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Granit

Granit

Granite (von lat. granum: „Korn“) sind massige, grobkristalline Tiefengesteine, die aus etwa gleichen Teilen Quarz, Alkalifeldspat und Plagioklas bestehen. Daneben enthalten sie etwa 20–40 % mafische Minerale (Biotit, Muskovit, seltener Amphibole). Als Akzessorien führen sie Zirkon, Apatit, Titanit, auch Magnetit, Rutil, Ilmenit. Der Merksatz „Feldspat, Quarz und Glimmer, die vergess' ich nimmer“ gibt die Zusammensetzung von Granit etwas vereinfacht wieder. Granite gehören zu den häufigsten Gesteinen innerhalb der kontinentalen Erdkruste. Sie entstehen primär an Subduktionszonen: die abtauchende (ozeanische) Platte erwärmt sich, der hohe Wassergehalt lässt Sedimente aufschmelzen, dabei entsteht saures, granitisches Magma. Bei orogenen (gebirgsbildenden) Prozessen entsteht ebenfalls Granit. Granite sind meist schwach radioaktiv, da sie Spuren von Uran, Rubidium und anderen radioaktiven Elementen enthalten. Ein weiterer Träger der Radioaktivität ist das in den Feldspäten und Glimmern enthaltene Kalium. Im Allgemeinen ist Granit mittel- bis grobkörnig. Frischer Granit ist hart und widerstandsfähig, außerdem hat er eine schwach angedeutete Klüftigkeit. Durch die so genannte Wollsack-Verwitterung bilden sich, von den Klüften ausgehend, matratzenförmige Gesteinsblöcke.

Farbe

Die Farbe des Granits wird vom Charakter der gröberen Feldspatkörner bestimmt. Granit ist meist von hellgrauer, gelblicher oder rötlicher, seltener von bläulicher Farbe.

Granittypen

Man unterscheidet vier verschiedene Typen von Graniten:
- I-Typ Granite sind Restdifferentiate von Mantelschmelzen.
- S-Typ Granite sind das Ergebnis einer Auffschmelzung von Sedimentgesteinen.
- A-Typ Granite treten oft bei beginnendem Aufreißen kontinentaler Kruste in Erscheinung (z. B. auch im Oberrheingraben).
- M-Typ Granite entstehen an ozeanischen Inselbögen.

Bedeutung im Bauwesen

ozeanischen Inselbögen Granite haben wegen ihrer hohen Widerstandskraft, Härte und Wetterfestigkeit und wegen ihrer guten Schleifbarkeit und Polierbarkeit eine wirtschaftliche Bedeutung im Bauwesen. Sie finden sich:
- im Straßenbau als Pflasterstein, Bordstein, Schotter,
- im Bahnbau als Schotter,
- im Hochbau als Außenwandverkleidung, Bodenbelag,
- im Innenausbau als Wandverkleidung, Treppenbelag, Innenverkleidung, Tischplatte,
- im Gartenbau als Pflasterstein, Rabattenstein, Brunnen,

Vorkommen von Granit

Brunnen
- Fichtelgebirge
- Oberpfälzer Wald
- Bayerischer Wald
- Schwarzwald
- Odenwald
- Lausitz
- Zentralalpen
- Waldviertel, Böhmische Masse, Österreich
- Mühlviertel, Böhmische Masse, Österreich

Europäische Granit-Landschaften

Die größten von Graniten geprägten Landschaften des deutschen Sprachraums oder seiner Ränder sind unter anderem (in alphabetischer Reihenfolge): Bayerischer Wald, Böhmerwald und Böhmische Masse, Engadin, Erzgebirge, Fichtelgebirge, Hohe Tauern, Lausitz, Mühlviertel, Oberpfälzer Wald, Odenwald, Ränder des Oberrheingrabens, Schwarzwald, Waldviertel, Zentralalpen (Bergell), Adamello und große Teile der Westalpen (Zentraler Aaregranit, Innertkirchner-Lauterbrunner Kristallin, Rotondo-Gruppe, Mont-Blanc-Granit).

Granite als geologischer Überbegriff

Häufiger wird das Wort aber als Überbegriff jener vielen Gesteine verwendet, die in Struktur, Körnung und Entstehung Ähnlichkeiten mit „dem Granit“ haben. Granit schlechthin gibt es allerdings nicht, sondern nur in verschiedenen Ausprägungen, Alter, Festigkeiten und Farben. Letztere können praktisch alle gedämpften Farbtöne der Natur annehmen, aber auch fast schwarz bis fast weiß. Die diversen Granite haben außer sehr unterschiedlicher Färbung und chemischer Zusammensetzung auch wechselnden Wassergehalt (meist einige Prozent). Als weitest verbreitete Gesteinsfamilie der oberen Erdkruste finden wir sie in praktisch allen Ländern, teilweise aber auch durch die Eiszeit als Findlinge in „fremde“ Landschaften transportiert, wo sie als frei liegende Blöcke die Landschaften um einen geheimnisvollen Charakter bereichern. Besonderheiten sind auch die „polsterartige“ Verwitterung und die damit zusammenhängende moosüberwachsene Struktur, der bodenbildende Gries, die Entstehung von Blockheiden und Hochmooren, die touristische Vermarktung von granitischen Landschaften in „mystischen Projekten“ und Seminaren, frühere Hexengeschichten und viele Wackelsteine, an denen man seine Kräfte messen kann. Im Folgenden wird anhand einiger „alter“ Gebirge die Vielfalt dieser Gesteinsgruppe dargelegt.
Als Musterbeispiele dienen vor allem zwei Regionen Mitteleuropas, die neben dem Fremdenverkehr auch für Bergbau und Industrie wichtig sind: der alte Gebirgszug vom Erzgebirge zum fränkischen Fichtelgebirge im Norden Bayerns und der zentraleuropäische Rumpf der uralten „Böhmischen Masse“ in Tschechien und dem nordöstlichen Österreich.
Bild:Granite azul noce.jpg|
Azul Noce (Spanien)
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Giallo Veneziano (Brasilien)
Bild:Granite_gran_violet.jpg|
Gran Violet (Brasilien)
Bild:Granite lavanda blue.jpg|
Lavanda Blue (Brasilien)

Tiefengestein in wechselnder Zusammensetzung

Das Wort Granit kommt von (lat.) granum für Körnung oder Korn. Das Gestein bildet große Teile des Erdinneren und dringt seit vielen Jahrmillionen periodisch an die Erdoberfläche – sei es durch Vulkanismus, bei Phasen der Gebirgsbildung oder auch als Deckengestein. Granite sind grob-, aber auch feinkristalline Tiefengesteine, die im wesentlichen aus Feldspaten bestehen, durchmischt mit Quarz (SiO2) und etwas weniger Glimmer, (heller Muskovit, dunkler Biotit). Auch andere Gesteine mischen sich bei – etwa Amphibole – was ebenfalls zur Vielfalt der Erscheinungsformen beiträgt. Spurenminerale wie Magnetit, Titanit, Gesteine mit Gehalt an Zirkon oder Ilmenit machen ihre große wirtschaftliche Bedeutung in manchen Regionen und für den Bergbau aus. Siehe auch: Liste der Gesteine

Weblinks


- [http://www.graniteland.de Granit-Datenbank mit Bildern]
- [http://www.steine-portal.de/ Verschiedene Granite im Bild] Kategorie:Gestein ja:花崗岩 ko:화강암

