Cordierite

Cordierite
Cordierite.jpg
balra: durva kő pleochroizmussal ; jobbra: csiszolt
Általános és osztályozás
más nevek
  • Dichroic
  • Iolit
  • Vízi zafír
  • Lynx zafír
kémiai formula
  • Mg 2 Al 3 [AlSi 5 O 18 ]
  • (Mg, Fe) 2 Al 3 [AlSi 5 O 18 ]
Ásványi osztály
(és esetleg osztály) 		Gyűrűs szilikátok (cikloszilikátok)
Rendszer sz. Strunznak
és Danának 		9. CJ.10 ( 8. kiadás : VIII/E.12)
01/01/01
Hasonló ásványok Plagioclase , könnyen tévedhet
Kristálytani adatok
Kristály rendszer ortorombikus
Kristály osztály ; szimbólum ortorombikus-dipiramidális; 2 / m  2 / m  2 / m
Űrcsoport Cccm (66. szám)Sablon: szobacsoport / 66
Rács paraméterek a  = 17,09  Å ; b  = 9,73 A; c  = 9,36 Å
Képlet egységek Z  = 4
Gyakori kristály arcok {100}, {010}, {001}, {110}, {310}, {101}, {112}
Testvérvárosi kapcsolat egyszerű, lamellás és ciklikus ikrek a {110} és {130} szerint
Fizikai tulajdonságok
Mohs keménység 7-7,5
Sűrűség (g / cm 3 ) mért: 2,60-2,66; számított: 2,505
Hasítás tiszta {100} után, nem egyértelmű {001} és {010} után
Szünet ; Kitartás egyenetlen a kagyló
szín mélykék-kék-ibolya; ritkábban zöldes, sárgásbarna, szürke, világoskék vagy színtelen
Vonal színe fehér
átláthatóság átlátszó vagy átlátszatlan
ragyog Üvegfény, zsíros fény a törött felületeken
Kristály optika
Törésmutatók n α  = 1,527 - 1,560
n β  = 1,532 - 1,574
n γ  = 1,538 - 1,578
Kettős törés 5 = 0,011-0,018
Optikai karakter biaxiális negatív
Tengely szög 2V = 75-89 ° (mért); 54–86 ° (számított)
Pleochroizmus erős:

X = c = világos sárga, zöld
Y = a = ibolya, kék-ibolya
Z = b = világoskék

Kordierit , más néven dikroikus vagy iolite elavult , egy ritkán előforduló ásvány a ásványi osztály a „szilikátok és germanates”. Ez kristályosodik a rombos kristály rendszer a idealizált kémiai összetétele Mg 2 Al 3 [AISi 5 O 18 ], és ezért, kémiailag elmondható, hogy egy magnézium- - alumínium- szilikát. Strunz osztályozását az ásványok jogutódai kordieritből a gyűrű szilikátok , hanem az annak szerkezetét, Cordierit egy keret-szilikát .

A kordierit a szekaninait magnézium analógja (Fe 2 Al 3 [AlSi 5 O 18 ]), és teljes vegyes kristály sort alkot vele . Ezért a kordierit esetében gyakran adják meg a (Mg, Fe) 2 Al 3 [AlSi 5 O 18 ] vegyes formulát , amely szerint a képletben szereplő magnézium és vas elemek képviselhetik egymást a képletben ( helyettesítés , diadochie ), de mindig azonos arányban az ásvány többi összetevőjével.

A Cordierite ritkán alakít ki jól formált, rövid-hosszú prizmás kristályokat . Ez többnyire található formájában szemcsés tömeges aggregátumok . Akár fél méter hosszú kristályokat is találtak azonban már. A sértetlen kristályfelületek üvegszerű fényűek , a törési felületek viszont zsírosabb fényűek.

A kordierit uralkodó színe a mélykék-kék-ibolya, de ritkán fordul elő zöldes, sárgásbarna, szürke vagy világoskék színekben. Még színtelen kordieritek is ismertek.

A 7–7,5 Mohs keménységű kordierit az egyik kemény ásvány, amely referencia ásványi kvarcként (7) képes az üveg karcolására.

