Fayalit

Fayalit
Fayalit-Kristallgruppe aus Ochtendung in der Eifel
Chemische Formel	Fe22+[SiO4]
Mineralklasse	Silicate und Germanate 9.AC.05 (8. Auflage: VIII/A.04-20) (nach Strunz) 51.03.01.01 (nach Dana)
Kristallsystem	orthorhombisch
Kristallklasse	orthorhombisch-dipyramidal $2/m\ 2/m\ 2/m$ [1]
Farbe	grünlichgelb, blassgelb, gelbbraun, rotbraun bis schwarz
Strichfarbe	weiß
Mohshärte	7 [2]
Dichte (g/cm3)	4,39 [2]
Glanz	Glasglanz, Harzglanz auf Bruchflächen
Transparenz	durchsichtig bis undurchsichtig
Bruch	muschelig bis uneben
Spaltbarkeit	gut nach {010} nach {100}
Habitus	tafelige bis prismatische Kristalle parallel {100}; körnige bis massige Aggregate
Kristalloptik
Brechungsindex	nα = 1,731 bis 1,824 nβ = 1,760 bis 1,864 nγ = 1,773 bis 1,875 [3]
Doppelbrechung (optische Orientierung)	δ = 0,042 bis 0,051 [3] ; zweiachsig negativ
Winkel/Dispersion der optischen Achsen	2vz ~ 74° bis 47° [3]

Fayalit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Silicate und Germanate“. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Fe₂²⁺[SiO₄] und entwickelt meist tafelige bis prismatische Kristalle, aber auch körnige bis massige Aggregate von blassgelber, grünlichgelber, gelbbrauner und rotbrauner bis schwarzer Farbe.

Fayalit bildet mit Forsterit sowie mit Tephroit eine lückenlose Mischreihe, deren Zwischenglieder als Olivin bezeichnet werden.

Besondere Eigenschaften

In der Natur ist Fayalit nur selten in reiner Form zu finden, sondern fast immer mit schwankenden Gehalten an Forsterit und/oder Tephroit. Farbgebend sind die im Fayalit (braun bis schwarz) überwiegenden Eisen-Ionen bzw. die im Tephroit (grau, rot) überwiegenden Mangan-Ionen. Je nach prozentualem Anteil von Forsterit, der in reinem Zustand farblos ist, werden die Farben des Fayalit entsprechend abgeschwächt.

Etymologie und Geschichte

Erstmals gefunden wurde der Fayalit 1840 auf der Ilha do Faial (alte Schreibweise Fayal), einer zu Portugal gehörenden Azoreninsel, und beschrieben von Christian Gottlob Gmelin, der das Mineral nach seiner Typlokalität benannte.

Klassifikation

In der alten (8. Auflage) und neuen Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage) gehört der Fayalit zur Abteilung der „Inselsilikate (Nesosilikate)“ und dort zur Olivingruppe, gebildet aus den Mineralen Fayalit, Forsterit, Laihunit, Liebenbergit und Tephroit.

Die überarbeitete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik unterteilt diese Abteilung allerdings präziser nach An- oder Abwesenheit weiterer Anionen und der Koordination der beteiligten Kationen. Der Fayalit steht entsprechend in der Unterabteilung der „Inselsilikate ohne weitere Anionen; mit Kationen in oktaedrischer [6] Koordination“ und ist dort immer noch Mitglied der Olivingruppe, die allerdings um die Minerale Glaukochroit und Kirschsteinit erweitert wurde.

Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Fayalit ähnlich wie die neue Strunz'sche Mineralsystematik in die Abteilung der „Inselsilikate: SiO₄-Gruppen mit allen Kationen nur in oktaedrischer [6]-Koordination“. Die dort ebenfalls anzutreffende Olivingruppe besteht wie in der alten Strunz'schen Systematik aus den Mitgliedern Fayalit, Forsterit, Laihunit, Liebenbergit und Tephroit, allerdings erweitert um den Olivin, für den die Anerkennung durch die IMA/CNMNC noch fehlt.

Modifikationen und Varietäten

• Hortonolith und Knebelit sind Bezeichnungen für einen manganhaltigen Fayalit.^[4]

Bildung und Fundorte

Fayalit zwischen Sanidin-Kristllen

Fayalit bildet sich in ultramafischen Vulkaniten und Plutoniten. Dort tritt er in Paragenese mit einer ganzen Reihe von Mineralen wie unter anderem mit Almandin, verschiedenen Mineralen der Amphibolgruppe, Apatit, Arfvedsonit, Augit, Grunerit, Hedenbergit, Ilmenit, Magnetit, Mikroklin, Plagioklas, Quarz, Sanidin, Spinell und Tridymit auf.