Gestein

Als Gestein bezeichnet man eine feste, natürlich auftretende, in der Regel mikroskopisch heterogene Vereinigung von Mineralen, Gesteinsbruchstücken, Gläsern oder Rückständen von Organismen mit weitgehend konstantem Mischungsverhältnis dieser Bestandteile zueinander. Der geologische Gesteinsbegriff ist weiter gefasst als der umgangssprachliche und bezieht auch natürlich auftretende Metall-Legierungen, vulkanisches Glas, Eis oder Kohle ein. Die Lehre von den Gesteinen, die Petrologie, ist ein Teilgebiet der Geowissenschaften. Beispiele für verschiedene Gesteinsarten sind in der Liste der Gesteine zu finden. Die Erde und die inneren Planeten des Sonnensystems bauen sich aus Gesteinen auf, die oft sehr große räumlich zusammenhängende Massen bilden. Insbesondere bauen sich aus ihnen die an der Oberfläche der Erdkruste sichtbaren Gesteinsformationen, die Gebirge, auf, die durch die tektonischen Vorgänge der Gebirgsbildung entstehen. Gesteine bilden sich hauptsächlich
- durch Erkalten flüssigen Magmas (Magmatite),
- durch Ablagerung von Feststoffen (Sedimentite), zum Beispiel von Sanden, Tonen oder Rückständen abgestorbener Lebewesen, sowie durch Abscheidung aus Lösungen (Salzgesteine),
- durch Umwandlung (Metamorphose) aus anderen Gesteinen, verursacht durch erhöhten Druck und/oder erhöhte Temperatur (Metamorphite). Eine kleine Anzahl irdischer Gesteine geht auf Meteoriten zurück.

Zusammensetzung und Gefüge

Gesteine bestehen in erster Linie aus Mineralen, von denen aber nur etwa dreißig einen bedeutenden Anteil an der Gesteinsbildung haben. Vor allem sind dies die Silikate wie Olivine, Glimmer, Amphibole, Feldspäte oder Quarz, aber auch Karbonate wie Dolomit oder Kalzit sind wichtige Bestandteile von Gesteinen. Neben diesen Hauptgemengteilen enthalten die meisten Gesteine noch so genannte Nebengemengteile oder Akzessorien. Als Gefüge eines Gesteins bezeichnet man seine Struktur, die sich aus den Eigenschaften und dem Verhältnis der gesteinsbildenden Minerale zueinander ergibt. Insbesondere die Größe und Form der enthaltenen Kristalle, sowie ihre räumliche Lage und Verteilung im Gestein, machen das Gefüge aus.

Klassifikation

Gesteine können auf verschiedene Weise klassifiziert werden; sehr verbreitet ist die Einteilung nach Entstehung und Herkunft. Demnach unterscheidet man vier Gruppen, magmatische Gesteine (Magmatite), metamorphe Gesteine (Metamorphite), Sedimentgesteine (Sedimentite) und als Sonderfall Meteoriten. In der Geotechnik und zahlreichen verwandten Wissenschaften wie der Bodenkunde unterscheidet man Gesteine grundsätzlich in zwei Gruppen, die Festgesteine und die Lockergesteine.

Magmatische Gesteine

Magmatische Gesteine Magmatische Gesteine entstehen durch das Erkalten heißen geschmolzenen Materials aus dem Erdinneren, des so genannten Magmas. Findet das Erkalten unterirdisch statt, spricht man von Plutoniten oder Intrusivgesteinen. Durch die verhältnismäßig gute Wärmeisolation der aufliegenden Gesteine kühlt sich die Magmaschmelze nur langsam ab, so dass große Mineralkristalle entstehen können. Beispiele für plutonische Gesteine sind Granit oder Gabbro. Das Magma kann riesige Gesteinsmassen, die so genannten Plutone bilden, die oft mehrere Tausend Kubikkilometer Gestein umfassen. Magma kann jedoch auch in flüssigem Zustand zu Tage treten. An der Erdoberfläche im Kontakt mit Luft erkaltet es schnell und bildet dann die so genannten vulkanischen oder Extrusivgesteine. Durch die rasche Abkühlung kommt es nur zur Bildung sehr kleiner Kristalle wie etwa beim Basalt oder Andesit; oft existiert sogar überhaupt keine kristalline Ordnung, und es entsteht vulkanisches Glas wie beispielsweise Obsidian.

Metamorphe Gesteine

Metamorphe Gesteine entstehen aus älteren Gesteinen beliebigen Typs durch Metamorphose, das heißt durch Umwandlung unter hohem Druck beziehungsweise hoher Temperatur. Bei der Umwandlung ändert sich die Mineralzusammensetzung des Gesteins, weil neue Minerale und Mineralaggregate gebildet werden; der Gesteinschemismus bleibt aber weitgehend gleich. Daneben wird auch das Gesteinsgefüge transformiert. Beispielsweise entsteht aus Quarzsanden durch Rekristallation und die Ausbildung eines feinen Zements zwischen den Kristallkörnern das metamorphe Gestein Quarzit. Weiträumige Metamorphose von Gesteinen findet meist in großer Tiefe statt, lokale Transformationen können aber auch nahe der Erdoberfläche auftreten, meist in Zusammenhang mit Vulkanismus oder seichten Granitintrusionen. Auch Meteoriteneinschläge führen zu Gesteinsmetamorphosen.
- Regionalmetamorphose steht in Zusammenhang mit Gebirgsbildungen und ist häufig druckbetont. Die damit verbundene Faltung von Gesteinen durch Kompression führt zu Rekristallisation und Einregelung von Mineralen und der Ausbildung einer Schieferung. Ein Beispiel ist die Umwandlung von tonigen Sedimenten in Schiefer.
- Kontaktmetamorphose bezeichnet die Gesteinsumwandlung durch Wärmeeinwirkung aus dem umgebenden Gestein heraus, entweder in lokalem Maßstab durch Aufheizen des Gesteins um kleinere magmatische Gänge herum bis hin zu großen Transformationszonen, sogenannten Aureolen, die sich um große, tiefsitzende plutonische Granit-Intrusionen herum bilden.

Sedimentgesteine

Sedimentgesteine Sedimentgesteine entstehen durch Verwitterung und Erosion von Gesteinen durch Wind (zum Beispiel Löss), Wasser (zum Beispiel Sandstein) oder Eis (zum Beispiel Tillit), die Lösung, den Transport und die nachfolgende Ablagerung ihrer Bestandteile, daneben auch durch biochemisch induzierten Niederschlag (zum Beispiel Kreide) oder durch Verdampfung (zum Beispiel Evaporit). Einzelne Mineralkörner oder Gesteinsfragmente bilden mit der Zeit lose Sedimente. So werden je nach Art der Genese klastische, chemische oder organogene Ablagerunsgesteine unterschieden. Werden diese durch Sedimentation weiteren Materials bedeckt, verdichten sie sich unter zunehmendem Wasserverlust immer mehr, bis durch Neukristallisation und Kompaktifikation aus dem weichen Sediment das harte, spröde Sedimentgestein entstanden ist. Darin werden die einzelnen Mineralkristalle durch eine feinkörnige Grundmasse, die Matrix, zusammengehalten. Diese Veränderungen nach der primären Sedimentation bezeichnet man als Diagenese. Sedimentationsprozesse finden auf der Erdoberfläche seit Milliarden von Jahren statt. Sedimente lagern sich meist kumulativ in einer Abfolge horizontaler Schichten ab; durch die Reihenfolge der Ablagerung sind von Ausnahmefällen abgesehen höherliegende Schichten jünger als tieferliegende, eine Erkenntnis, die als Superpositionsprinzip oder Lagerungsgesetz auf den dänischen Arzt und Geologen Nicolaus Steno zurückgeht. Nach ihrer Entstehung können Sedimentgesteine starken Kräften unterliegen, infolge derer die ehemals flachen Schichten gefaltet und gekippt werden, so dass die Lage des Gesteins im Raum so stark verändert sein kann, dass die ursprüngliche Schichtfolge lokal umgekehrt ist. Sedimente lassen sich grob in die terrestrischen Land- und die marinen Meeressedimente unterteilen. Zu ersteren zählt man auch die Ablagerungen in Süßwasserseen oder Flüssen, die aus Sand oder Schlamm entstanden sind, sowie die organischen Pflanzenreste, aus denen die Kohle hervorgegangen ist. Auch Wüstensedimente sowie Ablagerungen von Gletschern werden dieser Gruppe zugeteilt. Meeressedimente können durch Ablagerung von Erosionsmaterial anderer Gesteine auf dem Meeresgrund, durch von biochemischen Vorgängen verursachte Ausfällung zum Beispiel von Karbonaten und durch Ablagerung anorganischer Skelette von Mikroorganismen wie Kammerlingen (Foraminifa), Coccolithophoriden (Haptophyta), Strahlentierchen (Radiolaria) oder Kieselalgen (Bacillariophyta) entstehen.

