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Pseudomorphose

Entstehung einer Pseudomorphose
Entstehung einer Pseudomorphose

Hervorragendes Foto einer sich bildenden Pseudomorphose von Siliziumdioxid nach Aragonit in Achat. Rio Grande Do Sul, Brasilien. FOV 12 mm

Vitezslav Snasel

Pseudomorphosen

Als Pseudomorphose (griech. pseudo = falsch, pseudos = Lüge, Schein; morphe = Gestalt) wird das Auftreten eines Minerals in Gestalt eines anderen Minerals bezeichnet. Pseudomorphose bezeichnet ein Mineral, das nicht seine typische Eigengestalt (Kristallsystem) zeigt, sondern die äußere Form einer anderen Mineralart angenommen hat. Pseudomorphosen entstehen beispielsweise dadurch, dass zuerst Mineral A kristallisiert und später ein Mineral B den Platz oder Form von Mineral A einnimmt. Dann entstehen Truggestalten bzw. Pseudomorphosen. Die Substanz, die die Form ausfüllt oder nachbildet, würde für sich in einer ganz anderen Form kristallisieren, sie hat aber die Gestalt von der früheren Substanz übernommen.

Der Begriff Pseudomorphose ist ein Überbegriff für:

  • Paramorphosen (Umlagerungs- oder Transformations-Pseudomorphosen)
  • Entmischungs-Pseudomorphosen (und Zerfalls-Pseudomorphosen)
  • Verdrängungs-Pseudomorphosen
  • Perimorphosen (Umhüllungspseudomorphosen; auch Ausfüllungspseudomorphosen werden hierzu gezählt, diese Einordnung ist strittig)

Während die ersten beiden Untergliederungen chemisch geschlossene System darstellen, bei denen kein Stoffaustausch mit der Umgebung stattfindet, entstehen die letzten beiden Untergliederungen in chemisch offenen Systemen, in denen das ursprüngliche Mineral A in unterschiedlichem Umfang und Richtung Stoffe mit der Umgebung austauscht. Obwohl Entmischungspseudomorphosen und Paramorphosen im Mineralreich recht häufig vorkommen, versteht der Mineraliensammler unter dem allgemeinen Begriff "Pseudomorphose" in erster Linie Verdrängungs-Pseudomorphosen (engl. replacement pseudomorphs).

Die Bezeichnung einer Pseudomorphose lautet in der Regel: Pseudomorphose von "Mineral B" nach "Mineral A". Ein Quarz, der die Form eines Pyrits hat, wird demnach als "Pseudomorphose von Quarz nach Pyrit" bezeichnet. Die Formulierung "Mineral B" pseudomorph nach "Mineral A ist auch weit verbreitet. Häufig ist vom ursprünglichen Mineral A nichts mehr erhalten und wird in der Benennung mit "?" oder "Unbekannt" angegeben oder einfach weggelassen.

Die (vorwiegend) chemischen und physikalischen Bedingungen die zur Bildung von Pseudomorphosen führen sind sehr vielfältig. Für Pseudomorphosen in geschlossenen Systemen reicht es aus, wenn sich die Druck- und Temperaturbedingungen ändern und dadurch Stabilitätsgrenzen überschritten werden. Bei offenen Systemen kommen noch Änderungen der chemischen Randbedingungen hinzu, die zeitlich mehr oder weniger ineinandergreifende Auflösungs-, Umwandlungs- und Neukristallisationsvorgänge in wässriger, hydrothermaler oder pneumatolytischer Umgebung umfassen und, manchmal begleitet von Hydration, Oxydation, Reduktion, Carbonatisierung, Silifizierung, Phosphatisierung usw., bei der Entstehung von Pseudomorphosen beteiligt sind. Selbst chemisch recht stabile Mineralien, wie etwa Quarz können pseudomorph umgewandelt werden (z.B. Pseudomorphose von Speckstein nach Quarz). Pseudomorphosen entstehen auch als Produkt der Verwitterung von Mineralien (z.B Limonit pseudomorph nach Pyrit).


