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7.10
Magnesit, Talk und Speckstein
Kletterer kennen gemahlenen Magnesit (MgCO
3
) als »Chalk«.
Er wird auch als Lebensmittelzusatz verwendet, zum Beispiel
verhindert er in Salz das Zusammenklumpen durch Feuchtig-
keit. Nebenbei ist Magnesit auch der wichtigste Rohstoff zur
Herstellung von Magnesium. Das Mineral wird aber vor allem in
großer Menge zu Magnesia (MgO) gebrannt, das als Mineral-
dünger, Füllstoff in Papier und Kunststoffen sowie als Adsorp-
tionsmittel eingesetzt wird. Sorelzement, der zum Beispiel für
Industriefußböden verwendet wird, ist eine Mischung aus MgO
und MgCl
2
.
Auch viele Feuerfestmaterialien (Routschka & Wuthnow
2007), zum Beispiel Ziegel zum Auskleiden von Hochöfen, ent-
halten MgO. Das Pulver kann bei Temperaturen um 2000 °C zu
einem feuerfesten Material gesintert werden (»Magnesiastein«).
Es kann auch mit Chromit (»Magnesiachromitstein«), Spinell,
Zirkoniumoxid oder andere Materialien vermischt gesintert
werden. In manchen Feuerfestmaterialien (z. B. »Chromitstein«)
ist Sintermagnesia nur ein Nebenbestandteil und dient als Bin-
demittel.
Talk (
.
Abb. 7.6
), Mg
3
Si4O
10
(OH)
2
, ist das weichste Mineral,
es kann mühelos mit einem Fingernagel geritzt werden. Das
Schichtsilikat ist ein Schmiermittel und zugleich wasserab-
weisend. Talkpulver wird unter dem Namen Talkum gehandelt.
Es wird als Füllstoff in Papier, Kunststoffen, Medikamenten und
Farben verwendet, als Lebensmittelzusatz und Puder.
Speckstein (engl.
soapstone
) ist ein sehr weiches Gestein, das
überwiegend aus Talk und Magnesit besteht. In der Kunst und im
Kunsthandwerk ist es beliebt, weil es sich leicht bearbeiten lässt.
Es kann auch als Feuerfestmaterial verwendet werden. Größere
Mengen werden zur Herstellung von technischer Keramik ge-
braucht. Eine Mischung aus Speckstein mit wenig Ton und Feld-
spat ergibt Steatit, eine sehr feste Keramik, die vor allem als Iso-
lator in elektrischen Bauteilen dient. Bei einem höheren Tonan-
teil erhält man Cordierit-Keramik, die starke Temperatur-
schwankungen erträgt und aus der zum Beispiel Katalysatoren
gebaut werden. Wird stattdessen der Magnesiumanteil erhöht,
erhält man feuerfeste Forsterit-Keramik. Problematisch ist, dass
Speckstein oft feine Nadeln von Chrysotil (Faserserpentin,
Serpen tinasbest,
7
Kasten 7.4
) enthält, die sich nach Möglichkeit
nicht in die Lunge verirren sollten.
Talk und Magnesit können sich sowohl in ultramafischen
Gesteinen wie Peridotit und Serpentinit (insbesondere in Ophio-
lithkomplexen,
7
Kasten 3.7
) als auch in
Dolomit durch Inter-
aktion mit Fluiden bilden. Peridotit, das Gestein des Erdmantels,
wandelt sich in geringerer Tiefe durch Wasseraufnahme in Ser-
pentinit um, ein Gestein, das überwiegend aus dem Mineral
Serpentin besteht. Meist überwiegend in der Modifikation
Antigorit (Blätterserpentin), bei niedriger Temperatur ist
Chrysotil stabil, der sich vor allem entlang von Rissen bildet. Bei
einer Metamorphose in einer Temperaturspanne, die je nach
Druck ungefähr zwischen 550 und 650 °C liegt (Bucher & Grapes
2011), bildet sich stattdessen ein Gestein aus Olivin und Talk.
Fast reiner Talk entsteht, wenn dabei Fluide SiO
2
zuführen oder
Mg
2+
abführen.
Abb. 7.6
Stück einer 2-3 cm breiten Talkader innerhalb von Speck-
stein (der hintere Teil des Handstücks). Beide entstanden während
der Metamorphose von Serpentinit durch Interaktion mit Fluiden.
Fundort nahe Lom, Norwegen. © F. Neukirchen.
Wenn Peridotit oder Serpentinit mit CO
2
-haltigen Fluiden in
Kontakt kommt, kann sich Magnesit bilden. In kleinen Mengen
kommt Magnesit auch im Erdmantel vor, wesentlich häufiger
ist er in den Mantelgesteinen von Ophiolithkomplexen, die oft
entlang von Rissen mehr oder weniger stark in Magnesit um-
gewandelt sind. Serpentinite reagieren so leicht mit CO
2
, dass
schon ein CO
2
-armes Fluid ausreicht.
Speckstein entsteht bei einer
hochgradigen Metamorphose
(Amphibolitfazies) von Peridotit beziehungsweise Serpentinit
bei Anwesenheit eines CO
2
-haltigen Fluids.
Die wichtigsten Talklagerstätten sind metasomatische Bil-
dungen in Dolomit, wobei von Fluiden SiO
2
und eventuell auch
Mg
2+
zugeführt, Ca
2+
und CO
2
abgeführt wurden. Eine große
Talklagerstätte ist Trimouns (Pyrenäen, Frankreich), wo eine
Dolomitschicht auf einer Länge von 5 km fast vollständig in Talk
umgewandelt ist.
Auch große linsenförmige Magnesitvorkommen können in
Dolomitschichten auftreten. Die Entstehung funktioniert wohl
ähnlich wie die »Dolomitisierung« (
7
Abschn. 7.2
), nur weiter fort-
geschritten, wobei auch hier eine sedimentär-diagenetische oder
eine nachträgliche metasomatische Umwandlung denkbar ist.
7.11
Korund
K o r u n d , A l
2
O
3
, ist das zweithärteste Mineral. Kristalle hoher
Qualität sind teure Edelsteine: Rubin (rot) und Saphir (blau,
grün, gelb). Weitere Informationen über ihre Bildung finden sich
im Buch
Edelsteine
(Neukirchen 2012). Wesentlich häufiger sind
aber derbe Massen aus Korund, Quarz und Eisenmineralen, die
als Schmiergel bezeichnet werden. Diese entstehen durch eine
Metamorphose von Bauxit (
7
Abschn. 5.11.1
, Feenstra & Wunder
2002), wie zum Beispiel auf Naxos. Korund kann zudem aus
Bauxit hergestellt werden, was auch ein Zwischenschritt bei
der Aluminiumproduktion ist. Im Verneuil-Verfahren können
größere Kristalle gezüchtet werden.
Korund wird als Schleif- und Poliermittel, zum Sandstrahlen
(da es im Gegensatz zu Quarzstaub keine Silikose verursacht), in
