Peridotit
Peridotit - Ein olivinhaltiges Gestein
Der Name Peridotit wurde erstmals im Jahr 1877 von Karl Heinrich Ferdinand Rosenbusch (1836 bis 1914), einem Geologen aus Deutschland, erwähnt.
In seinen Ausführungen über "Die feldspathfreien Gesteine oder Peridotite" beschreibt Rosenbusch Gesteine, deren Merkmal eine "constante Erscheinung des Olivins, wenigstens in fast allen denjenigen feldspathfreien Gesteinskörpern"; im Speziellen das namensgebende Olivinmineral Peridot.
Eigenschaften von Peridotit
Definition Peridotit: Peridotit ist der Name einer Reihe von intrusiven, magmatischen Gesteinen mit ultrabasischer bis basischer Klassifikation, die über bestimmte Gehalte an Olivin und Pyroxenen definiert werden, oder mit den Worten von Rosenbusch 1896, sind Peridotite "alle Tiefengesteine mit hypidiomorphkörniger (...) Structur (...), welche nach ihrem Mineralbestande durch den Mangel jedes feldspathigen Elementes und das meistens sehr reichliche Auftreten des Olivins charakterisirt sind"-
Die Farbe von Peridotit variiert zwischen hell-, mittel- bis dunkelgrün, graugrün und schwarz. Durch die Verwitterung der eisenhaltigen Bestandteile bzw. im Zuge der fortschreitenden Serpentisierung können Peridotite auch bräunlich sein.
Ausschlaggebend für die Farbe von Peridotit sind die mafischen Minerale des Gesteins. Als Hauptgemengteile sind Klino- und Orthopyroxene wie Diopsid, Enstatit, Bronzit und Hypersthen und Olivine, insbesondere Forsterit, enthalten.
Der Anteil an Olivinmineralen im Peridotit kann bis zu 100 % betragen, die Pyroxen-Anteile schwanken von 40 bis 60 %.
Nebengemengteile sind neben Amphibolen und Glimmer, hier speziell Phlogopit, auch Chromit, Magnetit, Serpentin und Granat.
Entsprechend des Verhältnisses von Olivin zu Pyroxenen werden folgende Varietäten unterschieden:
- Lherzolith
- Harzburgit
- Dunit und
- Wehrlit
Die Korngröße von Peridotit ist mittel- bis grobkörnig, erinnert bisweilen an Zuckerkörner. Das Gestein tritt massig mit richtungslosen Gemengteilen auf, kann aber auch eine leicht schiefrige Textur aufweisen, deren aufbauenden Minerale eingeregelt sind.
Die Dichte beträgt 3,3 bis 3,5 g/cm3.
Entstehung und Verbreitung von Peridotit
Peridotit ist ein Gestein, das sich als Plutonit im Erdmantel bildet und anteilmäßig das häufigste Gestein in selbigem ist.
Infolge von metamorphen Vorgängen kann sich die Farbe des Gesteins ändern – während frische Peridotite von grüner Farbe sind, nehmen metamorphisierte Peridotite eine dunklere bis schwarze Farbe an. Grund dafür ist der Vorgang der Serpentinisierung, bei der Olivine unter Wasserzufuhr bei Temperaturen zwischen 500 und 600°C in dunklere Serpentine umgewandelt werden.
Als Tiefengestein gelangt Peridotit schließlich durch tektonische und/oder vulkanische Prozesse an die Erdoberfläche, ist dann z.B. als Xenolith in magmatischen Gesteinen wie Basalt enthalten.
Die Vorkommen von Peridotit erstrecken sich über weite Teile der Erde. Angefangen von Norwegen, Schweden und Finnland über Eifel, Schwarzwald, Harz, Odenwald/Deutschland; Niederschlesien/Polen; Tschechien, Slowakei; Jakutien, Ural, Kamtschatka, Kurialen/Russland; Pyrenäen/Frankreich; Tessin/Schweiz; Österreich; Trentino-Südtirol/Italien; Andalusien/Spanien; Türkei; Zimbabwe; Südafrika; Oman; Malaysia; Molukken/Indonesien; Philippinen; Japan; China; Neuseeland; Tasmanien/Australien; West- und Ostküste von Kanada und den USA.