Paramorphosen

Als Paramophosen werden Umwandlungs- bzw. Transformations-Pseudomorphosen bezeichnet unter Beibehaltung der chemischen Zusammensetzung. Paramorphosen entstehen bei polymorphen Substanzen, d.h. bei Elementen oder Verbindungen, die die gleiche chemische Zusammensetzung haben, aber in verschiedenen Kristallmodifikationen vorkommen. Der Kohlenstoff als Element kann beispielsweise als Graphit oder als Diamant in der Natur vorkommen. Als Paramorphose wird z.B. ein im hexagonalen Kristallsystem kristallisierter Hoch-Quarz bezeichnet, der sich bei einer Temperatur von über 573 °C gebildet hat und bei Abkühlung und Unterschreitung der Stabilitätsgrenze in die dann stabilere Phase des im trigonalen Kristallsystems aufgebauten Tief-Quarzes umwandelt, und dabei die äußere Gestalt des ursprünglichen Hoch-Quarzes beibehält. Die Paramorphose ist also in diesem Beispiel eine Änderung der Kristallstruktur vom ursprünglich hexagonalen Kristallsystem zum später vorliegenden trigonalen Kristallsystem. Die chemische Zusammensetzung bleibt dabei erhalten. Dies wird dann Tief-Quarz paramorph nach Hoch-Quarz oder Paramorphose von Tief-Quarz nach Hoch-Quarz bezeichnet. Ein weiteres Beispiel ist eine Paramorphose von Quarz nach Coesit (Coesit wird durch Quarz verdrängt).


Entmischungs-Pseudomorphosen

Entmischungs-Pseudomorphosen entstehen durch die Entmischung eines Mischkristalls. Hierbei wird im Allgemeinen ein bei hohen Temperaturen entstandener Mischkristall im Verlaufe einer langsamen Abkühlung entmischt. Die chemische Zusammensetzung aller Bestandteile im entmischten Zustand entspricht in Summe der chemischen Zusammensetzung des Mischkristalls. Der Mischungszustand des Kristalls ist bei hohen Temperaturen stabil. Bei voranschreitender Abkühlung überschreitet der Zustand des Kristalls seine Stabilitätsgrenze. Die chemischen Bestandteile ordnen sich zu einem, bei der niedrigeren Temperatur stabilen Zustand um. Der Kristall fängt an, sich zu entmischen. Es entstehen dabei Entmischungslamellen in einem Wirtskristall. So kann z.B. ein bei über 250 °C entstandener Zn-Cu-Ga-S-Mischkristall mit Sphalerit-Struktur bei langsamer Abkühlung Gallit-Lamellen (CuGaS2) in dem Wirtskristall von Sphalerit (ZnS) bilden.


Verdrängungs-Pseudomorphosen

Verdrängungs-Pseudomorphosen bilden die wohl umfangreichste, bzw. vielfältigste Gruppe von Pseudomorphosen. Ihre Entstehungsbedingungen lassen sich als offene Systeme betrachten, in denen das ursprünglich kristallisierte Mineral A Stoffe mit der Umgebung austauscht. Verdrängungs-Pseudomorphosen lassen sich nach Strunz noch weiter unterteilen. Hierbei wird der chemische Stoffbestand des Ausgangskristalls durch

  • Abgabe von Stoffen
  • Aufnahme von Stoffen
  • teilweisen Stoffaustausch
  • kompletten Stoffaustausch

verändert. Im Folgenden wird für jede der vier Entstehungsarten von Verdrängungs-Pseudomorphosen ein Beispiel angeführt.
Eine weit verbreitete Form der Pseudomorphose nur durch Stoffabgabe ist der Verlust von Kristallwasser. Einige Minerale gehen dabei von ihrer ursprünglichen Form in ihre Meta-Form über, z.B. Torbernit –> Metatorbernit. Es gibt Minerale, die durch Wasserverlust zu einer amorphen Substanz zerfallen. Nicht bei allen Mineralien mit Potenzial zur Kristallwasserabgabe, aber doch für einige Minerale ist die Kristallwasserabgabe umkehrbar.