Meteorite

Meteorite Einen Sonderfall unter den Gesteinen bilden die Meteorite, Gesteinskörper aus dem Weltraum. Meteorite sind Überreste der ursprünglichen Materie des Sonnensystems und enthalten zahlreiche Minerale, die sich nicht in anderen Gesteinen irdischen Ursprungs finden lassen. Sie lassen sich nach ihrem Mineralgehalt einteilen in Steinmeteorite, die in erster Linie aus Silikaten wie Olivin oder Pyroxen bestehen, Eisenmeteorite, die sich häufig aus den Eisen-Nickel-Mineralen Kamazit und Taenit zusammensetzen und Stein-Eisen-Meteorite, die einen Mischtyp darstellen. Die Größe von Meteoriten liegt zwischen der von Mikrometeoriten und riesigen, tonnenschweren Gesteinskörpern. Aus Schweden sind mehrere hundert Millionen Jahre alte fossile Meteoriten bekannt. Irdischen Ursprungs, aber durch Meteoriteneinschläge gebildet sind die Tektite, zentimetergroße Glasobjekte, die durch einschlagbedingtes Schmelzen irdischen Gesteins und darauf folgendes schnelles Abkühlen an der Luft entstehen, und die Impaktite, die durch die starken mechanischen und thermischen Einwirkungen bei einem Meteoriten-Einschlag aus den am Einschlagsort vorhandenen Gesteinen entstehen wie etwa Suevit.

Gesteinskreislauf

Hauptartikel: Kreislauf der Gesteine Magmatische, metamorphe und Sedimentgesteine werden durch geodynamische Prozesse wie Erosion, Gesteinsmetamorphose oder Sedimentation ineinander umgewandelt. So unterliegen durch Erosion des Deckgesteins freigelegte metamorphe und magmatische Intrusivgesteine ebenso wie die an der Oberfläche gebildeten Sediment- und magmatischen Extrusivgesteine der Verwitterung und Erosion. In erster Linie durch wind- oder wasserbedingten Transport lagern sich die Verwitterungsbestandteile als Sedimente ab und bilden durch Verdichtung schließlich Sedimentgesteine. Diese wandeln sich wie auch magmatische Intrusivgesteine in großer Tiefe unter hohem Druck und hoher Temperatur in metamorphe Gesteine um. Der Kreislauf schließt sich, wenn diese entweder wieder an die Oberfläche gelangen oder durch weitere Absenkung ins Erdinnere aufgeschmolzen werden und damit das Rohmaterial für die Entstehung magmatischer Gesteine bilden. Das folgende Diagramm zeigt diese Prozesse in der Übersicht: center

Bedeutung

Gesteine dienten in der Menschheitsgeschichte als erster Werkstoff zur Herstellung von Werkzeug, den Steingeräten, und sind somit auch der Namensgeber für die älteste kulturhistorische Erdepoche, die Steinzeit. Archäologische Funde aus jener Zeit sind meist Steinartefakte. Steine bilden das älteste feste Baumaterial der menschlichen Kultur und die älteste bekannte überlieferte Schreibunterlage menschlicher Schriftkultur. Sie sind Grundlage bildlicher Darstellungen in der Kunst, besonders in der Lithografie und als Ausgangsmaterial der Bildhauerei. Schmucksteine, Edelsteine und Halbedelsteine sind als Schmuck beliebt. Lesesteinhaufen und Trockensteinmauern dienten früher als Markierung von Äckern und sind heute wertvolle Biotope. Ein Grenzstein wird zur Abgrenzung von Gebieten verwendet. Fossilien in Form von Versteinerungen zeugen von Lebewesen früherer Äonen, Epochen und Perioden und spielen eine große Rolle für das Studium vergangener Lebensformen, der Evolutionsgeschichte sowie für die Datierung von Gesteinsschichten. Siehe auch: Liste der Gesteine, Liste der Gesteine nach Genese

Literatur

Vinx, Roland: Gesteinsbestimmung im Gelände. 2005, 452 S., 7 s/w Abb., 364 farb. Abb., 14 s/w Tab. Spektrum Akademischer Verlag. ISBN 3-8274-1513-6

Weblinks


- [http://www.lgd.de/projekt/gesteine/gesteine/index.html Gesteine - Baumaterial unserer Erde]
- Real Video: [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=040107.rm Woher weiß man das Alter von Gesteinen?] (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri) Kategorie:Petrologie ! Kategorie:Bergbau ja:岩石 ms:Batu th:หิน

Feldspat

Feldspat ist eine Gruppe sehr häufiger, quasi „auf dem Feld“ vorkommender Silikat-Minerale der chemischen Zusammensetzung (Na,K,Ca,Ba) (Al,Si)4O8. Die in Klammern angegebenen Elemente können sich jeweils gegenseitig vertreten, stehen jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals. Feldspat kristallisiert entweder im monoklinen oder im triklinen Kristallsystem, hat eine mittlere Härte von 6 bis 6,5 und eine sehr variable Farbe, die von farblos über weiß, rosa, grün, blau bis braun reicht. Strichfarbe ist weiß. Feldspat zählt zu den wichtigsten gesteinsbildenden Mineralen.

Klassifikation

Feldspate lassen sich in drei verschiedene Gruppen einteilen:
- Alkalifeldspäte der Ab-Or-Mischreihe mit den Endgliedern Albit (NaAlSi3O8) und Kalifeldspat (KAlSi3O8) bzw. Orthoklas/Mikroklin und den Mischkristallen Anorthoklas, Na-Sanidin und Sanidin haben einen hohen Anteil an Kalium und Natrium. Sie sind allerdings nur bei hohen Temperaturen stabil mischbar. Bei der Abkühlung kommt es zu Entmischungen, die sich in natriumreichen Lamellen in Kalifeldspat („Perthit“), bzw. in kaliumreichen Lamellen in Albit („Antiperthit“) äußern. Den Vorgang selbst bezeichnet man als "perthitische Entmischung".
- Plagioklase (auch Kalknatronfeldspäte) der Ab-An-Mischreihe mit den Endgliedern Albit (NaAlSi3O8) und Anorthit (CaAl2Si2O8) und den Mischkristallen Oligoklas, Andesin, Labradorit und Bytownit zeichnen sich dagegen durch einen großen Gehalt an Kalzium und Natrium aus.
- Ternäre Feldspäte im inneren des Dreiecks aus Kalifeldspat-Albit-Anorthit mit einer jedoch bei sinkenden Temperaturen zunehmend großen Mischungslücke. Die Bezeichnung eines Einzelminerals kann auch mittels Prozentangaben erfolgen: Zum Beispiel stellt man einen An-Ab-Mischkristall aus 60 Prozent Albit und 40 Prozent Anorthit mit Ab60An40 oder auch nur kurz Ab60 bzw. An40 dar und bezeichnet ihn aufgrund dieser Zusammensetzung als Andesin.