Bedeutung und Verwendung von Peridotit
Da Peridotit Erze wie bspw. Platin und Chrom sowie Edelsteine wie Granat enthalten kann, gilt Peridotit als wichtiges ´Industriemineral resp. -gestein´.
Weiterhin wird das Gestein in der Innenraumgestaltung eingesetzt – als Wandverkleidung, Arbeitsplatte oder Bodenbelag.
Kohlendioxid-Speicher
Die weltweiten Peridotitvorkommen sind in den vergangenen Jahren als Speicher des klimaschädlichen Gases CO2 spannend geworden, insofern infolge der Karbonatisierung von Peridotit Kohlenstoffdioxid gebunden wird, wenn das Gestein mit dem Gas reagiert und innerhalb von Jahrtausenden karbonathaltige Gesteine bildet.
Die Karbonatisierung von Peridotit ist ein geochemischer Prozess, bei dem COâ‚‚ aus der Atmosphäre oder aus hydrothermalen Flüssigkeiten chemisch in das Gestein eingebaut wird – dauerhaft und stabil in Form von Karbonatmineralen (z. B. Calcit, Magnesit, Dolomit). Dieser Prozess ist sowohl natürlich als auch technisch relevant für COâ‚‚-Speicherung.
Die silikatischen Gemengteile von Peridotit haben sich in Untersuchungen als reaktiv gegenüber Kohlenstoffdioxid und Wasser gezeigt. Kommt Peridotit, z.B. durch Regenwasser, hydrothermale Flüssigkeiten oder gezielte Injektion („Carbon mineralization" oder "in-situ mineral carbonation, Negative Emissionstechnologie) mit Wasser und CO2 in Kontakt, beginn der chemische Umwandlungsprozess. Aus Olivin entstehen Karbonatmineralen Magnesit (MgCO₃), Calcit (CaCO₃) oder Dolomit (CaMg(CO₃)â‚‚) sowie Kieselsäure (Hâ‚„SiOâ‚„), die in Lösung geht.
Mit der Umwandlung einhergehend erfolgt eine Volumenvergrößerung, die zu weiteren Rissen im Peridotit führen kann, die wiederum weitere Reaktionen begünstigt. Die entstandenen Poren füllen sich mit den genannten Karbonaten, sodass das CO2 dauerhaft mineralisch gebunden ist.
Allerdings steht man derzeit noch vor einigen Herausforderungen. So kann die Reaktionsrate bei niedrigen Temperaturen zu langsam sein, genau wie der Zugang zu großen Peridotitvorkommen erforderlich ist die technische Steuerung von Rissen, Fluidzirkulation und Wärmezufuhr komplex sein kann.
Auch interessant:
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Quellen:
- Rosenbusch, K. H. (1877): Die feldspathfreien Gesteine und Peridotite. IN: Mikroskopische Physiographie der massigen Gesteine
- Kenngott, G. A., Lasaulx, A. v., Rolle, F. und Hörnes, R. (1885): Peridotit. Handwörterbuch der Mineralogie, Geologie und Palæontologie
- Rosenbusch, H. (1896): Mineralogische Zusammensetzung, Structur und Classification der Peridotite und Pyroxengesteine. IN: Mikroskopische Physiographie der Mineralien und Gesteine
- Maresch, W., Medenbach, O.; Trochim, H.-D. (1987): Die farbigen Naturführer Gesteine. Mosaik Verlag GmbH München
- Schumann, W. (1991): Mineralien Gesteine – Merkmale, Vorkommen und Verwendung. BLV Naturführer. BLV Verlagsgesellschaft mbH München
- Murawski, H. (1992): Geologisches Wörterbuch. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart
- Okrusch, M. und S. Matthes (2009): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. Springer Verlag Berlin Heidelberg