Ein Beispiel für die Pseudomorphosenbildung einzig durch Aufnahme von Bestandteilen ist die Umwandlung von Anhydrit (CaSO4) zu Gips (CaSO4·2H2O). Wasser wird aufgenommen und als Kristallwasser eingebaut. Dabei ändert sich auch die Kristallstruktur vom orthorhombischen Kristallsystem des Anhydrits zum monoklinen Kristallsystem des Gips. Die Umwandlung von Anhydrit zu Gips geht mit einer starken Volumenzunahme von 62% einher. Druck und Volumenzunahme dieser Umwandlung führen neben Tektonik und Aufwölbung ganzer Gesteinsformationen auch zu Deformationsgefügen wie dem Schlangengips.

Ein Beispiel für eine Pseudomorphosenbildung durch Austausch von Bestandteilen sind die bekannten Speckstein-Pseudomorphosen der Johanneszeche bei Göpfersgrün, Fichtelgebirge. Hierbei wurden Quarzkristalle durch Thermalwässer unter Bildung von Kieselsäure gelöst. Nur ein Teil der Kieselsäure wird für den Aufbau des Specksteins wiederverwendet, während der restliche Teil abgeführt wird. Magnesium in Form von Mg2+-Ionen aus ebenfalls gelöstem Dolomit CaMg(CO3)2 wird hinzugeführt, so dass sich dann der Speckstein (dichter Talk, Mg3Si4O10(OH)2) unter einer Schicht von zuvor auf den ursprünglichen Quarzen abgeschiedenem kollomorphen Speckstein (aus Magnesiumsilikat-Gel gebildeter Speckstein) bilden konnte. Dabei entstanden die schönen Pseudomorphosen, die wohl in fast jeder Mineraliensammlung zu finden sind. Unter dem Mikroskop sind die vielen kleinen Talk-Schüppchen gut zu erkennen, die als Ganzes makroskopisch die Form eines schönen, weißen „Quarzkristalls“ annehmen.

Ein Beispiel für Pseudomorphosen, bei denen der gesamte Stoffbestand ausgetauscht wird, sind zum Beispiel Pseudomorphosen von Quarz (SiO2) nach Fluorit (CaF2), siehe Mineralienportrait Fluorit.


Perimorphosen und Ausfüllungspseudomorphosen

Perimorphosen sind krustenartige Umwachsungen von ehemaligen Kristallen oder Kristallaggregate. Sie werden auch als Umhüllungs-Pseudomorphosen bezeichnet. So können sich beispielsweise in einem ersten Schritt kleine Quarzkristalle um einen Fluorit-Kristall bilden. Im zweiten Schritt wird der Fluorit teilweise oder vollständig aufgelöst. Dies wird dann als Perimorphose von Quarz nach Fluorit bezeichnet. Es kann auch vorkommen, dass der Hohlraum eines weggelösten Kristalls in einem dritten Schritt durch eine Mineralsubstanz wieder aufgefüllt wird. Die Umhüllung der Perimorphose kann erhalten bleiben oder auch in einem vierten Schritt wieder weggelöst werden. Diese Pseudomorphose wird dann als Ausfüllungs-Pseudomorphose bezeichnet. Damit wird deutlich, dass die Bildung von Pseudomorphosen als ein höchst komplizierter Vorgang oftmals rätselhaft ist und sich auch die Entstehungsgeschichte manch einer Pseudomorphose nicht eindeutig bestimmen lässt.


Verkieseltes Holz und Verkieselungen organischer Substanz im Allgemeinen werden nicht als Pseudomorphose bezeichnet.

Mehrfach-Pseudomorphosen

Es sind auch Bildungen bekannt, bei welchen eine Pseudomorphose wiederum durch ein drittes Mineral pseudomorph ersetzt wird oder mehr als ein Mineral ein anderes verdrängen, bzw. ersetzen können.

Beispiele:


Links


Bilder

Bilder (369 Bilder gesamt)

Pseudomorphose von Cuprit nach Kupfer
Aufrufe (Bild: 1648894863): 144
Pseudomorphose von Cuprit nach Kupfer (SNr: RBa-Cuprit 5-1-1)

Cuprit als Pseudomorphose nach einem Kupferhexaeder, maximale Kantenlänge 9,5mm; Prehnitknolle mit Kupfer und weiteren Sekundärmineralen von Reichenbach bei Baumholder in Rheinland-Pfalz.

