mini|hochkant=1.5|Glimmer Als Glimmergruppe (kurz Glimmer; ) bezeichnet man eine Gruppe von Mineralen aus der Abteilung der Schichtsilikate mit dem gleichen atomaren Aufbau.
Hervortretendes Merkmal der Glimmer ist ihre Schichtstruktur und die sehr schwache Bindung zwischen diesen Schichten. Daraus folgt die für diese Minerale charakteristische perfekte Spaltbarkeit parallel zu diesen Schichtpaketen. Sie haben eine geringe Mohshärte von 2 (parallel zu den Schichtebenen) bis 4 (alle anderen Richtungen). Ihre Farbe variiert von Weiß bis Braunschwarz; seltener sind Grün oder Rosa. Die Strichfarbe ist weiß. Für viele technische Anwendungen ist die sehr geringe elektrische Leitfähigkeit der Glimmer ausschlaggebend.
Glimmer gehören zu den häufigsten gesteinsbildenden Mineralien und sind wichtige Bestandteile vieler magmatischer (beispielsweise Granite, Diorite, Pegmatite) und metamorpher (Glimmerschiefer, Gneise) Gesteine.
Auch andere blättrig oder schuppig brechende Mineralien, die nicht zur Glimmergruppe gehören, werden als Glimmer bezeichnet, so etwa Eisenglimmer.
Etymologie und Geschichte Glimmern (oder glimmen) heißt schwach glühen oder glänzen. Aber von alters her meinte man mit dem Namen einen Blender, der nicht hält, was er verspricht. Daher werden auch manche Glimmerarten abwertend als „Katzensilber“ bezeichnet. Im Englischen heißt das Mineral mica, von (häufiges Vorkommen in kleinen Blättchen) beziehungsweise micare „funkeln“, „schimmern“, „strahlen“.
Glimmer wurden bereits 1546 von dem Mineralogen Georgius Agricola erwähnt. Im 20. Jahrhundert wurden Glimmer erstmals durch Charles-Victor Mauguin mit Röntgenstrahlen untersucht.
Klassifizierung und Nomenklatur mini|Biotit (Eifel, Deutschland) Nach der Klassifikation von Dana gehören die Glimmer zu den Schichtsilikaten (Klasse 71) mit Silikatschichten aus Sechserringen und einem Verhältnis von Silikat- zu Oktaederschichten von 2:1 (Dana 71.1). Darin sind die Glimmer durch die Untergruppen 71.2.2.a (Muskovituntergruppe), 71.2.2.b (Biotituntergruppe), 71.2.2.c (Margarituntergruppe) und 71.2.2.d (Hydroglimmer) vertreten.
Strunz ordnet die Glimmer zu den Schichtsilikaten (Klasse VIII/H) und unterteilt sie in die Gruppen VIII/H.10 (Glimmergruppe Muskovitreihe), VIII/H.11 (Glimmergruppe Biotitreihe), VIII/H.12 (Glimmergruppe Lepidolithreihe) und VIII/H.13 (Glimmergruppe Glaukonitreihe).
Eine strukturelle Klassifikation der Glimmer wurde von einer Arbeitsgruppe der IMA Kommission für neue Minerale, Klassifikation und Nomenklatur vorgelegt. Sie unterteilt die Glimmergruppe anhand der Besetzung der D-Position, das ist die Kationenposition zwischen den Tetraeder-Oktaeder-Tetraeder-Stapeln (T-O-T), in drei Untergruppen:
Echte Glimmer: Glimmer mit mehr als 50 % einwertigen Kationen auf der I-Position Sprödglimmer: Glimmer mit mehr als 50 % zweiwertigen Kationen auf der I-Position Zwischenschicht-defizitäre Glimmer: Glimmer mit weniger als 0,85 positiven Ladungen pro Formeleinheit auf der I-Position
Diese Untergruppen werden wiederum unterteilt nach der Besetzung der oktaedrisch koordinierten M-Position: Dioktaedrische Glimmer: Glimmer mit weniger als 2,5 Kationen auf der M-Position Trioktaedrische Glimmer: Glimmer mit mehr als 2,5 Kationen auf der M-Position
Im Folgenden sind die verschiedenen Glimmer der einzelnen Untergruppen mit ihren idealisierten Zusammensetzungen aufgeführt. Strunz, Dana und die IMA nehmen in Einzelfällen eine unterschiedliche Zuordnung der Glimmerminerale zu den Gruppen vor. Hier ist die Klassifikation der IMA wiedergegeben.