Einzelminerale und Varietäten


- Albit (NaAlSi3O8) ; triklin
  - Periklin, Cleavelandit
- Andesin ((Na,Ca)Al(Si,Al)3O8) ; triklin
- Anorthit (CaAl2Si2O8) ; triklin
- Labradorit (Ca,Na)Al(Si,Al)3O8) ; triklin
- Mikroklin (KAlSi3O8) ; triklin
  - Amazonit
- Oligoklas ((Na,Ca)Al(Si,Al)3O8) ; triklin
  - Peristerit, Sonnenstein
- Hyalophan ((K,Ba)Al(Si,Al)3O8) ; monoklin
- Sanidin (KAlSi3O8) ; monoklin
- Orthoklas (KAlSi3O8) ; monoklin
  - Adular, Mondstein

Vorkommen

Feldspate treten meist in Form tafeliger oder säuliger, oft verzwillingter Kristalle auf und finden sich sowohl in magmatischen als auch in metamorphen und Sedimentgesteinen. Welcher Feldspattyp sich in einem gegebenen magmatischen Gestein findet, hängt von der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur der ursprünglichen Schmelze ab: Kalifeldspate bilden sich bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in siliziumdioxidreichen Magmen, die beim Abkühlen die Gesteine Granit und Rhyolith bilden. Ist die Schmelze dagegen eher arm an Siliziumdioxid und kristallisiert bei vergleichsweise hoher Temperatur, so entstehen Kalknatronfeldspate, die sich dann in Gesteinen wie Gabbro oder Basalt finden.

Verwendung als Rohstoff

Einige Varietäten des Feldspat wie Labradorit oder Orthoklas finden bei geeigneter Qualität als Schmuckstein Verwendung. Feldspat ist neben Kaolin und Quarz ein wichtiger Bestandteil bei der Porzellanherstellung. Siehe auch: Liste von Mineralen

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Feldspat Mineralienatlas - Feldspat]
- [http://peridot.min.uni-koeln.de/reinersworld/polmin/Mineral/fsp/fspform.htm Feldspat-Seite von der Universität Köln] Kategorie:Mineral ja:長石 ko:장석

Mafisch

Ein Mafit ist ein dunkles magmatisches oder metamorphes Gestein, das typischerweise eine Dichte größer als 3 g/cm³ hat und hauptsächlich aus magnesium- und eisenhaltigen Mineralen, also mafischen Mineralen, besteht. Der Begriff Mafit ist eine Zusammenfassung der Wörter Magnesium und Ferrum (Eisen). Das entsprechende Adjektiv lautet mafisch bzw. mafitisch. Siehe auch: Felsit Kategorie:Gestein ja:有色鉱物

Mineral

Als Mineral (Mehrzahl Minerale, auch Mineralien) definieren Mineralogen natürlich vorkommende Feststoffe mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung und einem auch auf mikroskopischer Ebene gleichförmigen Aufbau. Die meisten Minerale sind kristallin. Die Mehrzahl der heute bekannten ca. 4000 Minerale sind anorganisch, es sind aber auch wenige organische Minerale bekannt. Die Lehre von den Mineralen ist die Mineralogie. Alle Gesteine der Erde und anderer Himmelskörper sind aus Mineralen aufgebaut. Am häufigsten kommen etwa dreißig Minerale vor, die so genannten Gesteinsbildner. Der spezifische Mineralinhalt eines Gesteins liefert Informationen über die Bildung und Entwicklungsgeschichte eines Gesteins und trägt damit zur Kenntnis des Ursprungs und der Entwicklung des Planeten Erde bei. Nach ihrer Entstehung lassen sich Primärminerale und Sekundärminerale unterscheiden: Erstere entstehen zur selben Zeit wie das Gestein, dessen Teil sie sind, letztere werden dagegen erst durch chemische Verwitterung oder Metamorphose aus den Primärmineralen gebildet.

Struktur und Form

Metamorphose Fast alle Minerale treten in der Natur als kristalline Feststoffe auf, sehr wenige dagegen als amorphe Stoffe, die dem Glas vergleichbar sind. Gediegenes, das heißt elementares, Quecksilber und Wasser, die flüssige Modifikation des Eises, stellen die einzigen Flüssigkeiten dar, die zu den Mineralen gezählt werden. Frei kristallisierte Minerale zeigen äußerlich eine feste geometrische Form mit wohldefinierten natürlichen Flächen, die in festen Winkeln zueinander stehen. Dies wird auch als Gesetz der Winkelkonstanz bezeichnet. Die symmetrische Anordnung der Flächen ist Ausdruck der inneren Struktur eines kristallinen Minerals: Es zeigt eine wohlgeordnete Atomstruktur, die durch vielfach wiederholte Aneinanderreihung so genannter Elementarzellen entsteht, die die kleinste Struktureinheit des Minerals ausmachen. Man unterscheidet aufgrund der inneren Symmetrie sechs bis sieben Kristallsysteme, nämlich das kubische, das hexagonale, das trigonale, das tetragonale, das orthorhombische, das monokline und das trikline System. Hexagonales und trigonales System werden von manchen Mineralogen gelegentlich zusammengefasst. Durch ungleichmäßiges Kristallwachstum können so genannte Zwillinge entstehen, das sind zwei aus einem Urkristall hervorgegangene miteinander verwachsene Kristalle, die sich, bestimmten Gesetzen gemäß, symmetrisch zueinander verhalten.

