Bridgmanit

Bridgmanit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	2014-017<ref name="IMA-Newsletter-21" />
IMA-Symbol	Bdm<ref name="Warr" />
Chemische Formel	MgSiO3<ref name="Tschauner-et-al" />
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Oxide und Hydroxide
System-Nummer nach Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß)	VIII/F.02-036<ref name="Lapis" />
Kristallographische Daten
Kristallsystem	orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol	orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m<ref name="Tschauner-et-al" />
Raumgruppe	Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62<ref name="Tschauner-et-al" />
Gitterparameter	a = 5,02 Å; b = 6,90 Å; c = 4,81 Å<ref name="Tschauner-et-al" />
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	nicht definiert
Dichte (g/cm3)	berechnet: 4,107<ref name="SmythMcCormick" />
Spaltbarkeit	nicht definiert
Farbe	nicht definiert
Strichfarbe	nicht definiert
Transparenz	durchsichtig
Glanz	nicht definiert

Das Mineral Bridgmanit ist ein Oxid aus der Perowskit-Supergruppe und hat die chemische Zusammensetzung MgSiO₃.<ref name="Tschauner-et-al" /> Es kristallisiert mit orthorhombischer Symmetrie mit der Struktur von Perowskit und zählt daher zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“.

Bridgmanit ist ein sehr häufiges Mineral im unteren Erdmantel. An der Erdoberfläche fand er sich jedoch bisher nur in Form mikrokristalliner Körner als Einschlüsse in einem in Australien niedergegangenen Meteoriten.

Etymologie und Geschichte

Benannt wurde Bridgmanit nach dem 1946 für seine Pionierarbeit auf dem Gebiet der experimentellen Hochdruckphysik mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Physiker Percy Williams Bridgman.<ref name="Wendel" />

Die kristalline Struktur des Minerals wurde bereits 1974 erstmals durch Untersuchungen an in Hochdruckpressen synthetisch hergestellten Proben ermittelt. Direkte Untersuchungen an natürlichen Mineralproben scheiterten allerdings bisher daran, dass das Mineral in der Erde erst ab einer Tiefe von rund 660 Kilometern im unteren Erdmantel vorkommt.<ref name="Spektrum Erdmantel" />

Erst die Entdeckung einer natürlichen Probe in einem Bruchstück des Tenham-Meteoriten, der 1879 nahe der Tenham-Station in der Region Charters Towers Queensland in Australien niederging, und Untersuchung durch Forscher um Oliver Tschauner von der University of Nevada und Chi Ma am California Institute of Technology führten schließlich zur offiziellen Anerkennung des Minerals durch die Commission on new Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) der International Mineralogical Association (IMA).<ref name="IMA-Newsletter-21" />

Bruchstücke des Tenham-Meteoriten werden im National Museum of Natural History der Smithsonian Institution (Katalog-Nr. USNM 7703) aufbewahrt.<ref name="Tschauner-et-al" />

Klassifikation

Die strukturelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Bridgmanit zur Gruppe der stöchiometrischen Einfachperowskite der Perowskit-Supergruppe. Hier bildet er zusammen mit Hiroseit und Davemaoit die Bridgmanit-Untergruppe.<ref name="Mitchell et al. 2017" />

Bridgmanit wurde erst 2014 als eigenständiges Mineral von der IMA anerkannt und publiziert. Eine genaue Gruppen-Zuordnung in der 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik, deren letzte Aktualisierung mit der Veröffentlichung der IMA-Liste der Mineralnamen 2009 vorgenommen wurde,<ref name="IMA-Liste-2009" /> ist daher bisher nicht bekannt. Aufgrund seiner nahen Verwandtschaft mit den Mineralen Perowskit (System-Nr. 4.CC.30) und Akimotoit (seit 2014 bei den Oxiden in der neu definierten Ilmenit-Gruppe 4.CB. eingeordnet<ref name="Fleischers-Glossary-2014" />), wird Bridgmanit vermutlich ebenfalls in eine der Unterabteilungen innerhalb der Abteilung der „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 2 : 3, 3 : 5 und vergleichbare“ eingeordnet.

In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer VIII/F.02-036. Dies entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Ketten- und Bandsilikate“, wo Bridgmanit zusammen mit Akimotoit, Donpeacorit, Enstatit, Ferrosilit, Nchwaningit und Protoenstatit die Gruppe der „Orthopyroxene“ mit der Systemnummer VIII/F.02 bildet.<ref name="Lapis" />

Die von der Mineraldatenbank „Mindat.org“ weitergeführte Strunz-Klassifikation ordnet den Bridgmanit dagegen in die Abteilung der „unklassifizierten Silikate“ (). Eine weitergehende Einordnung in eine bestimmte Unterabteilung (A–H) und Gruppe verwandter Minerale wurde dort bisher nicht vorgenommen. Bridgmanit erhielt daher zusammen mit den ebenfalls nicht weiter eingeordneten Aklimait und Davemaoit die vorläufige Systemnummer 9.H0.<ref name="Mindat-Classification" />

Kristallstruktur

Bridgmanit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 mit den Gitterparametern a = 5,02 ± 0,03 Å; b = 6,90 ± 0,03 Å und c = 4,81 ± 0,02 Å sowie einem Zellvolumen von 167 ± 2 ų.<ref name="Tschauner-et-al" />

