Mineralien

Olivine



Eine Gruppe gesteinsbildender Mineralien, die in der Erdkruste gefunden wurden. Ein reichhaltiges Mineral im Erdmantel.Ein Bestandteil vieler Meteoriten.


Olivin in Basalt: Lherzolith-Knötchen (eine Vielzahl von Peridotit-Knötchen) in einem Xenolith, die aus einem Basaltstrom in Peridot Mesa, Arizona, gewonnen wurden. Diese Xenolithe enthalten häufig Olivinkristalle mit einer Farbe und Klarheit, die zur Verwendung als Peridot-Edelstein geeignet sind. Dieses Exemplar hat einen Durchmesser von ca. 7,6 cm.

Was ist Olivine?

Olivin ist der Name einer Gruppe gesteinsbildender Mineralien, die typischerweise in mafischen und ultramafischen magmatischen Gesteinen wie Basalt, Gabbro, Dunit, Diabas und Peridotit vorkommen. Sie haben normalerweise eine grüne Farbe und Zusammensetzungen, die typischerweise zwischen Mg liegen2SiO4 und Fe2SiO4. Viele Menschen kennen Olivin, weil es das Mineral eines sehr beliebten grünen Edelsteins ist, der als Peridot bekannt ist.

Olivin Edelstein: Der als Peridot bekannte Edelstein ist eine Olivinsorte. Diese beiden facettierten Steine ​​sind schöne Exemplare von gelblich-grünem Peridot. Das Juwel auf der linken Seite ist ein Peridot mit 1,83 Karat Kissenschliff und einer Größe von etwa 8 x 6 Millimetern aus Myanmar. Das Juwel auf der rechten Seite ist ein Peridot im Schachbrettschliff von 1,96 Karat aus China mit einer Größe von etwa 10 x 8 Millimetern.

Geologisches Vorkommen von Olivin

Das meiste an der Erdoberfläche gefundene Olivin befindet sich in dunklen magmatischen Gesteinen. Es kristallisiert normalerweise in Gegenwart von Plagioklas und Pyroxen unter Bildung von Gabbro oder Basalt. Diese Gesteinsarten sind am häufigsten an unterschiedlichen Plattengrenzen und an heißen Stellen innerhalb der Zentren von tektonischen Platten zu finden.

Olivin hat im Vergleich zu anderen Mineralien eine sehr hohe Kristallisationstemperatur. Damit ist es eines der ersten Mineralien, die aus einem Magma kristallisieren. Während des langsamen Abkühlens eines Magmas können sich Olivinkristalle bilden, die sich aufgrund ihrer relativ hohen Dichte am Boden der Magmakammer absetzen. Diese konzentrierte Anreicherung von Olivin kann zur Bildung von olivinreichen Gesteinen wie Dunit in den unteren Teilen einer Magmakammer führen.

Olivinkristalle entstehen manchmal während der Metamorphose eines Dolomitkalksteins oder Dolomits. Der Dolomit trägt Magnesium bei, und Siliciumdioxid wird aus Quarz und anderen Verunreinigungen im Kalkstein gewonnen. Wenn Olivin verwandelt wird, verwandelt es sich in Serpentin.

Olivin ist eines der ersten Mineralien, das durch Verwitterung verändert wird. Da Olivin durch Witterungseinflüsse so leicht verändert werden kann, ist es in Sedimentgesteinen kein alltägliches Mineral und nur dann ein häufiger Bestandteil von Sand oder Sedimenten, wenn sich die Lagerstätte sehr nahe an der Quelle befindet.

Olivinsand: Grüner Olivinsand vom Papakolea Strand, Hawaii. Die weißen Körner sind Korallenfragmente und die grauschwarzen Körner sind Basaltstücke. Wenn Sie glauben, dass die Körner ein "edelsteinartiges" Aussehen haben, ist Olivin der mineralische Name eines Edelsteins, der als "Peridot" bekannt ist. Die Breite dieser Ansicht beträgt ca. 10 Millimeter. Foto von Siim Sepp, hier unter einer Creative Commons Lizenz verwendet.

Zusammensetzung von Olivin

Olivin ist die Bezeichnung für eine Gruppe von Silikatmineralien mit der allgemeinen chemischen Zusammensetzung A2SiO4. In dieser verallgemeinerten Zusammensetzung ist "A" normalerweise Mg oder Fe, kann aber in ungewöhnlichen Situationen Ca, Mn oder Ni sein.