Etimológia és történelem

Az ásványi már ismert volt, hogy Abraham Gottlob Werner (1749-1817), és kapta a nevét Iolite - a görög ἴον [ion] az ibolya és λίθος [lithos] kő, együtt „lila kő” - miatt feketés-kék , ibolya játékszín, amely Wernert ibolyára emlékeztette.

A francia ásványtudós, Louis Cordier ( 1777–1861) 1809-ben a Dichroit nevet adta az ásványnak ("a kétszínű"; lásd Description du dichroite , megjelent 1809). Mivel azonban az ásvány tulajdona valójában pleochroizmus , a JAH Lucas 1813 -ban kordieritté nevezte át.

A kordierit következő szinonimái is forgalomban vannak, néhányuk félrevezető:

  • Lynx zafír (foltos színű zafírhoz is)
  • Vizes zafír (színtelen topázhoz is)
  • Polikroitikus

A típus településen van Bodenmais vagy a közeli Großer Arber a Bajor-erdőben.

osztályozás

A Strunz szerinti ásványi osztályozás időközben elavult, de még használatban lévő 8. kiadásában a kordierit a "szilikátok és germánátok" ásványi osztályba tartozott, és ott a " gyűrűs szilikátok (cikloszilikátok)" osztályába, ahol a bazzittal együtt , berill , indialite , pezzottaite , Sekaninait és Stoppaniit képződik a nevezett csoport VIII / E.12 .

A Strunz ásványi szisztematikájának 9. kiadása , amely 2001 óta van érvényben, és amelyet a Nemzetközi Ásványtani Szövetség (IMA) használ, a kordieritet a "szilikátok és germánátok" osztályába sorolja, és ott a "gyűrűs szilikátok (cikloszilikátok)" részben. ". Ez a szakasz azonban szerint tovább a szerkezet a gyűrűk, úgy, hogy az ásványi megtalálható szerint a szerkezet a felosztást „[Si 6 O 18 ] 12- -six-egyszerű gyűrűk nélkül sziget-szerű, komplex anionok ", ahol csak a szekaninaittel együtt található meg a" kordierit csoport "a rendszer Nr. 9. CJ.10 űrlapok.

Az ásványok szisztematikája Dana szerint , amelyet főként az angol nyelvű világban használnak, a kordieritet a "szilikátok és germánátok" osztályába sorolja, és ott a "gyűrűs szilikátok: hat gyűrű" osztályba. Itt megtalálható a Sekaninaittel együtt a „Cordierite Group” 61.02.01 „ Ring Silicates : Six Rings with Al-Substituted Rings ” alosztályán belül .

Kristályszerkezet

A kordierit kristályszerkezete a c-tengelyre nézve
__ Mg __ O , __ Al és Si

Kordierit kristályosodik orthorhombically a tércsoport CCCM (tércsoport nélkül. 66) a rácsparamétereket egy  = 17,09  Á ; b  = 9.73 Á és c  = 9,36 A, valamint 4 általános képletű egység per egységnyi cellában .Sablon: szobacsoport / 66

A kordierit kristályszerkezete hasonló a 6-gyűrűs szilikát-beriléhez (Al 2 Be 3 [Si 6 O 18 ] hatszögletű szimmetria). Az első szerkezet meghatározások azt mutatták, hogy a [Si 6 O 18 ] 12- -6er gyűrűk egyes Cordierites egy Si 4+ egy Al 3+ - ion helyébe. Ezért az [AlSi 5 O 18 ] 13− képlet megfelelő része a szilikát építőelemre (sárga és sötétszürke háromszögek a képen). Ezeket a 6 gyűrűt egy további tetraéderes kationpozíció köti össze, amelyet 4 oxigén vesz körül, és egy nyolcszögletű helyzet, amelyet 6 oxigén vesz körül. A kordieritben alumínium Al 3+ (beril: berillium Be) található a gyűrűt összekötő tetraéder helyzetben , magnézium Mg 2+ (beril: alumínium Al 3+ ) pedig az oktaéder pozíciókban . Ez a hasonlat a beril szerkezetéhez és az összes Si hozzárendelése a 6 gyűrűs tetraéderes pozíciókhoz vezetett a kordierit gyűrűs szilikátként való besorolásához.

