betragen kann. Diese "Rohre", die Gesteine, die von ihnen gesprengt werden, und die Sedimente und Böden, die durch ihre Verwitterung entstehen, sind die Quelle für die meisten natürlichen Diamanten der Erde.

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Peridotit-Information
1 Mineralische Karbonisierung mit ultramafischen Gesteinen, USGS Cooperative Research zur CO2-Sequestrierung unter Verwendung von Ultramafic- und Carbonate-Gesteinen, Crustal Geophysics und Geochemistry Science Center, US Geological Survey, zuletzt abgerufen im Juni 2016.
2 Schichtförmiges Chromit-Lagerstättenmodell: Ruth F. Schulte, Ryan D. Taylor, Nadine M. Piatak und Robert R. Seal II; Kapitel E der Modelle für Mineralvorkommen zur Ressourcenbewertung; Bericht über wissenschaftliche Untersuchungen 2010-5070-E; 131 Seiten; November 2012.
3 Chrom: John F. Papp, Geological Survey der Vereinigten Staaten, Mineral Commodity Summaries, Januar 2013.
4 Chrom: John F. Papp, United States Geological Survey, Jahrbuch der Mineralien 2011, April 2013.

Chromit in Peridotit

Einige Peridotite enthalten erhebliche Mengen an Chromit. Einige von diesen bilden sich, wenn ein Magma unter der Oberfläche langsam kristallisiert. In den frühen Stadien der Kristallisation beginnen die Mineralien mit der höchsten Temperatur wie Olivin, Orthopyroxen, Clinopyroxen und Chromit aus der Schmelze zu kristallisieren. Die Kristalle sind schwerer als die Schmelze und sinken auf den Grund der Schmelze. Diese Hochtemperaturmineralien können am Boden des Magmakörpers Peridotitschichten bilden. Dies kann eine Schichtablagerung bilden, in der bis zu 50% des Gesteins Chromit sein können. Diese sind als "Schichtablagerungen" bekannt. Der größte Teil des Chromits der Welt ist in zwei schichtförmigen Lagerstätten enthalten: dem Bushveld Complex in Südafrika und dem Great Dyke in Simbabwe.

Eine andere Art von Chromitablagerung tritt auf, wenn tektonische Kräfte große Mengen ozeanischer Lithosphäre in einer als "Ophiolit" bekannten Struktur auf eine Kontinentalplatte drücken. Diese Ophiolite enthalten erhebliche Mengen an Chromit und werden als "podiforme Ablagerungen" bezeichnet.

Aeromagnetische Prospektion: Es kann sehr schwierig sein, kleine Peridotitkörper wie ein Kimberlitrohr zu finden, da diese so klein sind. Manchmal werden aeromagnetische Vermessungen eingesetzt, um sie zu finden. Die vom Peridotit unterlegten geografischen Gebiete sind im Gegensatz zu den umgebenden Gesteinen oft eine magnetische Anomalie. Bilder von der United States Geological Survey.

Prospektion für Peridotit

An der Erdoberfläche freiliegende Peridotitkörper werden durch Verwitterung schnell angegriffen. Sie können dann durch Boden, Sediment, Gletscherboden und Vegetation verdeckt werden. Es kann sehr schwierig sein, einen Peridotitkörper zu finden, der so klein ist wie ein Kimberlitrohr, dessen Durchmesser möglicherweise nur wenige hundert Meter beträgt. Da Peridotit häufig magnetische Eigenschaften aufweist, die sich deutlich von den umgebenden Gesteinen unterscheiden, kann manchmal eine magnetische Vermessung verwendet werden, um sie zu lokalisieren. Die Vermessung kann mit einem Flugzeug durchgeführt werden, das ein Magnetometer in geringer Höhe langsam schleppt und dabei die magnetische Intensität aufzeichnet. Die magnetischen Daten können auf einer Karte aufgezeichnet werden, wobei häufig die Position des Rohrs als Anomalie angezeigt wird. (Siehe Karte und Foto.)

Peridotitkörper werden auch gefunden, indem nach einigen der seltenen Mineralien gesucht wird, die sie enthalten. Wenn ein Peridotit verwittert, zerfällt das Olivin und hinterlässt schnell die widerstandsfähigeren Mineralien. Geologen haben Peridotitkörper durch Aufsuchen von Chromit, Granat und anderen resistenten Indikatormineralien lokalisiert. Wenn sie durch Einwirkung von Wasser, Wind oder Eis zerstreut werden, konzentrieren sie sich am stärksten in der Nähe des Rohrs und werden mit Abstand durch lokale Gesteinsreste verdünnt. Die Körner dieser Mineralien können mit der Transportentfernung auch runder sein. Auf diese Weise können Geologen die Prospektionsmethode "Aufspüren" verwenden, um sie zu finden.

Schau das Video: Peridotit (Juli 2020).