Die chemische Zusammensetzung der meisten Olivine liegt zwischen reinem Forsterit (Mg2SiO4) und reinem Fayalit (Fe2SiO4). In dieser Reihe können Mg und Fe in der Atomstruktur des Minerals frei gegeneinander ausgetauscht werden - in jedem Verhältnis. Diese Art der kontinuierlichen Variation der Zusammensetzung ist als "feste Lösung" bekannt und wird in einer chemischen Formel als (Mg, Fe) dargestellt.2SiO4.

Der Name "Olivin" wird anstelle von "Forsterit" oder "Fayalit" verwendet, da eine chemische Analyse oder ein anderer detaillierter Test erforderlich ist, um festzustellen, welcher dominant ist - wenn einer der beiden dominant ist. Der Name "Olivin" dient als schnelle, bequeme und kostengünstige Möglichkeit, dem Material einen Namen zu geben. Eine Liste der am häufigsten vorkommenden Olivinmineralien und ihrer Zusammensetzung ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Olivine Minerals

MineralChemische Zusammensetzung
ForsteritMg2SiO4
FayaliteFe2SiO4
MonticelliteCaMgSiO4
KirschsteinitCaFeSiO4
TephroitMn2SiO4

Olivine erhält seinen Namen von seiner üblichen olivgrünen Farbe. Viele Geologiestudenten erinnern sich an die Farbe von Olivin, indem sie einen Reim verwenden: "Olivin ist grün." Dieser Reim trifft auf die meisten Exemplare im Klassenzimmer zu; Es gibt jedoch seltene eisenreiche Olivine (Fayalite) mit bräunlicher Farbe.

Olivine: Olivine aus Mitchell County, North Carolina. Die Probe hat einen Durchmesser von ca. 7,6 cm.

Olivin im Erdmantel

Es wird angenommen, dass Olivin ein wichtiges Mineral im Erdmantel ist. Seine Anwesenheit als Mantelmineral wurde durch eine Änderung des Verhaltens der seismischen Wellen beim Überqueren des Moho - der Grenze zwischen Erdkruste und Mantel - abgeleitet.

Das Vorhandensein von Olivin im Erdinneren wird auch durch das Vorhandensein von Olivin in Xenolithen bestätigt, von denen angenommen wird, dass es sich um Teile des oberen Mantels handelt, die in den Magmen von Vulkanausbrüchen tief im Erdinneren an die Erdoberfläche abgegeben werden. Olivin ist auch ein reichlich vorhandenes Mineral im unteren Teil vieler Ophiolite. Hierbei handelt es sich um ozeanische Krustenplatten (mit einem Teil des oberen Mantels), die auf eine Insel oder einen Kontinent geschoben wurden.

Physikalische Eigenschaften von Olivin

Chemische EinstufungSilikat
FarbeNormalerweise olivgrün, kann aber gelbgrün bis hellgrün sein; eisenreiche Exemplare sind bräunlich grün bis braun
StreifenFarblos
LüsterGlaskörper
DurchsichtigkeitTransparent bis durchscheinend
SpaltungSchlechte Spaltung, spröde mit Muschelfraktur
Mohs-Härte6,5 bis 7
Spezifisches Gewicht3.2 bis 4.4
DiagnoseeigenschaftenGrüne Farbe, Glasglanz, Conchoidalfraktur, körnige Textur
Chemische ZusammensetzungTypischerweise (Mg, Fe)2SiO4. Ca, Mn und Ni besetzen selten die Mg- und Fe-Positionen.
KristallsystemOrthorhombisch
VerwendetEdelsteine, eine abnehmende Verwendung in Ziegeln und feuerfestem Sand

Olivin in Pallasit: Eine Teilscheibe des Esquel-Pallasits aus Chubut, Argentinien. Die großen, bunten, länglichen Olivinkristalle sind typisch für diesen Meteoriten. Beachten Sie die Art und Weise, in der Kristalle in der Nähe des rauen (natürlichen) Randes aufgrund der Verwitterung auf der Erde orange und gelb geworden sind, während die Kristalle näher am Zentrum der ursprünglichen Masse ihre wahre olivgrüne Farbe behalten haben. Foto von Geoffrey Notkin, Copyright Aerolite Meteorites, Verwendung mit Genehmigung.

Physikalische Eigenschaften von Olivin

Olivin hat normalerweise eine grüne Farbe, kann aber auch gelbgrün, grüngelb oder braun sein. Es ist transparent bis durchscheinend mit einem glasartigen Glanz und einer Härte zwischen 6,5 und 7,0. Es ist das einzige häufig vorkommende magmatische Mineral mit diesen Eigenschaften. Die Eigenschaften von Olivin sind in der Tabelle zusammengefasst.

