Peridotit

Peridotit ist jenes Gestein, aus dem der größte Teil unseres Erdmantels besteht. Der dominierende Gemengeanteil von Peridotit ist dabei Olivin, ein sogenanntes Inselsilikat. Es macht mindestens 40 % des Gesteinsanteils aus, der Rest wird von Pyroxenen (Orthopyroxen, Klinopyroxen) gebildet, dazu kommt immer ein alumimiumhaltiges Mineral, meist Granat oder Spinell, seltener Plagioklas. Peridotite sind dabei grobkristallin und ultramafisch (Anteil von 90 Vol. % mafische Minerale).

Zusammensetzung im Detail

Peridotite sind nicht immer gleich aufgebaut, die Zusammensetzung kann je nach Umfeld zum Teil beträchtlich variieren. Dazu kommt, dass in den obersten Schichten des Erdmantels (bis zu einer Tiefe von rund 200 – 300 km) Schmelzprozesse die dort befindlichen Peridotite zum Teil sehr stark verändern können.

Veränderungen durch Aufschmelzung

Das ist etwa besonders ausgeprägt unter dem Mittelozeanischen Rücken und in sogenannten Subduktionszonen der Fall, wo diese Schmelzen dann beispielsweise auch die ozeanische Kruste bilden.

Durch diese Aufschmelzung gehen in Peridotiten Eisen (z. B. als Magnetit), Aluminium und auch Calcium und Natrium verloren, damit steigt der Gehalt an Olivin, der Gehalt an Pyroxenen sinkt dabei aber.

Bei einem Klinopyroxengehalt unter 10 % wird der Peridotid zum Harzburgit, wird auch der Orthopyroxenanteil auf weniger als 10 % reduziert, wird das Gestein Dunit genannt. Es besteht dann zu 90 % aus Olivin. Gesteine, bei denen nur der Orthopyroxen-Anteil reduziert ist, heißen dagegen Wehrlit.

Lherzolith ist dagegen ein Gestein, das aus Olivin (40 – 90 %) und mindestens 5 % Ortho- und Klinopyroxen besteht. Es gilt als Sonderform der Peridotitgesteine und ist besonders im oberen Erdmantel zu finden.

Veränderungen in zunehmender Tiefe

Bei geringem Druck (in rund 30 km Tiefe) ist Plagioklas vorhanden, bei größeren Tiefen kommen dann nur noch Spinell (bis etwa 85 km) und Granat (größere Tiefen als 85 km) vor. Alle drei sind Aluminiumspeicher. In noch tieferen Zonen (ab rund 350 km Tiefe) ändert sich auch die übrige Zusammensetzung von Peridotiten, aus Granat und Pyroxenen wird dann Granat-Majorit, aus Olivin dann Wadsleyit und Ringwoodit, in Tiefen ab rund 660 km ist die Mineralogie dann bereits völlig unterschiedlich.

Besondere Nebengemengteile

Neben den Hauptgemengteilen können unterschiedliche andere Minerale vorhanden sein, die lokal ebenfalls variieren. In Subduktionszonen findet sich etwa häufig Amphibol oder Phlogopit durch die hohe Wasseraufnahme des Gesteins. Auch Graphit und Diamant können (in CO2-reichen Umgebungen) auftreten.

Auch Pyroxenit kann im Gestein auftreten, er durchkreuzt dabei oft Peridotitgesteine als dunkle, streifenförmige Schicht.

Vorkommen und wirtschaftliche Nutzung

Nicht umgewandelten (metamorphen) Peridotit findet man in Mitteleuropa nur selten, hauptsächliche Fundorte dafür sind die Alpen und die bestehenden Subduktionszonen. Innerhalb von basaltischen Gesteinen (Tiefengestein) finden sich aber häufig sogenannte Olivin-Bomben als kleine Xenolithe.

Metamorphe Peridotite gehören dagegen mineralogisch zu den Serpentiniten und sind vergleichsweise deutlich häufiger. Durch enthaltenen Anreicherungen an Chromspinell (Chromit) werden sie häufig als Chromerz abgebaut.

Die wirtschaftliche Bedeutung von nicht umgewandeltem Peridotit ist dementsprechend gering, als einzige umfangreichere Anwendung ist Pikrit bekannt, ein spezielles Gestein, das in DDR-Zeiten eine gewisse Bedeutung hatte und (wegen der hohen Dichte) für sehr solide Bodenbeläge und Treppenstufen eingesetzt wird. Dunkle Peridotite wurden früher häufiger für Grabsteine verwendet.

Im Hinblick auf den zunehmenden Klimawandel stehen bestimmte Peridotit-Arten in der Diskussion zur Kohlendioxid-Speicherung. Einige Gesteinsarten sind in der Lage, CO2 aus der Atmosphäre als Carbonate zu speichern, Methoden zur Einbringung von CO2 in diese Gesteine gibt es allerdings noch nicht, es handelt sich lediglich um theoretische Überlegungen.

Fazit

Das häufigste Gestein unseres Erdmantels ist den meisten nur wenig bis gar nicht bekannt. Es kann, abhängig von der jeweiligen Tiefe und von stattfindenden Schmelzprozessen sehr unterschiedlich aussehen und auch in Basalten als sogenannter Xenolith sehr häufig auftreten. In den meisten Fällen ist es in umgewandelter Form zu finden, aber auch diese Formen werden wirtschaftlich kaum genutzt.

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