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Wie bei SiO
2
,gibtesauchbeiMg
2
SiO
4
verschie-
dene Polymorphe. An der Erdoberfläche ist da-
von nur Forsterit stabil, doch für das Verständ-
nis vieler geophysikalischer Phänomene und
der Mineralogie des Erdmantels sind die ande-
renPolymorphewich ig.InTiefenunter
400 km liegt Mg
2
SiO
4
nämlich nicht mehr in
der Olivin-, sondern in einer dichteren Struk-
tur vor (siehe Kasten 3.6).
100
Stishovit
90
80
70
60
50
Coesit
Spinelle
40
Spinelle sind kubische Oxide der allgemeinen
Formel AB
2
O
4
, wobei A meist ein zweiwertiges
Metall wie Mg, Mn, Fe
2+
oder Zn, und B meist
ein dreiwertiges Metall wie Al, Fe
3+
oder Cr
3+
ist. Wie wir oben gesehen haben, ist natürlich
auch die Kombination von einem vierwertigen
A-Atom mit zwei zweiwertigen B-Atomen
möglich, doch ist dies eher die Ausnahme. A ist
in der normalen Spinellstruktur tetraedrisch
koordiniert, B dagegen oktaedrisch (Abb. 2.24).
Dies bedeutet jedoch, dass hier ausnahmsweise
Metalle wie Mg oder Fe
2+
30
Hochquarz
20
Tiefquarz
Cristobalit
10
Tridymit
500
1000
1500
2000
Temperatur (°C)
tetraedrisch koordi-
2.23
Phasendiagramm für SiO
2
.
Tetraederplatz
2.24
Kristallstruktur von
Spinell. Die A-Kationen
besetzen die Tetraeder-
plätze, die B-Kationen
die Oktaederplätze
(siehe Text).
Sauerstoff
Oktaederplatz