Pallasit-Peridot: Dies ist einer der unglaublichsten Edelsteine. Es ist ein Stück Olivin (Peridot) von Edelsteinqualität aus einem Pallasit-Meteoriten und wurde zu einem wunderschönen kleinen Edelstein facettiert. Dies ist vielleicht das seltenste Edelsteinmaterial auf der Erde - aber es stammt tatsächlich aus dem All. Dieser Stein hat einen Durchmesser von 2,85 Millimetern und wiegt etwa zehn Punkte. Foto von TheGemTrader.com.

Außerirdisches Olivin

Olivin wurde in einer großen Anzahl von steinigen und steinig-eisernen Meteoriten identifiziert. Es wird vermutet, dass diese Meteoriten aus dem Mantel eines felsigen Planeten stammen, der früher eine Umlaufbahn zwischen Mars und Jupiter einnahm - oder sie stammen von einem Asteroiden, der groß genug war, um eine differenzierte innere Struktur aus einem Felsmantel und einem Erdmantel zu entwickeln metallischer Kern.

Es wird angenommen, dass Pallasiten den Teil eines Asteroiden oder Planeten darstellen, der sich in der Nähe der Mantel-Kern-Grenze befand, wo felsige Materialien des Mantels mit den metallischen Materialien des Kerns gemischt wurden. Pallasite haben typischerweise verschiedene Olivinkristalle (normalerweise Fayalit), die von einer Nickel-Eisen-Matrix umgeben sind. Auf dieser Seite ist ein Foto einer Scheibe eines Pallasit-Meteoriten zu sehen.

Olivine Regen: Das Konzept eines Künstlers für kristallinen Olivinregen auf einem sich entwickelnden Stern, inspiriert vom Spitzer-Weltraumteleskop. Bild von NASA / JPL Caltech / Universität von Toledo.

Olivine Rain auf einem sich entwickelnden Stern

2011 beobachtete das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA winzige Olivinkristalle, die wie Regen durch die staubige Gaswolke eines sich entwickelnden Sterns fielen. Es wurde angenommen, dass dieser "Olivinregen" auftrat, als starke Luftströmungen neu kristallisierte Olivinpartikel von der Oberfläche des sich bildenden Sterns hoch in seine Atmosphäre hoben und sie dann fallen ließen, wenn die Strömungen ihren Schwung verloren. Das Ergebnis war ein Regen von glitzernden grünen Olivinkristallen.

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Gebrauch von Olivin

Olivin ist ein Mineral, das in der Industrie nicht oft verwendet wird. Das meiste Olivin wird in metallurgischen Prozessen als Schlackenkonditionierer verwendet. Hochmagnesiumolivin (Forsterit) wird Hochöfen zugesetzt, um Verunreinigungen aus Stahl zu entfernen und eine Schlacke zu bilden.

Olivin wurde auch als feuerfestes Material verwendet. Es wird zur Herstellung von feuerfesten Ziegeln und als Gusssand verwendet. Beide Anwendungen sind rückläufig, da alternative Materialien kostengünstiger und leichter zu beschaffen sind.

Olivin Peridot rau: Diese drei Exemplare sind Peridot, eine Edelsteinsorte von Olivin, aus einer Lagerstätte in Arizona. In dieser Lagerstätte kommt das Olivin in Xenolithen vor, die mit einem Basaltstrom aufgebrochen wurden. Diese Proben haben einen Durchmesser von ungefähr 12 Millimetern.

Olivin und der Edelsteinperidot

Olivin ist auch das Mineral des Edelsteins "Peridot". Es ist ein gelbgrüner bis grüner Edelstein, der bei Schmuck sehr beliebt ist. Peridot dient als Geburtsstein für den Monat August. Die am meisten geschätzten Farben sind dunkelolivgrün und hell lindgrün. Diese Exemplare sind aus dem Mineral Forsterit, da der eisenreiche Fayalit normalerweise eine bräunliche, weniger wünschenswerte Farbe hat.

Ein Großteil des weltweit in der Massenproduktion von Schmuck verwendeten Peridots wird im San Carlos Reservat in Arizona abgebaut. Dort sind einige Basaltströme, die Knöllchen von körnigem Olivin enthalten, die Quelle des Peridots. Die meisten der dort hergestellten Steine ​​haben eine Größe von wenigen Karat oder weniger und enthalten oft sichtbare Kristalle aus Chromit oder anderen Mineralien. Sie werden in Asien geschnitten und in kommerziellem Schmuck in die USA zurückgebracht.

Höhere Qualität und größere Peridotkristalle werden in Pakistan und Myanmar abgebaut. Dort finden sich Olivinkristalle in metamorphen Gesteinen. Diese werden normalerweise in Verbindung mit Serpentin oder Dolomitmarmor gefunden.