Mineral-Erkennung und Eigenschaften

Die Erkennung eines Minerals kann in vielen Fällen auf Grund einiger weniger Eigenschaften wie Kristallform, Härte, Farbe, Bruchverhalten usw. erfolgen. In manchen Fällen sind jedoch weitergehende chemische Analysen, optische Tests oder Röntgenstrukturuntersuchungen zur Identifikation eines Minerals notwendig. Eine wichtige Analysemethode der Mineralogie ist die Durchleuchtung eines Mineral-Dünnschnitts im Polarisationsmikroskop, wo sich die unterschiedlichen chemischen und strukturellen Eigenschaften des Minerals im optischen Verhalten zeigen. Wichtige Eigenschaften eines Minerals sind:
- die Farbe: Sie wird durch die chemische Zusammensetzung eines Minerals, insbesondere durch kleinere Verunreinigungen oder Fehlordnungen im Gitter, beeinflusst. So lässt sich beispielsweise Zinnober an seiner blutroten Färbung erkennen.
- die Strichfarbe: Sie ist die Farbe des pulverförmigen Minerals, die sich oft von der Färbung seiner Oberfläche unterscheidet. Hämatit lässt sich immer an seiner eisenroten Strichfarbe erkennen. Der Strich wird üblicherweise an einem unglasierten Keramikplättchen geprüft.
- der Glanz: Durch die Art, wie Licht an der Oberfläche eines Kristalls reflektiert oder absorbiert wird, ergibt sich sein Glanz. Beim metallisch glänzenden Bleiglanz ist er sogar namensgebend.
- die Transparenz: Manche Minerale sind für Licht vollkommen durchlässig wie die Bergkristall genannte Quarz-Varietät. Viele metallische Erze wie z.B. der Kupferkies sind dagegen undurchsichtig, was auch als opak bezeichnet werden kann.
- die Dichte: Sie hängt von der chemischen Zusammensetzung und Struktur ab. So lässt sich Zinnober von Realgar durch seine durch den Gehalt an schwerem Quecksilber wesentlich höhere Dichte unterscheiden. Wird die Dichte auf die Dichte von Wasser bezogen, so wird sie relative Dichte genannt und ist dann einheitenlos.
- die Härte: Sie wird durch die Stabilität der chemischen Bindungen im Mineral bestimmt und durch ihre Ritzbeständigkeit ermittelt. Angegeben wird sie in der Mineralogie durch ihren Wert auf der Mohs-Skala, die von eins (sehr weich, Beispiel Talk) bis zehn (sehr hart, Beispiel Diamant) reicht.
- die Spaltbarkeit: Sie beschreibt Kristallebenen, zwischen denen nur schwache Kräfte bestehen und an denen daher der Kristall gespalten werden kann. Beispielsweise hat Kalzit drei Spaltebenen und ist so sehr vollkommen spaltbar. Quarz besitzt dagegen gar keine Spaltebene.
- das Bruchverhalten: Bricht ein Mineral nicht entlang seiner Spaltebenen, treten oft charakteristische Bruchstrukturen auf. Beispiele sind der muschelige Bruch von Dolomit und der faserige Bruch von Kyanit.
- die Lumineszenz: Sie ist ein Sammelbegriff für die verschiedenen Arten des Aufleuchtens einer Substanz unter Einwirkung irgendeiner Strahlung mit Ausnahme der reinen Wärmestrahlung (z. B. Fluoreszenz, Phosphoreszenz).
- der Magnetismus: Das magnetische Verhalten von Mineralen ist verschieden: Es gibt selbst anziehende Minerale (z. B. Magnetit), von Magneten angezogene Minerale (z. B. Magnetkies) und magnetisch neutrale Minerale. Bestimmt wird diese Eigenschaft mittels einer Kompassnadel.
- die Zähigkeit: Fachsprachlich auch Tenazität genannt versteht man darunter bei Mineralen die Sprödigkeit, Dehnbarkeit und Elastizität. Für einzelne Minerale kann die Zähigkeit ein Bestimungsmerkmal sein, ist jedoch meist dem Spezialisten vorbehalten.
- die Flammenfärbung: Einige Elemente verfärben eine Flamme. Diese Eigenschaft wird in der Flammenprobe verwendet, um auf die chemische Zusammensetzung eines Minerals zu schließen. Gasbrenner sind in abgedunkelten Räumen dazu am Besten geeignet.
- die Radioaktivität: Dies ist die Eigenschaft, hochenergetische Strahlung ohne Energiezufuhr auszusenden. Man unterscheidet traditionell drei Arten von Strahlen: Alpha-, Beta- und Gammastrahlen. Die Strahlenmessung erfolgt mit einem so genannten Geigerzähler. Radioaktivität ist auch in niedrigen Dosen potentiell gesundheitsschädlich.
- der Pleochroismus: Bei einigen durchsichtigen Mineralen sind die Farben und Farbtiefen in verschiedenen Richtungen unterschiedlich. Erscheinen zwei Farben nennt man dies Dichroismus, bei drei Farben Trichroismus bzw. Pleochroismus. Die Bezeichnung wird auch als Sammelbezeichnung für beide Arten der Mehrfarbigkeit verwendet.
- die Schmelzbarkeit: Sie beschreibt das Verhalten vor dem Lötrohr, d.h. die Schmelzreaktion.

Gesteinsbildende Minerale

Die meisten Gesteine setzen sich zum Großteil aus einer nur relativ kleinen Anzahl von Mineralen zusammen, den etwa dreißig Gesteinsbildnern, enthalten daneben aber noch kleinere Mengen an selteneren Bestandteilen. So werden mehr als neunzig Prozent der Erdoberfläche von Silikatmineralen wie Olivin, Pyroxen, Amphibol, Feldspat oder Quarz gebildet. Sie finden sich in magmatischen, metamorphen und auch in tonreichen Sedimentgesteinen. Weitere bedeutende Mineralgruppen sind die Karbonate, die ebenfalls in wichtigen Sedimentgesteinen wie beispielsweise Kalkstein enthalten sind und die Oxide, darunter z. B. Hämatit.

Erzlagerstätten

Mineralablagerungen, die zur Metallgewinnung wirtschaftlich abgebaut werden können, bezeichnet man als Erze. Der Begriff ist somit ökonomisch, nicht wissenschaftlich geprägt: Ob eine gegebene Lagerstätte kommerziell ausgebeutet werden kann, hängt von den Abbaukosten und dem Marktwert des enthaltenen Metalls ab - während der Eisenanteil von Mineralablagerungen bei bis zu 50 % liegen muss, um einen finanziellen Gewinn zu erzielen, reichte im Jahr 2003 bei dem wesentlich wertvolleren Platin bereits ein Anteil von 0,00001 % dazu aus. Erzlagerstätten können auf sehr verschiedene Weise entstehen:
- Riesige Ablagerungen von Eisenerz, die so genannten gebänderten Eisenerzformationen, wurden vor 3650 bis 1800 Millionen Jahren in der Zeit des Archaikums und frühen Proterozoikums vermutlich durch den Einfluss von Bakterien als Sedimente abgelagert.
- Durch Verwitterungsprozesse können Minerale aus ihrem ursprünglichen Entstehungsgebiet verbracht werden und sich konzentriert als Sedimente (Seifen) am Grund von Flüssen, Seen oder flacher Meere absetzen. Ein Beispiel sind Ablagerungen von so genanntem Seifengold, das traditionell durch Waschen aus Flusssand gewonnen wird.
- Wenn heißes Grundwasser, das sich in der Tiefe beim Kontakt mit magmatischer Schmelze mit Mineralen angereichert hat, durch Risse und Spalten zur Oberfläche vordringt, lagern sich mit sinkender Temperatur und sich veränderndem pH-Wert im umgebenden Gestein nacheinander verschiedene Mineralformationen ab, die auf diese Weise die so genannten Hydrothermaladern bilden.
- Auf ähnliche Weise, nur oberirdisch, entstehen Erze, wenn das mineralreiche Wasser an Thermalquellen zu Tage tritt.

Verwendung

Minerale als Schmuck

pH-Wert Seltene Minerale, die aufgrund ihrer Härte, Färbung oder ihres Glanzes als schön empfunden werden und deshalb als Schmuck dienen, sind als Schmucksteine, umgangssprachlich auch als Halbedelsteine bekannt. Mit ihnen befasst sich wissenschaftlich die Gemmologie. Die wertvollsten Schmucksteine wie zum Beispiel Diamant, Rubin, Smaragd oder Saphir heißen auch Edelsteine. (Unter diesen Begriff fallen allerdings auch Nicht-Minerale wie Bernstein.) Aufgrund ihres hohen Preises werden Edelsteine heute teilweise synthetisch hergestellt. Um die durch Farbe und Glanz beeinflusste Schönheit eines Schmucksteins zur Geltung zu bringen, muss er geschliffen und poliert werden. Dazu existieren zahlreiche verschiedene Schliffformen: Durchsichtige oder durchscheinende Varietäten werden in der Regel mit Facettenschliffen versehen, bei denen meist in festen Winkelbeziehungen zueinanderstehende Flächen, die so genannten Facetten, die Lichtreflexion maximieren. Undurchsichtige Minerale erhalten hingegen glatte, einflächige Schliffe. Der Asterismuseffekt eines Sternsaphirs beispielsweise lässt sich nur durch den so genannten Cabochonschliff erzielen. Das Feuer eines im Brillantschliff geschliffenen Diamanten hängt in der Hauptsache von der Einhaltung bestimmter Winkelverhältnisse der einzelnen Facetten sowie von seinen Proportionen ab.