Echte Glimmer Die Gruppe der echten Glimmer umfasst die Minerale der Glimmergruppe, deren 12-fach koordinierte I-Position zu mehr als 50 % mit einwertigen Kationen besetzt ist. Das ist vorwiegend Kalium (K+), aber auch Natrium (Na+), Cäsium (Cs+) oder das Ammonium-Ion (NH4)+.
+ Dioktaedrische echte Glimmer Muskovit-Untergruppe I+ M23+2 M10 T3+T4+3 O2−10 A−2 Paragonit Na+ Al3+2 ☐ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Muskovit K+ Al3+2 ☐ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Roscoelith K+ V3+2 ☐ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Chromphyllit K+ Cr3+2 ☐ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Boromuskovit K+ Al3+2 ☐ B3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Nanpingit Cs+ Al3+2 ☐ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Tobelith (NH4)+ Al3+2 ☐ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 I+ M22+M23+ M10 T4+4 O2−10 A−2 Seladonit K+ Mg2+Fe3+ ☐ Si4+4 O2−10 (OH)−2 Ferroseladonit K+ Fe2+Fe3+ ☐ Si4+4 O2−10 (OH)−2 Aluminoseladonit K+ Mg2+Al3+ ☐ Si4+4 O2−10 (OH)−2 Ferroaluminoseladonit K+ Fe2+Al3+ ☐ Si4+4 O2−10 (OH)−2 Manganiseladonit K+ Mg2+Mn3+ ☐ Si4+4 O2−10 (OH)−2
+ Trioktaedrische echte Glimmer I+ M22+2 M13+ T3+2T4+2 O2−10 A−2 Siderophyllit K+ Fe2+2 Al3+ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 Eastonit K+ Mg2+2 Al3+ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 Preiswerkit Na+ Mg2+2 Al3+ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 I+ M23+2 M1+ T3+2T4+2 O2−10 A−2 Ephesit Na+ Al3+2 Li+ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 I+ M+1,5 M3+1,5 T3+T4+3 O2−10 A−2 Trilithionit K+ Li+1,5 Al3+1,5 Al3+Si4+3 O2−10 F−2 I+ M+ M2+ M3+ T3+T4+3 O2−10 A−2 durch Symmetrieerniedrigung drei verschiedene Oktaederpositionen Masutomilith K+ Li+ Mn2+ Al3+ Al3+Si4+3 O2−10 F−2 Mischkristall aus KLi1,5Al1,5[AlSi3O10F2] und KMn3[AlSi3O10F2] I+ M22+2 M12+ T3+T4+3 O2−10 A−2 Annit K+ Fe2+2 Fe2+ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Suhailit (NH4)+ Fe2+2 Fe2+ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Fluorannit K+ Fe2+2 Fe2+ Al3+Si4+3 O2−10 F−2 Phlogopit K+ Mg2+2 Mg2+ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Fluorophlogopit K+ Mg2+2 Mg2+ Al3+Si4+3 O2−10 F−2 Aspidolith Na+ Mg2+2 Mg2+ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Hendricksit K+ Zn2+2 Zn2+ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Tetraferriannit K+ Fe2+2 Fe2+ Fe3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Tetraferriphlogopit K+ Mg2+2 Mg2+ Fe3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 Fluorotetraferriphlogopit K+ Mg2+2 Mg2+ Fe3+Si4+3 O2−10 F−2 I+ M22+2 M12+ T4+4 O2−10 A−A2− Oxyphlogopit K+ Mg2+2 Mg2+ Si4+4 O2−10 F−O2− I+ M22+2 M1+ T4+4 O2−10 A−2 Tainiolith K+ Mg2+2 Li+ Si4+4 O2−10 F−2 Garmit