Az Al és Si eloszlásának későbbi vizsgálatai azt mutatták, hogy az összes tetraéderes pozíciót figyelembe kell venni a Si-Al eloszlás leírásakor, és hogy Si is beépül a gyűrűt összekötő Al tetraéderes helyzetbe. 830 ° C feletti hőmérsékleten a Si és Al egyenletesen oszlik el minden tetraéderes pozícióban (magas hőmérsékletű módosítási indialit). Még az ideálisan rendezett alacsony hőmérsékletű módosító kordierit mellett is a gyűrűs összekötő tetraéder 1/3-át Si foglalja el. A kordierit és az indialit esetében ez alumínium-szilikát vázszerkezetet eredményez, amely négy c-irányú gyűrűből álló láncokból áll, amelyek oldalirányban hat gyűrűt alkotnak. Szerkezetileg a kordierit egy tektoszilikát, amelynek idealizált szerkezeti képlete az Mg 2 [Si 5 Al 4 ].

A Si helyettesítése Al -val és annak rendezett eloszlása ​​a kristályrács torzulásához és ezáltal a szimmetria csökkenéséhez vezet. Kordierit tehát rombos, ám a kialakulását ikrek, ez hasonlít aragonit egy ál-hatszögletű szokás .

tulajdonságait

A Cordierite erősen pleochroic , ami azt jelenti, hogy a kristály színe szabad szemmel láthatóan megváltozik a fényhatástól függően. Mivel a kordierit kettős törésű , három különböző színt mutat, nevezetesen a világos sárgát, a bíbortól a kékig és a világoskéket.

  • Kordierit csiszolt lánccal-kilátás a kék-lila a tengelyre

  • Kordierit csiszolt lánccal - a színtelen b -tengely nézete

Módosítások és fajták

Az Mg 2 Al 3 [AlSi 5 O 18 ] vegyület dimorf, és az ortorombikus kristályosodó kordierit mellett hexagonálisan kristályosodó, magas hőmérsékletű módosító indialitként is előfordul . A rendellenesség erősen gátolt egyensúlya miatt a kristályrácsban minden indialit és kordierit közötti átmenet megtalálható a természetben.

Cerasite a Sakuratenjin, Kameoka , Kyoto prefektúrában, Honshu, Japán
(méret: 0,6 cm × 0,5 cm × 0,4 cm)

A Cerasit -ként a kordierit fajta van kijelölve, amelynek szokása a Trapiche - smaragd hasonló. A legtöbb Cerasite szintén moszkovittá , szericitté vagy Pinitté konvertálódik (lásd a muszkovitfajtákat ).

Az Iolite napkő fajta vöröses színű kordierit a hematit vagy a goethit pikkelyek miatt.

A Steinheilit vastartalmú fajta nevét Johan Gadolin vegyészről kapta , aki az ásványt felfedezője, Fabian Gotthard von Steinheil után nevezte el . Finnország főkormányzója volt az ásványtani kérdések iránt (1810-1812, 1814-1823).

Oktatás és helyszínek

A kordierit a kontakt-metamorf pelit , a gneisz és a csillámhasadék tipikus ásványa , amely 5 kbar alatti nyomáson és 550 ° C és 800 ° C közötti hőmérsékleten képződött ( Hornblende-Hornfels facies , piroxén-Hornfels facies a sanidinite fácieshez ). A kísérő ásványok közé tartozik az andalúzit , a biotit , a gránát , a korund , a muszkovit , a szillimanit és a spinell .

Ahogy a hőmérséklet emelkedik, kordierit kezd képződni a reakciót a klorit + muszkovit alkotnak kordierit + biotit + andaluzit vagy szilimanit + H 2 O. Magas hőmérsékleten, kordierit keresztül van kialakítva a reakció biotit + szilimanit a gránát + kordierit + H 2 O. A kordierit még mindig stabil, ha kőzet olvadékok ( migmatit ) és szintén magmatikus amikor kristályosodó gránitos megolvad és a pegmatitok .

