Mafic ist ein Adjektiv, das ein Silikatmineral oder magmatisches Gestein beschreibt, das reich an Magnesium und Eisen ist. Der Begriff ist ein Portmanteau, das sich aus "Magnesium" und "Eisen" zusammensetzt. Chemisch werden mafische Gesteine durch relativ niedrigen SiO2‑Gehalt (typisch grob 45–52 Gew.-% SiO2), hohe Gehalte an Fe und Mg sowie oft an Ca charakterisiert.

Wesentliche Eigenschaften

  • Farbe: Mafische Minerale und Gesteine sind meist dunkel (grünlich bis schwarz) aufgrund dominanter Mineralphasen wie Olivin und Pyroxen.
  • Dichte: Viele mafische Minerale haben ein spezifisches Gewicht von mehr als 3; mafische Gesteine sind daher im Allgemeinen dichter als felsische Gesteine.
  • Textur: Mafische Magmatite treten sowohl als feinkörnige (aphanitische) Vulkanite wie Basalt als auch als grobkörnige (phaneritische) Intrusiva wie Gabbro auf.
  • Viskosität und Eruptionsverhalten: Mafische Lava hat wegen ihres geringeren Kieselsäuregehalts eine niedrigere Viskosität als felsische Lava. Dadurch fließt sie leichter und Vulkanausbrüche sind oft weniger explosiv (Beispiel: Vulkane wie auf Hawaii).

Wichtige mafische Minerale

  • Olivin (grünlich, häufig in ultramafischen Gesteinen)
  • Pyroxen (z. B. Augit)
  • Amphibol (tritt in manchen mafischen Gesteinen auf)
  • Biotit und andere Glimmer
  • Kalziumreiche Plagioklas‑Feldspäte (hellere Minerale in ansonsten dunklem Gestein)

Typische mafische Gesteine — Beispiele

  • Basalt — häufiger ozeanischer Lavatyp, fein‑körnig, bildet oft Schildvulkane und Lavaströme.
  • Gabbro — das plutonische (intrusive) Äquivalent zu Basalt, grobkörnig.
  • Ultramafische Gesteine (z. B. Peridotit) — extrem Mg‑ und Fe‑reich, oft Bestandteil des oberen Mantels; in der Frühzeit der Erde kamen auch heiße Komatiite vor.

Entstehung und geologische Vorkommen

Mafische Magmen entstehen überwiegend durch partielle Schmelzung des oberen Erdmantels. Häufige tektonische Settings sind:

  • Mittelozeanische Rücken (MORB = mid‑ocean ridge basalts) — großflächige Basaltbildung an divergenten Plattengrenzen.
  • Hotspots / Mantelplumes — bilden ozeanische Inseln und Laven vom Typ Basalt (z. B. Hawaii).
  • Ozeanische Krustenabschnitte und manche Inselbögen — auch hier treten mafische Produkte auf, wobei Subduktionsprozesse oft zu intermediären oder alkalischen Abwandlungen führen können.

Unterschied zu felsischen und intermediären Gesteinen

Mafische Gesteine stehen chemisch auf der anderen Seite des Gesteinsspektrums als die felsischen Gesteine (reich an Si, Al, Na, K). Zwischen diesen Endgliedern liegen die intermediären Gesteine (z. B. Andesit). Historisch entspricht der Begriff etwa der älteren Basisgesteinsklasse.

Erkennung im Gelände

  • Dunkle Farbe, höhere Dichte, oft sichtbare Körner von Olivin oder Pyroxen.
  • Feinkörnige Laven (Basalt) sind hart, massiv und bilden Flussdecken oder Säulenstöße; grobkörnige Gabbro findet man in Intrusionskörpern.
  • Pillow‑Strukturen deuten auf subaquatische Erstarrung mafischer Lava hin.

Wirtschaftliche Bedeutung

Mafische und ultramafische Gesteine sind wichtige Lagerstätten für Metalle: Chromit‑ und Magnetit‑Vorkommen, Ni‑Cu‑Platinmetall‑Konzentratlagerstätten treten in mafi‑/ultramafischen Intrusionen auf. Außerdem liefern Basalte Baumaterial, Zuschlagstoffe und bilden fruchtbare Böden in manchen vulkanischen Regionen.

Zusammenfassung

„Mafisch“ bezeichnet Minerale und Gesteine mit hohem Magnesium‑ und Eisen‑Anteil, dunkler Farbe, höherer Dichte und relativ niedrigem Siliciumgehalt. Typische Vertreter sind Basalt und Gabbro, mit Mineralen wie Olivin, Pyroxen und kalziumreichem Plagioklas. Ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften (geringere Viskosität, weniger explosive Eruptionen) prägen Landschaften wie ozeanische Inseln und große vulkanische Provinzen.