Bisher konnte Fayalit an 250 Fundorten (Stand: 2010) nachgewiesen werden^[5]. Neben seiner Typlokalität Ilha do Faial wurde Fayalit in Portugal noch auf Pico sowie am Agua de Pau auf São Miguel gefunden.

Weitere Fundorte sind Ägypten, Algerien, Antarktis, Äthiopien, Australien, Brasilien, Chile, China, Deutschland, Eritrea, Finnland, Frankreich, Französisch-Polynesien, Grönland, Indien, Indonesien, Irland, Israel, Italien, Japan, Kamerun, Kanada, Madagaskar, Marokko, Mexiko, Mongolei, Myanmar, Namibia, Neuseeland, Niederlande, Nigeria, Norwegen, Oman, Österreich, Rumänien, Russland, Saudi-Arabien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Spanien, St. Lucia, Südafrika, Tadschikistan, Tschechien, Ukraine, Ungarn, Vereinigtes Königreich (Großbritannien) und die Vereinigten Staaten (USA).

Auch in Gesteinsproben, die von den Apollo 11- und Apollo 14-Missionen vom Mond mitgebracht wurden, konnte Fayalit nachgewiesen werden.

Kristallstruktur

Fayalit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pbnm mit den Gitterparametern a = 4,82 Å; b = 10,48 Å und c = 6,09 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[6]

Verwendung

als Schmuckstein

Die Minerale der Olivingruppe werden bei guter Qualität überwiegend zu Schmucksteinen verarbeitet. Klare Varietäten erhalten dabei meist einen Facettenschliff in unterschiedlicher Form, trübe Varietäten eher einen Cabochon-Schliff. Im Handel sind sie unter der Bezeichnung „Peridot“ oder „Chrysolith“ erhältlich. ^[7]

Verwechslungsgefahr besteht aufgrund der Farbe vor allem mit Beryll, Chrysoberyll, Demantoid, Diopsid, Prasiolith, Prehnit, Sinhalit, Smaragd, Turmalin und Vesuvianit. ^[7]

Um farbschwache Steine aufzuwerten, werden ihnen in Ring- oder Anhängerfassungen gelegentlich eine grüne Folie untergelegt. Auch Imitationen aus gefärbtem Glas oder synthetischem Korund bzw. Spinell werden von unseriösen Händlern als Peridot ausgegeben. Im Gegensatz zu diesen ist der Fayalit bzw. seine Mischkristalle an der starken Doppelbrechung zu erkennen, die bei der Sicht durch dickere, facettierte Steine an der Verdopplung der unteren Facettenkanten auch ohne Lupe zu erkennen ist.^[7]

in Hochtemperaturexperimenten

Fayalit hat die Eigenschaft bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff reversibel zu reagieren^[8]:

$3 Fe_2[SiO_4] + O_2 \rightleftharpoons 2 Fe_3O_4 + 3 SiO_2$

Diese Reaktion kann ausgenutzt werden, um bei Hochtemperaturexperimenten einen definierten Partialdruck bzw. eine definierte Fugazität von Sauerstoff einzustellen. Das System wird auch als FMQ-Puffer (Fayalit-Magnetit/Quarz-Puffer) bezeichnet.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Einzelnachweise

1. ↑ Webmineral - Fayalite (englisch)
2. ↑ ^{a b} Handbook of Mineralogy - Forsterite (englisch, PDF 74,7 kB)
3. ↑ ^{a b c} Mindat - Fayalite (englisch)
4. ↑ Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. 5. Auflage. Christian Weise Verlag, München 2008, ISBN 3-921656-17-6, S. 115, 138.
5. ↑ Mindat - Localities for Fayalite
6. ↑ Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 538.
7. ↑ ^{a b c} Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. 13. Auflage. BLV Verlags GmbH, 1976/1989, ISBN 3-405-16332-3, S. 174.
8. ↑ Okrusch M., Matthes S.; Mineralogie; Springer Verlag

Literatur

• Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 194.

Weblinks

 Commons: Fayalite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Mineralienatlas:Fayalit (Wiki)
• realgems.org - Peridot (mit Bildbeispielen geschliffener Steine)