Sammlung: Klaus Schäfer
Copyright: Klaus Schäfer
Beitrag: Klaus Schäfer 2022-04-02
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Pseudomorphose Chenevixit nach Olivenit xx
Aufrufe (Bild: 1648452609): 216
Pseudomorphose Chenevixit nach Olivenit xx

BB 3,8 mm, Aufn. 49 mit der Stacking-Methode

Sammlung: Karlheinz Grosch
Copyright: Karlheinz Grosch
Beitrag: Karlheinz Grosch 2022-03-28
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tafeliger gelblicher Brookit, psm nach Titanit
Aufrufe (Bild: 1647083556): 168
tafeliger gelblicher Brookit, psm nach Titanit (SNr: A006496)

Österreich/Salzburg/Zell am See, Bezirk (Pinzgau)/Mittersill/Felbertal/Amertal (Amerbachtal)/Erlbachalm, BB = 3,3 mm

Sammlung: Lithothek der Münchener Micromounter
Copyright: Hannes Osterhammer
Beitrag: Münchener Micromounter 2022-03-12
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Chalcedonpseudomorphose nach Aragonit
Aufrufe (Bild: 1644922120): 255
Chalcedonpseudomorphose nach Aragonit (SNr: Q-Quarz-5-1-4180)

Diese auf den Basisflächen anpolierte Chalcedonpseudomorphose nach Aragonit stammt aus dem Gebiet um den Rio Negro in Argentinien und hat einen Durchmesser von etwa 45 mm .

Sammlung: Klaus Schäfer
Copyright: Klaus Schäfer
Beitrag: Klaus Schäfer 2022-02-15
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Hämatit pseudomorph nach Siderit
Aufrufe (Bild: 1644602389): 204
Hämatit pseudomorph nach Siderit

Hämatit pseudomorph nach Siderit, BB 2,3 mm, FO Grube Leonie

Sammlung: Bode
Copyright: Bode
Beitrag: Bode 2022-02-11
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Hinsdalit
Aufrufe (Bild: 1643306078): 148
Hinsdalit (SNr: 420)

Hinsdalit pseudom. nach Pyromorphit BB 6,1 mm Australien/Tasmanien/West Coast Municipality/Zeehan District/Zeehan/Zeehan Queen Mine (Sylvester Queen Mine)/Pyromorphite Lode

Sammlung: anatase2
Copyright: Hannes Osterhammer
Beitrag: anatase2 2022-01-27
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Limonit pseudom. nach Pyrit
Aufrufe (Bild: 1642930243): 201
Limonit pseudom. nach Pyrit

Umgehung Plößberg BB.2,5mm

Sammlung: Fuchs R.
Copyright: Ferdl
Beitrag: Ferdl 2022-01-23
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Tennantit
Aufrufe (Bild: 1641413687): 165
Tennantit

Tennantit psm. n. Azurit; Größe: 90x82x42 mm; Fundort: ⚒ Tsumeb, Tsumeb, Oshikoto, NA

Copyright: Jewels-Fine-Minerals
Beitrag: slugslayer 2022-01-05
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Pseudomorphose Mawbyit nach Segnitit-Beudantit xx
Aufrufe (Bild: 1641150599): 168
Pseudomorphose Mawbyit nach Segnitit-Beudantit xx

BB 2,2 mm, Aufn. 61 mit der Stacking-Methode

Sammlung: Karlheinz Grosch
Copyright: Karlheinz Grosch
Beitrag: Karlheinz Grosch 2022-01-02
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Literatur

  • Blum, R.; 1843; Die Pseudomorphosen des Mineralreichs ( alt, aber Standardwerk )
  • Laubmann, H.; 1921; Studien über Mineralpseudomorphosen; N. Jhb. Min.:I, 15-34
  • Stettner, G., 1959; Die Lagerstätte des Specksteins von Göpfersgrün-Thiersheim im Fichtelgebirge. Geologica Bavarica Nr. 4. Bayer. Geologisches Landesamt, München
  • Strunz, H.; 1982; Pseudomorphosen - Der derzeitige Kenntnisstand, Versuch einer Klassifizierung. Aufschluss 33:9, 313-342
  • Lapis 11, Jahrgang 6, 1981 (Themenheft Pseudomorphosen)

Quellangaben


Einordnung