Biotit
Biotit oder Dunkelglimmer (Magnesiumeisenglimmer) ist ein verbreitetes Schichtsilikat. Es gilt seit 1999 nach dem Beschluss der International Mineralogical Association (IMA) nicht mehr als eigenständiges Mineral, sondern als Mischkristall der Annit-Phlogopit-Mischreihe. Biotit gehört mit dem „Hellglimmer“ Muskovit zu den häufigsten Glimmerarten und ist namensgebend für die Biotitreihe der Glimmergruppe.
| Biotit | |
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen | |
| Chemische Formel | K(Mg,Fe2+,Mn2+)3[(OH,F)2|(Al,Fe3+,Ti3+)Si3O10] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
ehemals Silikate und Germanate – Schichtsilikate (Phyllosilikate) |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
9.EC.20 (8. Auflage: VIII/E.05b) 71.02.02b.02 |
| Ähnliche Minerale | Phlogopit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin (pseudohexagonal) |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2 bis 3 |
| Dichte (g/cm3) | 2,7 bis 3,3 |
| Spaltbarkeit | vollkommen |
| Bruch; Tenazität | blättrig |
| Farbe | schwarz, dunkelbraun, grünlichschwarz |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchscheinend bis undurchsichtig |
| Glanz | Glasglanz bis Perlmuttglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,565 bis 1,625 nβ = 1,605 bis 1,675 nγ = 1,605 bis 1,675 |
| Doppelbrechung | δ = 0,04 bis 0,05 |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 0° bis 25° |
| Pleochroismus | gelb-braun-rotbraun nur wenn durchsichtig |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | lässt sich schwer zu schwarzem magnetischem Glas schmelzen, löslich in konzentrierter H2SO4 (es entsteht ein SiO2-Skelett) |
| Besondere Merkmale | Gilt seit 1999 nicht mehr als eigenständiges Mineral |
Das Mineral kristallisiert blättchenförmig im monoklinen Kristallsystem mit der allgemeinen Formel K(Mg,Fe2+,Mn2+)3[(OH,F)2|(Al,Fe3+,Ti3+)Si3O10]. Es entwickelt durchscheinende bis undurchsichtige, sehr biegsame und teilweise pseudohexagonale Kristalle mit metallischem Perlmuttglanz, die sich in feinste Plättchen spalten lassen.
Benannt wurde es nach dem französischen Physiker Jean-Baptiste Biot (1774–1862), der als Erster die optische Verschiedenheit der Glimmer erkannte.
Bildung und Fundorte
Biotit kommt gesteinsbildend in vielen magmatischen Gesteinen vor, z. B. in Graniten. Aus einer aufsteigenden Gesteinsschmelze kristallisiert er knapp vor Feldspat, Quarz und Pyroxen, wenn sich das Magma auf etwa 800 bis 700 °C abkühlt (Phase der Hauptkristallisation). Weit verbreitet ist Biotit auch in metamorphen Gesteinen wie Gneis und Glimmerschiefer. In Sand und Sandstein findet er sich in Form kleiner, goldglänzender Blättchen.
Das Schichtgefüge vieler Metamorphite (z. B. Gneis) geht auf das unterschiedliche Temperaturverhalten des Dunkelglimmers bei der Entmischung des Gesteins in größeren Tiefen zurück. Biotit und andere Schichtsilikate neigen dazu, sich unter heißer Druckbelastung seitlich neu zu kristallisieren, während Quarz und Feldspäte eher körnig bleiben. Die Schieferungsflächen entsprechen dabei der Richtung der maximalen tektonischen Scherkräfte.
Gleich dem Muskovit bildet Biotit in Pegmatiten große Tafeln. Hell- und Dunkelglimmer können miteinander verwachsen, wobei die Spaltflächen durch beide Glimmer ohne Unterbrechung hindurchlaufen. Zudem bildet Biotit mit vielen anderen Mineralen Paragenesen, so unter anderem mit Amphibolen, Andalusit, Cordierit, Granaten, Kalifeldspat, Nephelin, Plagioklas, Pyroxen, Quarz und Spinell.
Durch chemische Verwitterung wird das Mineral leicht angegriffen, verliert Glanz und Elastizität und wird mürbe. Im Endstadium der Zersetzung bilden sich Eisenhydroxide und verschiedene Tonminerale (Hydrobiotit, Vermiculit) oder auch Chlorite. Wird Biotit als feine Plättchen im Wasser auf Sand abgelagert, so macht er auch dort Veränderungen durch (z. B. Oxidation). Die Farbe nimmt einen goldbraunen Ton an und wurde daher schon früh als „Katzengold“ bezeichnet.[2][3] Wirtschaftlich genutzt wird Biotit nur als Zusatzstoff in der Kosmetik und als Füllstoff (gemeinsam mit Muskovit).
Bis 2010 konnte Biotit an rund 4600 Fundorten nachgewiesen werden. Größere Blattkristalle finden sich dabei unter anderem im Gebiet um den Laacher See in Deutschland, Bessnes in Frankreich, Ontario in Kanada, Evje in Norwegen, sowie im Uluguru-Gebirge in Tansania. Länder mit vielen Fundstätten (5 oder mehr) sind unter anderem Argentinien, Australien, Bolivien, Brasilien, Bulgarien, Chile, die Volksrepublik China, Deutschland, Ecuador, Finnland, Frankreich, Indien, Indonesien, Italien, Japan, Kanada, Kasachstan, Madagaskar, Mexiko, Mongolei, Namibia, Nordkorea, Norwegen, Österreich, Papua-Neuguinea, Peru, Philippinen, Polen, Paraguay, Portugal, Rumänien, Russland, Schweden, Schweiz, Slowakei, Südafrika, Südkorea, Spanien, Tschechien, Ukraine, Ungarn, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) sowie in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[4]
Petrologie
Biotit tritt in fast allen Metasedimenten auf. In den Amphiboliten steht das Mineral mit Amphibol und Plagioklas im Gleichgewicht während es in den Eklogiten ein Abbauprodukt von Phengit darstellt.
Verwendung
Gesteine, die Biotit als Mineralbestandteil enthalten, sind als Baumaterial nur mäßig geeignet. Hierbei erweist sich die Spaltbarkeit von Biotit als ungünstig, da Verwitterungslösungen auf den entstehenden Trennflächen in das Gestein eindringen können. Äußerlich dokumentieren sich derartige Vorgänge beispielsweise mit der Bildung von Rostflecken an der Gesteinsoberfläche (z. B. bei Bordsteinen aus Granit). Darüber hinaus sind Trennflächen, insbesondere bei geringen Abständen, häufig Schwächebereiche in felsmechanischer Hinsicht. Auf Grund der geringen Härte findet Biotit in konzentrierter Form als Gebrauchsmaterial keine Verwendung. In der kosmetischen Industrie wird Biotit gemeinsam mit Muskovit verwendet, um Kosmetikartikel mit dem für die meisten Glimmerminerale typischen, glitzernden Effekt zu versehen (siehe auch Verwendung von Glimmer).
Siehe auch
Literatur
- Biotite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 81 kB; abgerufen am 20. August 2021]).
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 252.
- Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 748 (Erstausgabe: 1891).
Weblinks
- Biotit. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 20. August 2021.
- Biotite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. August 2021 (englisch).
- David Barthelmy: Biotite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 20. August 2021 (englisch).
Einzelnachweise
- Eintrag zu BIOTITE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 22. Oktober 2021.
- Eintrag zu Katzengold. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 7. März 2021.
- Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 820.
- Fundortliste für Biotit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 20. August 2021.