Kettensilikate

Als Kettensilikate (Inosilikate) bezeichnet man Silikate, deren Silikatanionen endlose Ketten oder Bänder eckenverknüpfter SiO4- Tetraeder enthalten. Zu dieser Abteilung der Silikate zählen bedeutende Gruppen gesteinsbildender Minerale wie z. B. die Pyroxengruppe und die Amphibolgruppe.[1][2]

Der lineare Aufbau der Silikatketten spiegelt sich in den Eigenschaften der Kettensilikate wider. Die Kristalle sind von niedriger Symmetrie, meist triklin, monoklin oder orthorhombisch, aber nie kubisch. Ihre Form ist oft prismatisch bis nadelig gestreckt in Richtung der Silikatketten. Die Spaltbarkeit ist in Richtung der Silikatketten meist sehr gut.[1]

Klassifikation

Silikatklassifikation nach Liebau

In der strukturellen Silikatklassifikation von Friedrich Liebau sind die Kettensilikate Silikate mit der Dimensionalität 1. Die Ausdehnung der Silikatanionen ist in einer Richtung (1 Dimensionen) unbegrenzt.[2]

Liebau unterteilt die Inosilikate anhand des Aufbaus der Silikatketten nach folgenden Kriterien:

Periodizität:

Sie gibt an, nach wie vielen Silikatkettengliedern (SiO4- Tetraeder) sich der Aufbau der Kette wiederholt.[2] Die Periodizität von natürlichen Inosilikaten ist meist klein und liegt bei 2 (Pyroxene, Amphibole) oder 3 (z. B. Wollastonit). Die größte bislang gefundene Periodizität ist 14 (Liebauit).

Multiplizität:

Sie gibt an, wie viele Ketten miteinander zu Bändern verknüpft sind. Die Multiplizität liegt meist bei 1 (z. B. Pyroxene) oder 2 (z. B. Amphibole).[2] Prinzipiell sind beliebig hohe Multiplizitäten denkbar und gibt es mit zunehmender Kettenmultiplizität einen fließenden Übergang zu den Schichtsilikaten. So werden z. B. die strukturell ähnlich aufgebauten Minerale der Pyroxene, Amphibole, Chesterit, Jimthompsonit und Biotit in der polysomatischen Reihe der Biopyribole zusammengefasst.

Verzweigung:

Sie gibt an, ob von der Silikatkette weitere SiO4- Tetraeder abzweigen. Man unterscheidet zwischen offen verzweigten Silikaten und zyklisch verzweigten Silikaten, bei denen die von der Kette abzweigenden SiO4- Tetraeder geschlossene Ringe formen.[2]

gemischte Silikatanionen:

Kettensilikate können Ketten mit unterschiedlichen Aufbau oder weitere isolierten Silikatanionen enthalten.[2]

Strunz

Die 9. Auflage der Strunzschen Mineralogischen Tabellen baut auf der Silikatklassifikation von F. Liebau auf und gliedert die Abteilung der Inosilikate (9.D) primär nach der Periodizität der Ketten und dann nach der Kettenmultiplizität- und Verzweigung und schließlich nach der Mineralzusammensetzung.