Minerale als Reinigungsmittel

Das gemahlene Tonmineral Lavaerde aus dem marokkanischen Atlasgebirge wird bereits seit der Antike als Körper- und Haarreinigungsmittel verwendet.

Minerale als Reaktionspartner und Reaktionsprodukte

Die Mineralogie hat entscheidend zum besseren Verständnis von Reaktionsabläufen beigetragen. Dies gilt vor allem für die chemischen und mikrobiellen Reaktionen im Wasserkreislauf, bei der Trinkwasseraufbereitung und bei der Korrosion. Im Wasserkreislauf kommt das Wasser mit zahlreichen Mineralen in Kontakt. Als Reaktionspartner spielen vor allem Kalzit, Pyrit und Tonminerale eine größere Rolle: Ersteres ist Reaktionspartner bei der Neutralisation von Säuren einschließlich Kohlensäure unter Bildung von Wasserhärte, zweiteres wirkt als Reduktionsmittel bei der Elimination von Nitrat (Denitrifikation), während Tonminerale Neutralisationsreaktionen bei niedrigen pH-Werten und Ionenaustauschreaktionen bewirken können. Bei der Trinkwasseraufbereitung entstehen als Reaktionsprodukt bei der Elimination von Eisen(II)- und Manganionen Goethit und δ-MnO2, Kalzit kann bei Enthärtungsreaktionen (Entkarbonisierung) gebildet werden. Bei der Abwasserbehandlung können bei ausreichend hohen Phosphatkonzentrationen in den Abwasserbehandlungsanlagen wasserklare Kristalle von Struvit, einem Ammonium-Magnesiumphosphat, entstehen. Diese können den Querschnitt von Leitungen verengen. Bei der Korrosion von Stahl und Gusseisen im Kontakt mit Wasser können je nach Wasserbeschaffenheit Goethit, Magnetit und Lepidokrokit, bei höherer Karbonathärte auch Siderit, in phosphathaltigen Wässern Vivianit, in sulfathaltigen WässernTroilit und in schwefelwasserstoffhaltigen Wässern Greigit gebildet werden. Aus Kupfer kann sich dagegen Cuprit, Malachit oder Azurit bilden, während aus Blei hauptsächlich Hydrocerussit entsteht.

Biomineralisation

Mineralbildungen spielen auch in der belebten Natur eine wichtige Rolle. Weil die entstehenden Produkte manchmal sehr gut, oft aber nur schlecht oder gar nicht kristallisiert sind, werden einige anorganische Komponenten mit ihrer chemischen Bezeichnung aufgeführt; der Mineralname ist gegebenenfalls in Klammern hinzugefügt.
- Calciumcarbonat ist in Form von Kalzit oder Aragonit in der belebten Natur ein Vielzweck-Werkstoff und dient als mineralische Komponente von Eier- oder Muschelschalen. Auch einige Mikroorganismen wie die Kammerlinge (Foraminifera) bilden kalkhaltige Schalen.
- Calciumfluorid (Fluorit) ist Hauptkomponente des Zahnschmelzes von Säugetieren.
- Calciumphosphat (Hydroxylapatit) ist die anorganische Komponente von Knochen.
- Magnetit dient Lebewesen als Kompass zur Orientierung im Erdmagnetfeld. Dies hat man zunächst bei magnetotaktischen Bakterien festgestellt. Auch bei Insekten, Weichtieren, Vögeln und Fischen hat man jedoch inzwischen Magnetit nachgewiesen.
- Siliziumdioxid wird in amorpher Form als Gerüstsubstanz in Pflanzen eingebaut; Kieselalgen bauen aus dieser Substanz ihr Kieselskelett.

Minerale in der Esoterik

Vielen Mineralen wird in der Esoterik eine Bedeutung als Heilstein zugesprochen.

Systematik der Minerale

Minerale können beispielsweise nach ihrer chemischen Zusammensetzung klassifiziert werden: Gediegene Elemente: Gediegene Elemente sind Minerale, die nur aus einem einzigen chemischen Element gebildet werden. Hierzu zählen etwa zwanzig Minerale, davon zehn geologisch signifikant.
- Beispiele: Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Eisen (Fe), Schwefel (S), Graphit (C), Diamant (C) Sulfide: Sulfide bestehen aus einer Verbindung von Schwefel mit Metallen oder Halbmetallen. Zu den Sulfiden zählen etwa 600 Mineralien. Mineralogisch rechnet man auch die selenhaltigen Selenide und die tellurhaltigen Telluride zu dieser Gruppe.
- Beispiele: Bleiglanz (PbS), Pyrit (FeS2), Zinkblende (ZnS), Zinnober (HgS) Halogenide: Die etwa 140 Halogenide bestehen aus einer Verbindung von Fluor, Chlor, Brom oder Iod mit Kationen wie Natrium oder Kalzium.
- Beispiele: Fluorit (CaF2), Steinsalz (NaCl) Oxide und Hydroxide: Aus der Verbindung von Metallen oder Nichtmetallen mit Sauerstoff oder Hydroxylgruppen (OH- -Gruppen) entstehen die etwa 400 Oxide bzw. Hydroxide (auch Oxyde genannt).
- Beispiele: Spinell (MgAl2O4), Hämatit (Fe2O3), Magnetit (Fe3O4), Korund (Al2O3), Pechblende (UO2), Goethit (FeO(OH)) Karbonate: Die mehr als 200 Karbonate sind Sauerstoffsalze mit dem Anionenkomplex [ CO3]2-.
- Beispiele: Dolomit (CaMg(CO3)2), Kalzit (CaCO3), Malachit (Cu2CO3(OH)2) Phosphate, Arsenate, Vanadate: Phosphate sind Sauerstoffsalze mit dem Anionenkomplex [ PO4]3-. Hier werden meist auch Arsenate und Vanadate [VO4]3- eingeordnet. Die Gruppe umfasst etwa 400 Mineralien.
- Beispiele: Apatit (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)), Türkis (CuAl6(PO4)4(OH)8 · 5H2O), Carnotit (K2(UO2)2(VO4)2 · 3H2·) Nitrate: Nitrate sind leicht lösliche Salze mit dem Anionenkomplex [ NO3]-, der meist mit Natrium oder Kalium verbunden ist. Sulfate: Die etwa 300 Sulfate sind Sauerstoffsalze mit dem Anionenkomplex [ SO4]2-. Hierher sortiert man auch die Chromate.
- Beispiele: Anhydrit (CaSO4), Gips (CaSO4 · H2O) Molybdate und Wolframate: Die eng verwandten Molybdate und Wolframate sind Verbindungen eines Metalls mit dem Anionenkomplex [MoO4]2- bzw. [WO4]2-.
- Beispiele: Wulfenit (PbMoO4), Wolframit ((Fe,Mn)WO4) Borate: Zu den etwa 125 Boraten zählen jene Minerale, die den Boratkomplex [BO3]3- enthalten.
- Beispiel: Borax (Na2B4O5(OH)4 · 8 H2O), Sassolin (H3BO3) Silikate: Die Silikate sind etwa 500 Verbindungen, in denen der [ SiO4]4--Tetraeder einen wesentlichen Baustein darstellt.
- Beispiele: Olivin ((Mg, Fe)2SiO4), Zirkon (ZrSiO4), Andalusit (Al2SiO5), Topas (Al2SiO4(OH,F)2), Beryll (Be3Al2Si6O18), Quarz (SiO2) Organische Minerale: Hierzu zählen Salze der Mellithsäure und der Oxalsäure.
- Beispiele: Bernstein, Honigstein, Kleesalz Eine Übersicht über alle Mineralartikel findet sich in der Liste von Mineralen; die verwandte Liste der Gesteine deckt Artikel zu individuellen Gesteinen ab.