A kordierit a metapelitek és a gránit kőzetek mellett kőzetképzőként is előfordul a metamorf ultramafikus kőzetekben , a kordierit-antofillit gneiszekben. A legtöbb kőzet esetében kétlépcsős képződési folyamatot feltételezünk. A kiinduló kőzetek kontinentális vagy óceáni terjedési zónák vulkáni kőzetei , többnyire az óceán fenekének bazaltjai . Ezeket először hidrotermikus oldatok öblítik ki, különösen a tengervíz, amelyet az óceán közepén terjedő zónák mentén melegítenek, és az óceánfenék szikláin keresztül diffundálnak. Az óceánfenék metamorfizmusának ez a közös folyamata eltávolítja a kalciumot , a káliumot és a vasat a bazaltokból. Ha a fennmaradó idő, szericit - és chloritreichen kőzetek majd regionalmetamorph megváltozott formája a kalcium hiányában helyett Klinoamphibolen ( aktinolit , amfibol ) a Orthoamphibole cummingtonit , antofillit és gedrite . Hasonlóan alacsony káliumtartalma miatt a kordieritet kiszorító ásványok, a biotit , a muszkovit vagy a kálium földpát nem tud kialakulni, és a kordierit sokkal nagyobb hőmérsékleti tartományban stabil, mint a metapelitekben.

A hőmérséklet emelkedésével a kordierit 400 ° C -ról 1-3 kbar nyomáson keletkezik, amikor a klorit lebomlik:

  • Andalúzit + klorit = kordierit + sztaurolit + H 2 O
  • Staurolit + klorit = kordierit + gránát + H 2 O
  • Gránát + klorit = Kordierit + Cummingtonit / Gedrit (Gedrit kb. 450 ° C -tól)

A kordierit képződése 5 kbar alatti nyomásra korlátozódik. A kordierit a nyomás növekedésével lebomlik

  • 1-2 kbar: kordierit + gránát + kummingtonit = Gedrit / Ortoamfibol
  • 2-4 kbar: kordierit + kummingtonit = klorit + Gedrit / Ortoamfibol
  • 3–5 kbar: kordierit + gránát = szillimanit + gedrit / ortoamfibol

Mint meglehetősen ritka ásványképződés, a kordierit néha bőségesen előfordulhat különböző helyeken, de összességében nem túl elterjedt. Eddig (2014 -ig) világszerte valamivel több mint 900 kordierit lelőhely ismert. A Großer Arber típusú települése mellett a bajor erdőben és a bajorországi Felső-Pfalzban más helyeken kívül az ásvány Németországban több helyen is megjelent a Fekete-erdőben , például az Oberwolfach melletti Clara-gödörben és a Baden-i Detzeln melletti porfírbányában . Württemberg, az Eschweger -medence Blauer Kuppe -jén , a Vogelsbergben , az Otzberg -en az Odenwaldban és az egykori marmoritművekben Hessen Hochstädten közelében, helyenként az alsó -szászországi Bad Harzburg környékén , sok helyen Észak-Rajna-vesztfáliai Siebengebirge közel Bad Godesberg és Königswinterben , számos helyen a Eifel , mint Andernach és Mendig Rheinland-Pfalz, a Schaumberg (közel Theley) Saar-vidék több kőbányák környékén Chemnitz Szászországban, közel Eckernförde a Schleswig-Holsteinben és a Dolmaron , Meüringen közelében, Türingiában.

A svájci Dalarnas tartományban , a Fálun bányától mintegy 4 km -re nyugatra lévő Näverberg -mező , ahol akár 20 cm hosszú, átlátszó kristályok bukkantak fel, rendkívüli kordierit leleteiről ismert . A legnagyobb ismert, akár 50 cm hosszú kristályokat azonban a spanyol Sierra de Guadarrama -i La Fuenfria -ban találták meg, és körülbelül fele akkora kristályokat ismertek a spanyol Guadalix de la Sierra község közelében található Cerro San Pedro -ból .