Modifikationen und Varietäten

Druck-Temperatur-Phasendiagramm für die Verbindung MgSiO₃

Die Verbindung MgSiO₃ ist polymorph und kommt neben dem orthorhombisch kristallisierenden Bridgmanit (Perowskitstruktur) noch als trigonal kristallisierender Akimotoit mit Ilmenitstruktur, tetragonal oder kubisch als Majorit mit Granatstruktur, monoklin als Klinoenstatit und orthorhombisch als Orthoenstatit mit Pyroxenstruktur vor.<ref name="Tomioka & Miyahara 2017" />

Bildung und Fundorte

Molares Volumen als Funktion des Drucks für Bridgmanit bei Raumtemperatur

Bridgmanit bildet sich im unteren Erdmantel, wo er bei Temperaturen von ca. 1800 °C und Drücken von über 240.000 bar (24 GPa) entsteht.<ref name="Spektrum Erdmantel" /> Das Mineral ist mit einem Anteil von 38 Prozent an der Gesamtmasse das häufigste der Erde, kommt jedoch aufgrund seiner Bildungsbedingungen an der Erdoberfläche nicht vor.

Der einzige Fund natürlich gebildeten Bridgmanits außerhalb des Erdmantels ist der in Australien entdeckte Tenham-Meteorit, ein sogenannter „geschockter Meteorit“. Bei der Kollision von Asteroiden im All können durch das Freiwerden der Energie Druck-Temperatur-Bedingungen wie tief im Erdinneren auftreten und Hochdruckminerale entstehen.<ref name="Tomioka & Miyahara 2017" /> Im Tenham-Meteorit trat Bridgmanit in Paragenese mit Akimotoit auf.<ref name="Tschauner-et-al" /> 2018 konnte das Mineral außerdem in winzigen Diamanten nachgewiesen werden.<ref name="Smith-et-al" />

Literatur

• Oliver Tschauner, Chi Ma, John R. Beckett, Clemens Prescher, Vitali B. Prakapenka, George R. Rossman: Discovery of bridgmanite, the most abundant mineral in Earth, in a shocked meteorite. In: Science. Band 346, Nr. 6213, 28. November 2014, S. 1100–1102, doi:10.1126/science.1259369. 

Weblinks

Commons: Bridgmanite – Sammlung von Bildern

• Bridgmanit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 1. Dezember 2025 
• Bridgmanite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 29. August 2019 (). 
• IMA Database of Mineral Properties – Bridgmanite. In: rruff.net. RRUFF Project; abgerufen am 1. Dezember 2025 (). 
• Axel Bojanowski: Forscher entdecken häufigstes Mineral der Erde. In: spiegel.de. Spiegel Online, 27. November 2014; abgerufen am 1. Dezember 2025. 

Einzelnachweise

<references> <ref name="Fleischers-Glossary-2014"> Malcom E. Back: Fleischers Glossary of Mineral Species. 11. Auflage. Mineralogical Record, Tucson, Arizona (AZ) 2014, S. 358.  </ref> <ref name="IMA-Liste-2009"> Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 ().  </ref> <ref name="IMA-Newsletter-21"> IMA Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC). Newsletter 21. In: Mineralogical Magazine. Band 78, Nr. 4, August 2014, S. 797–804 (cnmnc.units.it [PDF; 96 kB; abgerufen am 1. Dezember 2025] IMA No. 2014-017 Bridgmanite S. 798).  </ref> <ref name="Lapis"> Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.  </ref> <ref name="Mindat-Classification"> Classification of Bridgmanite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 1. Dezember 2025 (, siehe auch Anker „Strunz-Mindat“).  </ref> <ref name="Mitchell et al. 2017"> </ref> <ref name="Smith-et-al"> Evan M. Smith, Steven B. Shirey, Stephen H. Richardson, Fabrizio Nestola, Emma S. Bullock, Jianhua Wang & Wuyi Wang: Blue boron-bearing diamonds from Earth’s lower mantle. In: Nature. Band 560, Nr. 7716, August 2018, ISSN 0028-0836, S. 84–87, doi:10.1038/s41586-018-0334-5.  </ref> <ref name="SmythMcCormick"> Joseph R. Smyth, Tamsin C. McCormick: Crystallographic Data For Minerals. In: Thomas J. Ahrens (Hrsg.): Mineral Physics and Crystallography: A Handbook of Physical Constants. AGU, Washington, D.C. 1995, S. 8, doi:10.1029/RF002p0001 (geoweb.princeton.edu [PDF; 3,2 MB; abgerufen am 1. Dezember 2025] MgSiO₃-Perovskite, S. 8).  </ref> <ref name="Spektrum Erdmantel"> Erdmantel. Spektrum Akademischer Verlag, abgerufen am 1. Dezember 2025.  </ref> <ref name="Tomioka & Miyahara 2017"> Naotaka Tomioka and Masaaki Miyahara: High-pressure minerals in shocked meteorites. In: Meteoritics & Planetary Science. Band 52, Nr. 9, 2017, S. 2017–2039, doi:10.1111/maps.12902 (Download verfügbar bei researchgate.net [PDF; 107 kB; abgerufen am 1. Dezember 2025]).  </ref> <ref name="Tschauner-et-al"> Oliver Tschauner, Chi Ma, John R. Beckett, Clemens Prescher, Vitali B. Prakapenka, George R. Rossman: Discovery of bridgmanite, the most abundant mineral in Earth, in a shocked meteorite. In: Science. Band 346, Nr. 6213, 28. November 2014, S. 1100–1102, doi:10.1126/science.1259369.  </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Wendel"> JoAnna Wendel: Mineral Named After Nobel Physicist. In: Eos. Transactions American Geophysical Union. Band 95, Nr. 23, 2014, S. 195, doi:10.1002/2014EO230005.  </ref> </references>