Literatur


- Deer, W.A., Howie, R.A., und Zussman, J.: Orthosilicates, Band 1 aus: Rock-forming minerals. Longman, London, 2. Ausgabe, 1982.
- Rösler, H. J.: Lehrbuch der Mineralogie, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1991 ISBN 3342002883
- Kleber, W.: Einführung in die Kristallographie, Oldenbourg, 18. bearb. Aufl. 1998, ISBN 3486273191
- Edition Dörfler: Mineralien Enzyklopädie, Nebel Verlag, ISBN 3-89555-076-0

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de Deutscher Mineralienatlas]
- [http://www.petrefaktum.de/ PETREFAKTUM] - Erdgeschichte Fossilien Mineralien -
- [http://www.minlex.de Mineralienlexikon]
- [http://web2.donzampano.com MinMax Mineralien-Information-System]
- [http://home.arcor.de/geologie-mineralogie/mineralogie-einf.htm#spalt Mineralogie&Geologie]
- [http://www.mindat.org mindat.org - The Mineral Database] - nur englisch, riesige Datenbank mit viel Input der Benutzer
- [http://www.mineralien-sammeln.de/ Datenbank mit Kenndaten der 380 häufigsten Mineralien]
- [http://www.johnbetts-fineminerals.com/jhbnyc/bestgall.htm John Betts Fine Minerals (englisch) - Mineraliengalerie] Kategorie:Mineralogie Kategorie:Bergbau ja:鉱物 simple:Mineral th:แร่

Muskovit

Muskovit ist ein Silikat-Mineral, das zur Glimmer-Gruppe gehört; weitere Bezeichnungen sind Tonerdeglimmer oder Hellglimmer. Muskovit bedeutet auf russisch soviel wie "Moskauer Glas", da er in Russland in großer grobblättriger Art vorkommt, weshalb er sich sehr gut als Schutzglas für Ofenfenster eignet. Ist die Korngröße der Minerale kleiner als 0,1 mm wird er Serizit genannt. Muskovit ist meist farblos durchsichtig bis durchscheinend, manchmal gelblich bis bräunlich, jedoch kaum rötlich oder grünlich. Seine Spaltbarkeit ist vollkommen und die Spaltblätter sind elastisch biegsam. Die Struktur des Muskovit sind zweidimensionale unendliche Schichtgitter, die aufgrund des Chemismus (K Al2 [Si3AlO10 (OH)2] ) ausbildet werden. Er kommt in vielen sauren Tiefengesteinen und kristallinen Schiefern vor, jedoch nicht in Ergussgesteinen. Verwittert er, so entsteht durch Abgabe von Kalium ein Tonmineral, der Illit oder Hydromuskovit genannt.

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Muskovit Mineralienatlas - Muskovit] Kategorie:Mineral ja:白雲母

Amphibol

Amphibol bezeichnet eine Gruppe im monoklinen oder orthorhombischen Kristallsystem kristallisierender, gesteinsbildender Silikat-Minerale mit der komplexen chemischen Zusammensetzung (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al)5(OH)2(Si,Al)8O22. Strukturell handelt es sich um Kettensilikate. Die in Klammern stehenden Atome können sich in beliebiger Mischung vertreten, stehen aber immer im selben Verhältnis zu den anderen Atomgruppen. Amphibol hat eine durchschnittliche Härte von 5 bis 6, eine zwischen weiß, grün und schwarz variierende Farbe und eine blassgrüne Strichfarbe. Amphibol ähnelt Pyroxen, besitzt anders als dieses jedoch Hydroxyl-Gruppen und hat statt Spaltwinkeln von 90 Grad solche von ca. 120 Grad.

Varietäten

monokline Amphibole:
- Manganogedrit Mn2Fe5Si8O20(OH)2
- Tremolit Ca2Mg5Si8O20(OH)2
- Aktinolith Ca2(Mg,Fe)5Si8O20(OH)2
- Edenit NaCa2(Mg,Fe)5Si7AlO22(OH)2
- Pargasit NaCa2(Mg,Fe)4AlSi6Al2O22(OH)2
- Gemeine Hornblende (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)8O22(OH,F)2
- Richterit Na2Ca(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)8O22(OH,F)2
- Riebeckit Na(Fe2+,Mg)3Fe3+2Si8O22(OH)2 orthorhombische Amphibole:
- Antophyllit Mg7Si8O22(OH,F)2
- Holmquistit Li2Mg3Al2Si8O22(OH,F)2

Vorkommen

Die eisenreiche Hornblende, ein besonders wichtiges Amphibol, die neben Eisen hohe Anteile an Calcium, Natrium und Magnesium enthält, tritt sowohl in magmatischen, als auch in metamorphen Gesteinen wie z. B. Amphibolit auf. Tremolith, Aktinolith oder Nephrit, letzterer der wichtigste Bestandteil von Jade, finden sich hauptsächlich in metamorphen Gesteinen.

Verwendung als Rohstoff

Krokydolith, auch Riebeckit oder blauer Asbest genannt, ist dafür bekannt, Lungenkrankheiten wie Asbestose oder Mesotheliome auszulösen. Siehe auch: Liste von Mineralen

Literatur


- Edition Dörfler: Mineralien Enzyklopädie, Nebel Verlag, ISBN 3-89555-076-0

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Amphibol Mineralienatlas - Amphibol] Kategorie:Mineral ja:角閃石

Zirkon

Zirkon ist ein Mineral aus der Gruppe der Silikate, ein Inselsilikat. Die chemische Formel ist ZrSiO4. Zirkon kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem (Kristallklasse: 4/m 2/m 2/m) und hat eine vergleichsweise hohe Härte von 6,5 bis 7,5 auf der Mohs-Skala. Die natürliche Farbe von Zirkon variiert von farblos, goldgelb, rot bis braun, kann aber auch grün, blau oder schwarz sein. Strichfarbe ist weiß. Exemplare, die aufgrund ihrer Größe und Reinheit Edelsteinqualität zeigen, sind ein beliebter Ersatz für Diamanten, mit denen sie zuweilen verwechselt werden. Nicht zu verwechseln mit Zirkon ist Zirkonia (Formel: ZrO2, Zirkoniumdioxid), das ein synthetischer Ersatz für Diamant ist. Der Name stammt entweder vom arabischen zarqun, Zinnober, oder vom persischen zargun, goldfarben. Verändert finden sich diese Worte in Jargon wieder, damit bezeichnet man helle Zirkone. Gelber Zirkon wird Hyazinth genannt, ein Wort ostindischen Ursprungs. Zirkon ist das älteste bekannte Mineral der Erde (siehe Altersbestimmung) und eines der am häufigsten vorkommenden Minerale in der Erdkruste. Es entsteht als frühes Kristallisationsprodukt primär in magmatischen Gesteinen wie Granit und alkalireichen Gesteinen wie Pegmatiten oder Syenit. In metamorphen Gesteinen wird Zirkon in Form von neu- oder umkristallisierten Körnern gebildet. In Sedimentgesteinen findet man detritische Zirkone, das sind durch Erosion transportierte und abgelagerte Körner. Die durchschnittliche Größe von Zirkonen liegt zwischen 100-300µm, z. B. in granitoiden Gesteinen. Gelegentlich erreichen sie aber auch Größen von mehreren Zentimetern, vor allem in Pegmatiten oder Schwermineralseifen. Durch Analyse von Form und Kristallflächenausbildung von Zirkonen können Rückschlüsse auf die Bildungsbedingungen und die weitere Entwicklung des Zirkons gezogen werden.