Ausztriában az ásványt egy bazaltbányában találták meg Paulibergen , Burgenlandban, néhány karintiai lelőhelyen , Hessendorf közelében (Dunkelsteinerwald közössége) és számos helyen az alsó -ausztriai Waldviertelben , a Stradner Kogel -en és a Klöch melletti bazaltbányában. megtalálható Stájerországban, Klein stroheim közelében és a Kürnberger -erdőben , valamint számos helyen a felső -ausztriai Mühlviertelben és a Schattenspitze -ben az Ochsentalban (Silvretta) Vorarlbergben.

Svájcban Cordierit eddig csak találtak néhány helyen Bergell ( Val Bregaglia ) és Val Rebolgin közelében Lostallo kantonban Graubünden valamint a Brissago TI Val Crodolo közelében Miregn (település Biasca ), valamint a a Sponda Alp Chironico községben, Ticino kantonban.

Más helyszínek Algériában, Andorrában, Antarktiszon, Argentínában, Etiópiában, Ausztráliában, Bolíviában, Brazíliában, Kínában, Finnországban, Franciaországban és a francia Martinique -szigeten, Grúziában, Grönlandon, Indiában, Iránban, Írországban, Izraelben, Olaszországban, Japánban, Kazahsztán, a Kongói Demokratikus Köztársaság (Zaire), Kanada, Madagaszkár, Marokkó, Mianmar, Namíbia, Új -Zéland, Norvégia, Omán, Peru, Lengyelország, Portugália, Románia, Oroszország, Szent János (USA Virgin -szigetek), Szlovákia, Srí Lanka, Dél -Afrika, Suriname, Tádzsikisztán, Tanzánia, Csehország, Magyarország, az Egyesült Királyság (Egyesült Királyság) és az Amerikai Egyesült Államok (USA).

használat

Műszaki kerámia

A technikai kerámiák alapanyagaként a kordieritet főként szintetikusan állítják elő. A Cordierite hab egy tűzálló kerámia, alacsony hővezetéssel és tágulással . Akkor használják, ha magas hőmérsékletű szigetelésre van szükség gyakori és nagy hőmérséklet-ingadozások esetén (hőpajzsok, kemencék szigetelése, katalizátorok , pizza kövek ).

Ékszerek

Kordierit különféle drágakő vágásokban

Az átlátszó, világos vagy sötétkék ásványokat drágakövekként értékesítik "hiúz zafír" vagy "vízi zafír" néven.

Avanturin

A vikingek legendáiban és meséiben napkőről beszélnek , amely az ég polarizációs mintázatát mutatja, amikor az ég felhős, és ez mutatja a nap helyzetét . Gyanították, hogy kordierit kristályról van szó. A nappali fény jellegzetes polarizációs mintázatot mutat a Rayleigh -szórás miatt , amely jellegzetes módon igazodik a nap helyzetéhez. A Cordierite polarizáló szűrőként szolgálhatott volna ezen orientáció észlelésére.

Lásd még

irodalom

  • Petr Korbel, Milan Novák: Ásványi enciklopédia (=  falusi természet ). Nebel Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , p. 224 .
  • Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Ásványtan. Bevezetés a speciális ásványtanba, kőzettanba és geológiába . 7., teljesen átdolgozott és frissített kiadás. Springer, Berlin [a. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3 , pp. 90-91 .