Cs+ Mg2+2 Li+ Si4+4 O2−10 F−2 I+ M2+2 M13+ T4+4 O2−10 A−2 Polylithionit K+ Li+2 Al3+ Si4+4 O2−10 F−2 Sokolovait Cs+ Li+2 Al3+ Si4+4 O2−10 F−2 Kreiterit Cs+ Li+2 Fe3+ Si4+4 O2−10 F−2 I+ M2+2 M14+ T4+4 O2−10 A−A2− Gorbunovit Cs+ Li+2 Ti4+ Si4+4 O2−10 F−O2− Orlovit K+ Li+2 Ti4+ Si4+4 O2−10 F−O2− I+ M22+2,5 ☐0,5 T4+4 O2−10 A−2 Montdorit K+ Fe2+1,5Mn2+0,5Mg2+0,5☐0,5 Si4+4 O2−10 F−2 mit dieser Zusammensetzung kein anerkanntes Endglied. Ein Mischkristall aus Fe2+- Mn2+- und Mg2+-Endgliedern Yangzhumingit K+ Mg2+2,5☐0,5 Si4+4 O2−10 F−2 I+ M23+1,5☐0,5 M1+ T4+3,5T3+0,5 O2−10 A−2 Luanshiweiit K+ Al3+1,5☐0,5 Li+ Si4+3,5Al3+0,5 O2−10 (OH)−2 Kann als Polylithionit-Muskovit-Mischkristall beschrieben werden Fluorluanshiweiit K+ Al3+1,5☐0,5 Li+ Si4+3,5Al3+0,5 O2−10 F−2 Kann als Polylithionit-Fluor-Muskovit-Mischkristall beschrieben werden Voloshinit Rb+ Al3+1,5☐0,5 Li+ Si4+3,5Al3+0,5 O2−10 F−2 Kann als Rubidium-Polylithionit-Fluor-Muskovit-Mischkristall beschrieben werden I+ M22+2 M1+ T4+4 O2−10 A2−2 Norrishit K+ Mn3+2 Li+ Si4+4 O2−10 O2−2 I+ M1,3+2 M25+ T4+4 O2−10 A2−2 Balestrait K+ Li+2 V5+ Si4+4 O2−10 O2−2
Sprödglimmer Die Gruppe der Sprödglimmer umfasst die Minerale der Glimmergruppe, deren 12-fach koordinierte I-Position zu mehr als 50 % mit zweiwertigen Kationen besetzt ist. Das ist vorwiegend Calcium (Ca2+) und Barium (Ba2+). In der Systematik nach Dana ist dies die Margarituntergruppe, in der Strunz-Systematik (9. Auflage) Margarit (9.EC.30, dioktaedrisch) und die Clintonitgruppe (9.EC.35, trioktaedrisch).
+ Dioktaedrische Sprödglimmer I2+ M23+2 M10+ T3+2T4+2 O2−10 A−2 Margarit Ca2+ Al3+2 ☐ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 Ganterit Ba2+ Al3+2 ☐ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 hypothetisches Endglied Chernykhit Ba2+ V3+2 ☐ Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2
+ Trioktaedrische Sprödglimmer I2+ M22+2 M13+ T3+T4+3 O2−10 A−2 Clintonit Ca2+ Mg2+2 Al3+ Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2 I2+ M2+3 T3+2T4+2 O2−10 A−2 Kinoshitalith Ba2+ Mg2+3 Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 Fluorokinoshitalith Ba2+ Mg2+3 Al3+2Si4+2 O2−10 F−2 Ferrokinoshitalith Ba2+ Fe2+3 Al3+2Si4+2 O2−10 (OH)−2 I2+ M2+3 T3+T4+3 O2−10 A2− A− Anandit Ba2+ Fe2+3 Fe3+Si4+3 O2−10 S2−(OH)− I2+ M22+2 M14+ T3+2T4+2 O2−10 A2−2 Oxykinoshitalith Ba2+ Mg2+2 Ti4+ Al3+2Si4+2 O2−10 O2−2 I2+ M23+2 M1+ T2+T3+T4+2 O2−10 A−2 Bityit Ba2+ Al3+2 Li+ Be2+Al3+Si4+2 O2−10 (OH)−2
Zwischenschicht-defizitäre Glimmer Die Gruppe der Zwischenschicht-defizitären Glimmer umfasst die Minerale der Glimmergruppe, deren 12-fach koordinierte I-Position weniger als 0,85 positive Ladungen enthält. Die Systematik nach Dana führt sie als Hydroglimmer auf, die Systematik nach Strunz in der Glaukonitreihe.
