Lexikon der Geowissenschaften: Entmischung
Entmischung, Mischkristallbildung und Diadochie finden bevorzugt bei höheren Temperaturen statt, da hier infolge größerer Beweglichkeit der Atome und Ionen Fehlordnungen besser erzwungen werden können, als bei niedrigen Temperaturen. Solche Mischkristalle sind häufig jedoch nur unter den Entstehungsbedingungen stabil und zerfallen bei Abkühlung in die Ausgangsphasen. Bei der dabei stattfindenden Entmischung bilden sich typische Entmischungsgefüge durch die Abscheidung einer Phase in Form von Lamellen, Tröpfchen, Spindeln etc., die bei erz- und gesteinsbildenden Mineralen sehr häufig anzutreffen sind. Aus ihnen können oft wichtige Hinweise auf die genetischen Bedingungen abgeleitet werden, z.B. als geologische Thermometer, aber auch zur Entscheidung der Mineralnutzung, z.B. bei der Aufbereitung von Erzen. Die entmischten Mineralphasen können regellos verteilt sein, aber auch bei genügender Abkühlungszeit einen hohen Ordnungsgrad erreichen. Beispiele sind Entmischungsspindeln von Hämatit in einer Grundmasse aus Ilmenit oder der Lamellenbau der Nickel-Eisen-Meteoriten, die als Oktaedrite bezeichnet werden, weiterhin Entmischungslamellen von Granat in Klinopyroxen, in Granatpyroxeniten oder Perlitlamellen in legierten Stählen. Im binären System NaAlSi3O8-KAlSi3O8 ( Abb. ) sind Albit und Anorthit nur unter hohen Temperaturen unbegrenzt mischbar. Bei einer Abkühlung unter 650°C erfolgt ein Zerfall in zwei Teilkomponenten entsprechend der Entmischungskurve (Solvus). Bei 540°C (1) liegt Orthoklas neben Tiefalbit und bei 460°C (2) Mikroklin neben Tiefalbit vor. Je nach Ausgangszusammensetzung spricht man von perthitischer Entmischung, wenn sich K-haltige Albitlamellen innerhalb eines Na-haltigen Kalifeldspat-Wirtskristalls absondern oder von antiperthitischer Entmischung bei der Ausscheidung von Lamellen von Na-haltigem Kalifeldspat innerhalb eines Wirtskristalls von K-haltigem Albit. Typisch ist dadurch eine porzellanartige Trübung der Feldspäte. Je nach Größe der Entmischungskörper spricht man von makroskopisch sichtbarem Makroperthit, mikroskopisch erkennbarem Mikroperthit oder von Kryptoperthit, der nur röntgenographisch oder elektronenmikroskopisch nachweisbar ist. Bei sehr rascher Abkühlung, z.B. bei den an der Erdoberfläche schnell erstarrenden Ergußgesteinen, unterbleibt bei den Kalifeldspäten trotz relativ hoher Na-Gehalte eine Entmischung. Vielmehr bildet sich eine glasig aussehende, monokline Varietät von Orthoklas, die als Sanidin bezeichnet wird und die sich vom Orthoklas durch die Hochtemperaturoptik unterscheidet; Feldspäte.
Zwischen Magmen kann es begrenzte Mischbarkeiten geben (z.B. silicatische und sulfidische, oxidische oder carbonatische Schmelze). Bei der Abkühlung einer bei hohen Temperaturen homogenen Schmelze kommt es zur Bildung von zwei nicht mischbaren Teilschmelzen (flüssig-flüssige-Entmischung). Aufgrund dieses Entmischungsvorganges kann es zur Bildung bedeutender Erzkörper kommen (Merensky Reef im Bushveld-Komplex, Südafrika oder Sudbury, Kanada). Im Bereich der hydrothermalen Lagerstätten kann es ebenfalls zu Entmischungen eines primär homogenen Fluids kommen; beispielsweise kann sich durch Druck- und/oder Temperaturabnahme eines Fluidsystems aus einem homogenen Fluid ein H2O-reiches und ein CO2-reiches bilden (fluide Phase); dieser Mechanismus ist häufig verantwortlich für die Ausfällung von Erzmineralen aus dem transportierenden Medium.
Entmischung: detailliertes schematisches Phasendiagramm des binären Systems NaAlSi3O8 (Albit) – KAlSi3O8 (Kalifeldspat) mit der Bezeichnung der verschiedenen Phasen und einer weiten Mischungslücke unterhalb 600°C (M = monoklin, T = triklin als Zustand der betreffenden Phase, 1 = 540°C-Grenze (Bereich, in dem Orthoklas neben Tieftemperatur-Albit koexistiert), 2 = 460°C-Grenze (Bereich, in dem Mikroklin neben Tieftemperatur-Albit koexistiert)). Entmischung:
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