web Linkek

Commons : Cordierite  - képek, videók és hangfájlok gyűjteménye

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ a b c d e Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Tankönyv szisztematikusan . de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , pp.  737 .
  2. ↑ a b Hans Jürgen Rösler : Az ásványtan tankönyve . 4. javított és bővített kiadás. Német kiadó az alapipar számára (VEB), Lipcse 1987, ISBN 3-342-00288-3 , p.  737 .
  3. ↑ Webmineral - kordierit
  4. ↑ a b c d Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Strunz Mineralogical Tables. Kémiai-szerkezeti ásványi osztályozási rendszer . 9. kiadás. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele és Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , p.  606 .
  5. ↑ a b c Kordierit . In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (szerk.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America . 2001 ( handbookofmineralogy.org [PDF; 77  kB ; hozzáférés 2017. szeptember 16 -án]).
  6. ↑ a b c d e f Mindat Mindat - Cordierite
  7. ↑ a b Mineralienatlas: Mineralrekorde
  8. ↑ Mineralógia kézikönyve, 1. kötet , CAS Hoffmann, Abraham Gottlob Werner és August Breithaupt a Google könyvkeresőben
  9. ↑ JAH Lucas: XIII. Kordierit (Iolit) . In: Tableau Méthodique Espèces Minérales. Második rész . D'Hautel, Párizs 1813, p. 219–222 ( rruff.info [PDF; 208 kB ; hozzáférés 2017. szeptember 16 -án]).
  10. ↑ Névkeresés. A kereskedelmi nevek és azok jelentése. EPI - Institute for Gemstone Testing, hozzáférés 2018. április 4 -én (a vonatkozó kereskedelmi nevek megadása kötelező).
  11. ↑ K. Takane, T. Takeuchi: A kordierit kristályszerkezete. In: Jap. Assoc. Ásványi benzin. Econ. Geol. Jour. 16. kötet, 1936., 107–127.
  12. ↑ Anders Byström: A kordierit kristályszerkezete . In: Arkiv för kemi, mineralogi och geologi . 15B, nem. 12 . Almqvist & Wiksells Boktryckeri, Stockholm 1942, p. 1-5 .
  13. ^ GV Gibbs: A Cordierite polimorfizmusa I.: Az alacsony Cordierit kristályszerkezete . In: Az amerikai ásványtudós . szalag 51 , 1966, pp. 1068-1087 ( minsocam.org [PDF; 1.3 MB ; hozzáférés 2017. szeptember 16 -án]).
  14. ↑ Ásványi atlasz: Cerasit
  15. ^ Walter Schumann: Drágakövek és drágakövek. Mindenféle és fajta. 1900 egyedi darab . 16. javított kiadás. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , p. 196, 234 .
  16. ↑ Bonsdorff az úgynevezett Steinheilitről. In: Journal for Chemistry and Physics. 34. kötet, Nürnberg 1822 a Google könyvkeresőben
  17. ↑ Johann Gadolin . In: Mémoires de l'Académie impériale des sciences de St.-Pétersbourg . szalag  VI , 1918, p. 565-592 .
  18. ^ Frank S. Spear: Pelites metamorfizmusa . In: Metamorf fázis-egyensúlyok és nyomás-hőmérséklet-idő-útvonalak . Mineralogical Society of Amarica, Washington, DC 1993.
  19. ^ William H. Peck, John W. Valley: Genesis Of Cordierite - Gedrite Gneises, Central Metaseditional Belt Boundary Thrust Zone, Greenville Province, Ontario, Kanada. In: A kanadai ásványtudós. 38. kötet, 2000, 511-524. (PDF)
  20. ^ A b c Frank S. Spear: Ultramafic és Cordierite-Anthophyllit Rocks metamorfizmusa. In: Metamorf fázis-egyensúlyok és nyomás-hőmérséklet-idő-útvonalak. Mineralogical Society of Amarica, Washington, DC 1993.
  21. ↑ Mindat - A kordierit helységeinek száma
  22. ↑ a b Otto Diehl: A Vogelsberg Gefrittete -bazaltjai . In: A Darmstadt -i Hessen Geological State Institute jegyzetei . szalag V , nem. 19 . Darmstadt 1938, p. 10-18 .
  23. ↑ Keresse meg a kordierit helylistáját a Mineralienatlasban és a Mindatban
  24. ↑ http://science.orf.at/ A vikingek „Sonnenstein” létezhet
  25. ↑ Thorkild Ramskou: Solstenen . In: Tidskriftet Skalk . szalag 2 , 1967 (angol).
  26. ↑ Polarizált szórt fény az égből
  27. ↑ Horvath Gábor és munkatársai: A vikingek nyomában, polarizált tetőablakkal: kísérleti tanulmány a viking tengerészek polarimetrikus navigációját lehetővé tevő légköri optikai előfeltételekről. In: Phil. Trans. R. Soc. B. köt. 366, 1565, 2011. március 12., 772-782. doi: 10.1098 / rstb.2010.0194 (angol)