  • 9.DA Ketten- und Bandsilikate mit 2-periodischen Einfachketten Si2O6; Pyroxenfamilie: Unverzweigte Ketten mit der Periodizität 2 und der Multiplizität 1.
  • 9.DB Ketten- und Bandsilikate mit 2-periodischen Einfachketten Si2O6; mit zusätzlich O, OH, H2O Pyroxen-verwandte Minerale
  • 9.DC Ketten- und Bandsilikate mit verzweigten 2-periodischen Einfachketten, Si2O6 + 2SiO3 → Si4O12: Verzweigte Ketten mit der Periodizität 2 und der Multiplizität 1.
  • 9.DD Ketten- und Bandsilikate mit 2-periodischen Doppelketten, Si4O11; Amphibol-Familie, Orthoamphibole: Unverzweigte Ketten mit der Periodizität 2 und der Multiplizität 2.
  • 9.DE Klinoamphibole: Kettensilikate mit unverzweigten Ketten der Periodizität 2 und der Multiplizität 2.
  • 9.DF Ketten- und Bandsilikate mit 2-periodischen Mehrfachketten: Ketten mit der Periodizität 2 und Multiplizitäten > 2.
  • 9.DG Ketten- und Bandsilikate mit 3-periodischen Einfach- und Mehrfachketten: Ketten mit der Periodizität 3 und verschiedener Multiplizität.
  • 9.DH Ketten- und Bandsilikate mit 4-periodischen Einfachketten, Si4O12: Ketten mit der Periodizität 4 und der Multiplizität 1.
  • 9.DJ Ketten- und Bandsilikate mit 4-periodischen Doppel- und Dreifachketten: Ketten mit der Periodizität 4 und der Multiplizität 2 oder 3.
  • 9.DK Ketten- und Bandsilikate mit 5-periodischen Einzelketten, Si5O15: Ketten mit der Periodizität 5 und der Multiplizität 1.
  • 9.DL Ketten- und Bandsilikate mit 5-periodischen Doppelketten, Si10O28: Ketten mit der Periodizität 5 und der Multiplizität 2.
  • 9.DM Ketten- und Bandsilikate mit 6-periodischen Einfachketten, Si6O18: Ketten mit der Periodizität 6 und der Multiplizität 1.
  • 9.DN Ketten- und Bandsilikate mit 6-periodischen Doppelketten: Ketten mit der Periodizität 6 und der Multiplizität 2.
  • 9.DO Ketten- und Bandsilikate mit 7-, 8-, 10-, 12- und 14-periodischen Ketten
  • 9.DP Übergangsstrukturen: Ketten- und Bandsilikate – Schichtsilikate
  • 9.DQ Unklassifizierte Ketten- und Bandsilikate

Dana

Die im angelsächsischen Raum verbreitete Klassifikation von Dana gliedert die Kettensilikate zunächst nach ihrer Multiplizität und in zweiter Linie nach der Periodizität der Ketten.

  • 65. Kettensilikatminerale (Inosilikate)
  • 66. Kettensilikate: Doppelte unverzweigte Ketten, W=2
  • 67. Kettensilikate: Unverzweigte Ketten mit W>2
  • 68. Kettensilikate: Strukturen mit Ketten verschiedener Breite
  • 69. Kettensilikate: Ketten mit Seitenzweigen oder Schleifen
  • 70. Kettensilikate: Säulen- oder Röhren-Strukturen

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. a b Universität Tübingen: Systematik der Mineralien - Inosilikate (Ketten- und Bandsilikate)
  2. a b c d e f Liebau 1982

Weblinks

Literatur

  • F. Liebau (1982): Classification of Silicates in: Reviews in Mineralogy Volume 5: Orthosilicates; Mineralogical Society of America

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Astrophyllite-chain.png
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Offen verzweigte zweier Einfachkete des Astrophyllit

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Sokolova, E.; Camara, F. (2008): Re-investigation of the crystal structure of magnesium astrophyllite, European Journal of Mineralogy 20, pp. 253-260 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=07621.cif&down=cif

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Larry W. Finger, Martin Kroeker, and Brian H. Toby, DRAWxtl, an open-source computer program to produce crystal-structure drawings, J. Applied Crystallography V40, pp. 188-192, 2007 http://www.lwfinger.net/drawxtl/

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Aktinolith
Fundort: Distrikt Otjiwarongo, Otjozondjupa, Namibia (Fundort bei mindat.org)
Pyroxferroite-chain.png
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Unverzweigte siebener Einfachketten des Pyroxferroite

Daten von:

Burnham, C. W. (1971): The crystal structure of pyroxferroite from Mare Tranquillitatis, Proceedings of the Second Lunar Science Conference 1, pp. 47-57 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=18034.cif&down=cif

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Haradaite-chain.png
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Unverzweigte vierer Einfachketten des Haradait

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Basso, R.; Lucchetti, G.; Palenzona, A.; Zefiro, L. (1995): Haradaite from the Gambatesa mine, eastern Liguria, Italy, Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte 1995, pp. 281-288 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=17330.cif&down=cif

