Bridgmanit

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Bridgmanit
Allgemeines und Klassifikation
Andere Namen

IMA 2014-017

Chemische Formel MgSiO3[1]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Oxide und Hydroxide
Kristallographische Daten
Kristallsystem orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol rhombisch-dipyramidal; 2/m 2/m 2/m[1]
Raumgruppe Pnma[1]
Gitterparameter a = 5,02 Å; b = 6,90 Å; c = 4,81 Å[1]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte nicht definiert
Dichte (g/cm3) berechnet: 4,107[2]
Spaltbarkeit nicht definiert
Farbe nicht definiert
Strichfarbe nicht definiert
Transparenz durchsichtig
Glanz nicht definiert

Bridgmanit ist ein Mineral aus der Gruppe der Silikat-Perowskite. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung MgSiO3[1] und zählt aufgrund seiner Perowskit-Struktur zu den Oxiden und damit zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“.

Bridgmanit konnte bisher nur in Form mikrokristalliner Körner als Einschlüsse in einem in Australien niedergegangenen Meteoriten nachgewiesen werden.

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Benannt wurde Bridgmanit nach dem 1946 für seine Pionierarbeit auf dem Gebiet der experimentellen Hochdruckphysik mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Physiker Percy Williams Bridgman.[3]

Die kristalline Struktur des Minerals wurde bereits 1974 erstmals durch Untersuchungen an in Hochdruckpressen synthetisch hergestellten Proben ermittelt. Direkte Untersuchungen an natürlichen Mineralproben scheiterten allerdings bisher daran, dass das Mineral in der Erde erst ab einer Tiefe von rund 660 Kilometern im unteren Erdmantel vorkommt.[4]

Erst die Entdeckung einer natürlichen Probe in einem Bruchstück des Tenham-Meteoriten, der 1879 nahe der Tenham-Station in der Region Charters Towers Queensland in Australien niederging, und Untersuchung durch Forscher um Oliver Tschauner von der University of Nevada und Chi Ma am California Institute of Technology führten schließlich zur offiziellen Anerkennung des Minerals durch die Commission on new Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) der International Mineralogical Association (IMA).[5]

Bruchstücke des Tenham-Meteoriten werden im National Museum of Natural History der Smithsonian Institution (Katalog-Nr. USNM 7703) aufbewahrt.[1]

Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bridgmanit wurde erst 2014 als eigenständiges Mineral von der IMA anerkannt und publiziert. Eine genaue Gruppen-Zuordnung in der 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik, deren letzte Aktualisierung mit der Veröffentlichung der IMA-Liste der Mineralnamen 2009 vorgenommen wurde,[6] ist daher bisher nicht bekannt. Aufgrund seiner nahen Verwandtschaft mit den Mineralen Perowskit (System-Nr. 4.CC.30) und Akimotoit (seit 2014 bei den Oxiden in der neu definierten Ilmenit-Gruppe 4.CB.__ eingeordnet[7]), wird Bridgmanit voraussichtlich ebenfalls in eine der Unterabteilungen innerhalb der Abteilung der „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 2 : 3, 3 : 5 und vergleichbare“ eingeordnet.

Modifikationen und Varietäten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Verbindung MgSiO3 ist dimorph und kommt neben dem orthorhombisch kristallisierenden Bridgmanit noch als trigonal kristallisierender Akimotoit vor.

Bildung und Fundorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bridgmanit bildet sich im unteren Erdmantel, wo er bei Temperaturen von ca. 1800 °C und Drücken von über 240.000 bar (24 GPa) entsteht.[4] Das Mineral ist mit einem Anteil von 38 Prozent an der Gesamtmasse das häufigste der Erde, kommt jedoch aufgrund seiner Bildungsbedingungen an der Erdoberfläche nicht vor.

Der einzige Fund natürlich gebildeten Bridgmanits außerhalb des Erdmantels ist der in Australien entdeckte Tenham-Meteorit. Die Energie beim Einschlag des Meteoriten hatte mit den Verhältnissen im Erdmantel vergleichbare Bedingungen geschaffen, durch die das Mineral entstanden war.[8] Im Tenham-Meteorit trat Bridgmanit in Paragenese mit Akimotoit auf.[1]

Kristallstruktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bridgmanit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 mit den Gitterparametern a = 5,02 ± 0,03 Å; b = 6,90 ± 0,03 Å und c = 4,81 ± 0,02 Å sowie einem Zellvolumen von 167 ± 2 Å3.[1]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Oliver Tschauner, Chi Ma, John R. Beckett, Clemens Prescher, Vitali B. Prakapenka, George R. Rossman: Discovery of bridgmanite, the most abundant mineral in Earth, in a shocked meteorite. In: Science Band 346, Nr. 6213, 28. November 2014, S. 1100–1102 doi:10.1126/science.1259369

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g h Oliver Tschauner, Chi Ma, John R. Beckett, Clemens Prescher, Vitali B. Prakapenka, George R. Rossman: Discovery of bridgmanite, the most abundant mineral in Earth, in a shocked meteorite. In: Science: Band 346, Nr. 6213, 28. November 2014, S. 1100–1102 doi:10.1126/science.1259369
  2. Joseph R. Smyth, Tamsin C. McCormick: Crystallographic Data For Minerals In: T. J. Ahrens (Hrsg.): Mineral Physics and Crystallography: A Handbook of Physical Constants, AGU Washington DC 1995, S. 8 (PDF 2,99 MB; MgSiO3-Perovskite)
  3. JoAnna Wendel: Mineral Named After Nobel Physicist. In: Eos. Transactions American Geophysical Union. Band 95, Nr. 23, 2014, S. 195 doi:10.1002/2014EO230005
  4. a b Erdmantel. Spektrum Akademischer Verlag, abgerufen am 14. Dezember 2014.
  5. IMA Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC). Newsletter 21 In: Mineralogical Magazine. August 2014 Band 78(4), S. 797–804 (PDF 96,1 kB; IMA No. 2014-017 Bridgmanite S. 1)
  6. IMA/CNMNC List of Mineral Names September 2009 (PDF 1,8 MB mit der letzten offiziellen Strunz-Klassifikation)
  7. Malcom E. Back: Fleischers Glossary of Mineral Species. 11. Auflage. Mineralogical Record, Tucson, Arizona (AZ) 2014, S. 358.
  8. Minerale: Das häufigste Gestein der Erde hat endlich einen Namen. Spektrum der Wissenschaft, abgerufen am 28. November 2014.