Forsterit

Forsterit zeigt eine mäßige Zähigkeit aufgrund seiner natürlichen Spaltflächen, die inhärente Schwachstellen in seiner Kristallstruktur sind. Tägliche Stöße können dazu führen, dass Forsterit entlang dieser Flächen leicht bricht.

Forsterit ist für den täglichen Gebrauch stabil, da es den meisten Umwelteinflüssen gut standhält. Es zeigt nur Empfindlichkeit bei extremer Hitze und scharfen chemischen Einwirkungen, was im Alltag weniger häufig vorkommt.

Es sind zwei Polymorphe von Forsterit bekannt: Wadsleyit (auch orthorhombisch) und Ringwoodit (isometrisch). Beide sind hauptsächlich von Meteoriten bekannt.

Peridot ist die Edelsteinsorte von Forsterit-Olivin.

Reiner Forsterit ist farblos oder durch Gitterbaufehler bzw. Verunreinigungen grauweiß. In der Natur ist Forsterit allerdings nur selten in reiner Form zu finden, sondern fast immer mit schwankenden Gehalten an Fayalit und/oder Tephroit. Farbgebend sind also die im Fayalit (braun bis schwarz) überwiegenden Eisen-Ionen bzw. die im Tephroit (grau, rot) überwiegenden Mangan-Ionen, die dem Forsterit mit zunehmendem prozentualen Anteil seine von hellgrüner über gelbgrüner und braungrüner bis schwarzgrüner Farbe geben.

Jedes Sauerstoffatom ist durch eine einzige kovalente Bindung an das Silizium gebunden. Die vier Sauerstoffatome sind aufgrund der kovalenten Bindung an Silizium teilweise negativ geladen. Daher müssen Sauerstoffatome weit voneinander entfernt bleiben, um die Abstoßungskraft zwischen ihnen zu verringern. Die beste Geometrie zur Verringerung der Abstoßung ist eine tetraedrische Form. Die Kationen besetzen zwei verschiedene oktaedrische Stellen, nämlich M1 und M2, und bilden mit den Silikatanionen Ionenbindungen. M1 und M2 unterscheiden sich geringfügig. Die M2-Stelle ist größer und regelmäßiger als die M1-Stelle, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Packung in der Forsteritstruktur ist dicht. Die Raumgruppe dieser Struktur ist Pbnm und die Punktgruppe ist 2 / m 2 / m 2 / m, was eine orthorhombische Kristallstruktur ist.

Einer der wichtigen Faktoren, die den Anteil von Forsterit in der festen Olivinlösung erhöhen können, ist das Verhältnis von Eisen (II) -Ionen zu Eisen (III) -Ionen im Magma. Da die Eisen (II) -Ionen oxidieren und zu Eisen (III) -Ionen werden, können Eisen (III) -Ionen aufgrund ihrer 3+ -Ladung kein Olivin bilden. Das Auftreten von Forsterit aufgrund der Oxidation von Eisen wurde im italienischen Vulkan Stromboli beobachtet. Als der Vulkan brach, entkamen Gase und flüchtige Stoffe aus der Magmakammer. Die Kristallisationstemperatur des Magmas stieg an, wenn die Gase entweichen. Da Eisen (II) -Ionen im Stromboli-Magma oxidiert wurden, war wenig Eisen (II) verfügbar, um Fe-reiches Olivin (Fayalit) zu bilden. Daher war das kristallisierende Olivin Mg-reich und es bildeten sich magmatische Gesteine, die reich an Forsterit waren.

Forsterit unterliegt bei hohem Druck einem Phasenübergang in Wadsleyit; Unter den im oberen Erdmantel herrschenden Bedingungen würde diese Umwandlung bei Drücken von ca. 14–15 GPa. In Hochdruckversuchen kann die Umwandlung verzögert werden, so dass Forsterit bei Drücken bis zu fast 50 GPa metastabil bleiben kann.

Reiner Forsterit besteht aus Magnesium, Sauerstoff und Silizium.

Forsterit ist vor allem als Schmuckstein populär und kann dabei anhand seiner typischen Doppelbrechung gut identifiziert werden. Außerdam wird das Mineral als Bestandteil von Olivinsand als Sandstrahlmittel verwendet. Darüber hinaus wird auch erforscht, ob sich Forsterit mit seinen vorteilhaften mechanischen Eigenschaften auch als Biomaterial für Gelenkimplantate eigenen könnte.

Forsterite wurde erstmals 1824 für ein Vorkommen am Somma im Vesuv in Italien beschrieben.

Forsterite reiches Olivin ist das am häufigsten vorkommende Mineral im Mantel oberhalb einer Tiefe von etwa 400 km. Pyroxene sind auch wichtige Mineralien in diesem oberen Teil des Mantels. Obwohl reiner Forsterit in magmatischen Gesteinen nicht vorkommt, enthält Dunit häufig Olivin mit Forsteritgehalten, die mindestens so Mg-reich sind wie Fo ₉₂

(92% Forsterit - 8% Fayalit); gewöhnlicher Peridotit enthält Olivin, das typischerweise mindestens so Mg-reich ist wie Fo ₈₈

. Aufgrund ihres hohen Schmelzpunktes sind Olivinkristalle die ersten Mineralien, die in einem kumulierten Prozess, häufig mit Orthopyroxenen, aus einer magmatischen Schmelze ausfallen. Forsterit-reiches Olivin ist ein übliches Kristallisationsprodukt von Magma aus dem Mantel. Olivin in mafischen und ultramafischen Gesteinen ist typischerweise reich an Forsterit-Endgliedern.

Forsterit kommt auch in Dolomitmarmor vor, der aus der Metamorphose von Kalksteinen und Dolomiten mit hohem Magnesiumgehalt resultiert. Nahezu reiner Forsterit kommt in einigen metamorphosierten Serpentiniten vor. Fayalit-reiches Olivin ist viel seltener. Nahezu reiner Fayalit ist ein untergeordneter Bestandteil in einigen granitartigen Gesteinen und ein Hauptbestandteil einiger metamorpher Eisenbandenformationen.

Erstmals gefunden wurde der Forsterit 1824 am Monte Somma in Italien und beschrieben durch Armand Lévy, der das Mineral nach Adolarius Jacob Forster (1739–1806), einem englischen Mineralsammler und -händler, benannte.

Moderne Metaphysiker sind der Ansicht, dass der Forsterit die Liebe anzieht und sowohl die Beredsamkeit als auch die metaphysischen Kräfte anderer Steine verstärkt. Er soll zudem dabei helfen, die Vergangenheit zu bewältigen und sich für die Zukunft zu stärken.