+ Dioktaedrische zwischenschicht-defizitäre Glimmer I+1-x M23+2 M10+ T3+xT4+4-x O2−10 A−2 Illit (Serie) K0,65☐0,35 Al3+2 ☐ Al3+0,65Si4+3,35 O2−10 (OH)−2 Brammallit (Serie) Na0,65☐0,35 Al3+2 ☐ Al3+0,65Si4+3,35 O2−10 (OH)−2 Glaukonit (Serie) K0,8☐0,2 M3+1,33 M2+0,67 ☐ Al3+0,13Si4+3,87 O2−10 (OH)−2
+ Trioktaedrische zwischenschicht-defizitäre Glimmer I+0,5☐0,5 M22+2 M13+0,5M12+0,5 T3+T4+3 O2−10 A−2 Wonesit Na0,5☐0,5 Mg2+2 Al3+0,5Mg2+0,5 Al3+Si4+3 O2−10 (OH)−2
Seriennamen mini|Lepidolith aus Brasilien Einige althergebrachte Namen sind als Bezeichnungen für Mischkristallzusammensetzungen zulässig, wenn eine genauere Charakterisierung nicht möglich ist.
Biotit: Dunkle lithiumfreie Glimmer mit Zusammensetzungen zwischen Annit, Phlogopit, Siderophyllit und Eastonit. Glaukonit: Dioktaedrische Zwischenschicht-defizitäre Glimmer mit mehr als 15 % zweiwertiger Kationen auf der M-Position und vorwiegend Fe3+ als dreiwertigem Kation auf der M-Position Illit: Dioktaedrische Zwischenschicht-defizitäre Glimmer mit weniger als 25 % zweiwertiger Kationen auf der M-Position und vorwiegend Al als dreiwertigem Kation auf der M-Position Lepidolith: Lithiumreiche trioktaedrische Glimmer mit Zusammensetzungen zwischen Trilithionit und Polylithionit Zinnwaldit: Dunkle lithiumhaltige Glimmer mit Zusammensetzungen zwischen Siderophyllit und Polylithionit.
Chemismus
Glimmer haben die chemische Zusammensetzung:
I M2–3 [T4 O10] A2.
In dieser Formel bedeuten:
I: 12-fach koordinierte Kationen (K, Na, Ca, Ba, Rb, Cs, NH4+) M: 6-fach koordinierte Kationen (Li, Mg, Fe2+, Mn, Zn, Al, Fe3+, Cr, V, Ti) T: 4-fach koordinierte Kationen (Si, Al, Fe3+, B, Be) A: Anion (OH−, F−, Cl−, O2−, S2−)
Die Koordination eines Kations bezeichnet in diesem Zusammenhang Anzahl und Art dessen nächster Nachbarn. Beispielsweise ist ein 12-fach koordiniertes Kation von 12 Sauerstoffionen umgeben.
Fett hervorgehoben sind die jeweils dominierenden Ionen. Die in Klammern stehenden Ionen können in beliebiger Mischung vertreten sein, stehen jedoch immer im selben Verhältnis zu den anderen Atomgruppen (Substitution).
Kristallstruktur Strukturell zeichnen sich die Glimmer durch Schichten von TO4-Tetraedern und MO6-Oktaedern aus. Eine Oktaederschicht wird hierbei von 2 Tetraederschichten eingeschlossen. Untereinander sind diese „TOT-Sandwiches“ nur sehr schwach über große niedrig geladene Zwischenschichtkationen verbunden.
Durch Schnitteffekte sind in Dünnschliffen oft ausgeprägte Farbspiele zu beobachten. Dieses Szintillieren (engl. birds-eye structure) ist ein wichtiges Bestimmungsmerkmal.
Silikat-Anionenkomplex mini|hochkant=1|Glimmerstruktur 1: SiO4-Tetraederschicht Glimmer gehören zu der Gruppe der Schichtsilikate. Die Si4+-Ionen bilden vier sehr feste, kovalente Bindungen zu vier O2− -Ionen, die die Si-Ionen tetraedrisch umgeben. Die Sauerstoffionen sitzen auf den Ecken der Koordinationstetraeder und das Silizium befindet sich in deren Zentrum. Auf den Strukturabbildungen sind der Übersichtlichkeit halber nur diese Koordinationspolyeder abgebildet und nicht die Atome selbst.