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Unverzweigte zweier Dreifachketten des Jimthompsonit

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Veblen, D. R.; Burnham, C. W. (1978): New biopyriboles from Chester, Vermont: II. The crystal chemistry of jimthompsonite, clinojimthompsonite, and chesterite, and the amphibole-mica reaction, American Mineralogist 630, pp. 1053-1073 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=00694.cif&down=cif

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Unverzweigte dreier Einfachkette des Wollastonit

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Ohashi, Y.; Finger, L. W. (1978): The role of octahedral cations in pyroxenoid crystal chemistry. I. Bustamite, wollastonite, and the pectolite-schizolite-serandite series sample Mn-WO, from Broken Hill, New South Wales, Australia, American Mineralogist 63, pp. 274-288 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=00628.cif&down=cif

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Gips, Inesit, Xonotlit
Fundort: Wessels Mine (Wessel's Mine), Hotazel, Kalahari manganese fields, Nordkap , Südafrika (Fundort bei mindat.org)
Größe: 4.8 x 4.2 x 2.2 cm
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Diopsid
Fundort: Merelani Hills (Mererani), Lelatema Mts, Arusha , Tansania (Fundort bei mindat.org)
Größe: 4.3 x 1.5 x 1.2 cm
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Sapphirin
Fundort: Region Anosy (Fort Dauphin), Tuléar Province, Madagaskar (Fundort bei mindat.org)
Größe: 2.1 x 1.9 x 1.4 cm.
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Cyklisch verzweigte achter Einfachkette des Pellyit

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Meagher, E. P. (1976): The atomic arrangement of pellyite: Ba2Ca(Fe,Mg)2Si6O17, American Mineralogist 61, pp. 67-73 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=00500.cif&down=cif

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Unverzweigte zwölfer Einfachkette des Alamosite

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Boucher M. L., Peacor, D. R. (1968): The crystal structure of alamosite, PbSiO3; Zeitschrift fur Kristallographie 126, pp. 98-111 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=11641.cif&down=cif

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Unverzweigte fünfer Einfachkette des Rhodonit

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Peacor, D. R.; Essene, E. J.; Brown, P. E.; Winter, G. A. (1978): The crystal chemistry and petrogenesis of a magnesian rhodonite, American Mineralogist 63, pp. 1137-1142 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=00697.cif&down=cif

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Unverzweigte zweier Einfachkette des Pyroxens (Diopsid)

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Levien, L.; Prewitt, C. T. (1981): High-pressure structural study of diopside, American Mineralogist 66, pp. 315-323 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=00818.cif&down=cif

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Unverzweigte zweier Doppelkette von Ampfiboe (Tremolit)

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Yang, H.; Evans, B. W.(1996): X-ray structure refinements of tremolite at 140 and 295 K: Crystal chemistry and petrologic implications, American Mineralogist 81, pp. 1117-1125 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/xtal_data/CIFfiles/00375.cif

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Epidot, Prehnit
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Gemischte unverzweigte zweier Doppel- und Dreifachketten im Chesterit

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Veblen, D. R.; Burnham, C. W. (1978): New biopyriboles from Chester, Vermont: II. The crystal chemistry of jimthompsonite, clinojimthompsonite, and chesterite, and the amphibole-mica reaction, American Mineralogist 63, pp. 1053-1073 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=00696.cif&down=cif

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Zyklisch verzweigte 14er Einfachkette des Liebauit

Data aus: M. H. Zö11er, E. Tillmanns, G. Hentschel (1992): Liebauite, Ca3Cu5Si9O26: A new silicate mineral with 14er single chain, Zeitschrift für Kristallographie Vol. 200, pp. 115 -126 http://rruff.info/doclib/zk/vol200/ZK200_115.pdf

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Unverzweigte sechser Einfachkette des Stokesit

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Vorma, A. (1963): Crystal structure of stokesite, CaSnSi3O9*2H2O, Mineralogical Magazine 33, pp. 615-617 http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=16694.cif&down=cif

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