2.4.3.7 Pseudomorphosen
Kann man Pseudomorphosen (PM) mit den bisher angestellten Überlegungen verstehen?
Was sind überhaupt Pseudomorphosen?
Man erklärt das oft über den Vergleich der Zustände VOR und NACH dam Prozess der Pseudomorphose und nennt dann das Ergebnis selbst „Pseudomorphose“, zum Beispiel eine „Pseudomorphose von Orthoklas nach Leucit“ und meint damit, dass zum Beispiel ein wie ein Kristall begrenzter Körper aus dem Material Orthoklas die Form eines Leucit-Kristalls hat. Ds ist besonders dann spannend, wenn beide Stoffe unterschiedlichen Kristallsystemen angehören, wenn also der Betrachter doppelt genarrt wird: Erstens liegt strukturell gar kein Kristall vor, sondern ein Gebilde aus lauter Mikrokristallen, dessen Umrandung nur die Form des ehemaligen Kristalls beibehalten hat. Hier die Bilder zu diesem Beispiel:
Der Leucit ist kubisch, wei man leicht erkennt, der Orthoklas aber monoklin (beta etwa 116°!). Beim fast isometrischen Leucit-Kristall (rechts oben) hat die PM offenbar schon begonnen.
(Streng genommen ist der Leucit nur über 700°C kubisch im Gleichgewicht, darunter tetragonal.)
Drei grundsätzlich unterschiedliche Prozesse können bei der Pseudomorphose auftreten:
- kompletter Austausch der Moleküle
- chemische Umwandlung mit oder ohne zusätzliche/entfernte Atome
- rein physikalische Strukturänderung ohne chemischen Austausch
Beim Leucit -> Orthoklas ist das so:
K[AlSi2O6] -> K[AlSi3O8]
Es kommt also ein weiteres SiO2 zur Formeleinheit im Kristall hinzu, was die Symmetrie tatsächlich total brechen muss. Hier die drei Elementarzellen:
(Quelle: Mineralien-Atlas: https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Orthoklas)
Wie muss man sich aber den Prozess selbst vorstellen?
Einige Beispiele von pseudomorphen Umwandlungen von Baryt in Quarz (Amethyst) im Schlottwitzer Achat zeigen, wie von außen nach innen die Quarzschicht immer weiter in den Baryt vordingt, bis dieser vollständig ersetzt ist. Man erkennt das am besten am Glanz, aber natürlich auch an der Farbe. Sind die Baryt-Kristalle groß genug gewesen, kann soger ein neue Überstruktur im Ergebnis der Pseudomorphose entstehen: Gezonte Amethystkristalle mit entsprechender Zacken-Schnittfläche! Hier stellt sich natürlich sofort die Frage, ob für die Kristall-Obefläche nicht freier Raum zur Verfügung gestanden haben muss?
Beim Kristallwachstum haben wir aber schon behandelt, dass zwei Transportprozesse kombiniert auftreten: Der Volumen-Transport zur Kristalloberfläche hin und der laterale Transport auf der Oberfläche selbst. Hier kann der Volumentransport in einer Ko-Diffusion des An- uind Abtransports bestehen, die sich gegenseitig begrenzen. Der Oberflächentransport ist dann sozusagen nur eine Unterabteilung der Kodiffusion und stärker als erstere energetisch selektiv.
(Siehe weitere viele Bilder zu PM nach Baryt in 0.5.13!)
Welche mathematischen Ansätze führen uns zu einem Verständnis des Ablaufs?
(in Arbeit)