Chemie

Zirkon enthält häufig Verunreinigungen und Einschlüsse verschiedener Elemente und Minerale. Die theoretische Oxidzusammensetzung von Zirkon ist 67,1 % ZrO2 und 32,9 % SiO2. Nach Rösler (1991) kann er in Extremfällen bis zu 30 % Hafniumoxid (HfO2), 12 % Thoriumoxid (ThO2) oder 1,5 % Uranoxid (U3O8) enthalten. Dementsprechend schwankt die Dichte zwischen 4,3-4,8 g/cm3.

Struktur

In manchen Zirkonen ist der Gitterbau durch die Wirkung hochenergetischer radiogener Teilchen teilweise zerstört – metamiktisiert – solche Kristalle zeigen meist dunklere, braune Farben. Durch die Metamiktisierung kann Wasser ins Kristallgitter eingelagert werden. Die Folge ist eine merkliche Erniedrigung von Dichte und Härte (siehe Tabelle).

Altersbestimmung

Seit der Entwicklung der radiometrischen Altersbestimmung kommt Zirkonen besonders in der Geochronologie Bedeutung zu: sie enthalten Spuren der radioaktiven Isotope 235U, 238U und 232Th (von 10 ppm bis zu 5 Gewichtsprozent). Alle diese Isotope zerfallen über Zerfallsreihen zu verschiedenen Bleiisotopen. Durch Messen der entsprechenden Uran-Blei- bzw. Thorium-Blei-Verhältnisse kann das Kristallisationsalter eines Zirkons und damit oft dasjenige des ihn enthaltenen Gesteins bestimmt werden. Zirkone sind gegenüber geologischen Einflüssen wie Verwitterung und selbst hochgradiger Gesteinsmetamorphose äußerst resistent und können solche Ereignisse in ihrer Isotopenzusammensetzung "speichern". Die bisher ältesten Minerale, die auf der Erde gefunden wurden, sind Zirkone aus dem Narryer Gneiss Terrane, Yilgarn Craton, Westaustralien, mit einem Alter von 4,404 Milliarden Jahren. Dieses Alter wird als das Kristallisationsalter dieser Zirkone interpretiert. Westaustralien

Verwendung

Zirkon ist das wichtigste Zirkonium- und Hafniumerz. Zirkoniumoxid (ZrO2 ) hat einen Schmelzpunkt von etwa 3000° und wird zur Herstellung von Schmelztiegeln und abrasionsfesten Werkstoffen verwendet. Zirkonium selbst findet u. a. in Kernreaktoren Verwendung. Wichtigste Lagerstätten sind Schwermineralseifen, in denen Zirkon gelegentlich in einzelnen Lagen gesteinsbildend auftritt. Zirkonreiche Seifenlagerstätten werden in Indien, den USA, Australien, Sri Lanka oder Südafrika abgebaut. Wegen ihrer hohen Lichtbrechung (Brechungsindex von 1.95, im Vergleich dazu Diamant: 2.4, Zirkonia: 2.2 und Quarz: 1.5) sind größere Exemplare geschätzte Schmucksteine. Durch Hitzebehandlung kann die Farbe von braunen oder trüben Zirkonen verändert werden, je nach Hitzezufuhr entstehen so farblose, blaue oder goldgelbe Steine. Siehe auch: Liste von Mineralen, Blei-Zirkonat-Titanat (PZT)

Literatur


- Hanchar & Hoskin (2003): Zircon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 53, 500 Seiten, http://www.minsocam.org/MSA/RIM/Rim53.html. - Umfassendste und aktuelle Arbeit über Zirkon, herausgegeben von der Mineralogical Society of America.
- D. J. Cherniak und E. B. Watson (2000): Pb diffusion in zircon. Chemical Geology 172, Seiten 5-24.
- A. N. Halliday (1999): In the beginning... . Nature 409, Seiten 144-145.
- Hermann Köhler (1970): Die Änderung der Zirkonmorphologie mit dem Differentiationsgrad eines Granits. Neues Jahrbuch Mineralogische Monatshefte 9, Seiten 405 - 420.
- K. Mezger und E. J. Krogstad (1997): Interpretation of discordant U-Pb zircon ages: An evaluation. Journal of metamorphic Geology 15, Seiten 127-140.
- J. P. Pupin (1980): Zircon and Granite petrology. Contributions to Mineralogie and Petrololgy 73, Seiten 207-220.
- Gunnar Ries (2001): Zirkon als akzessorisches Mineral. Aufschluss 52, Seiten 381-383.
- H.J. Rösler (1991): Lehrbuch der Mineralogie, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 5. Auflage, ISBN 3-342-00288-3
- Christoph Töpfner (1996): Brasiliano-Granitoide in den Bundesstaaten Sao Paulo und Minas Gerais, Brasilien - eine vergleichende Studie. Zirkontypologie, U-(Th)-Pb- und Rb-Sr-Altersbestimmungen. Münchner Geologische Hefte 17, Reihe A Allgemeine Geologie, Dissertation an der LMU München.
- P. Tondar (1991): Zirkonmorphologie als Charakteristikum eines Gesteins. Dissertation an der Ludwig-Maximilians-Universität München, 87 Seiten
- W. E. Tröger, U. Bambauer, F. Taborsky und H. D. Trochim (1981): Optische Bestimmung gesteinsbildender Minerale, Teil 1: Bestimmungstabellen. Stuttgart (Schweizerbarth).
- G. Vavra (1990): On the kinematics of zircon growth and its petrogenetic significance: a cathodoluminescence study. Contrib. Mineral. Petrol. 106, Seiten 90-99.
- G. Vavra (1994): Systematics of internal zircon morphology in major Variscan granitoid types. Contrib. Mineral. Petrol. 117, Seiten 331-344.
- S. A. Wilde et. al. (2001): Titel. Nature 409, Seiten 175-178.

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/phpwiki/index.php/Zirkon Mineralienatlas - Infos u. Bilder auch unter UV]
- http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/1008/Zirkon.html - der Artikel von Gunnar Ries, siehe Weitere Literatur im Internet
- http://www.a-m.de/deutsch/lexikon/mineral/inselsilicate/zirkon-bild1.htm - Foto eines Zirkons
- http://www.haines-maassen.com - Günstige Lieferquelle von Zirkonium in diversen formen und Reinheiten Kategorie:Schmuckstein Kategorie:Mineral

Apatit

Apatit ist ein im hexagonalen Kristallsystem kristallisierendes Phosphat-Mineral mit Härte 5, der chemischen Zusammensetzung Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) und variabler, oft grüner, brauner oder weißer Farbe.

Varietäten


- Fluorapatit Ca5(PO4)3F ist ein wichtiger Bestandteil von Zähnen insbesondere des Zahnschmelzes.
- Hydroxylapatit Ca5(PO4)3OH wird nach einem Verfahren von Tiselius auch künstlich hergestellt und dient dann bei der chromatografischen Trennung von Eiweißstoffen als stationäre Phase in der Säule. Außerdem bildet es die Knochensubstanz bei Wirbeltieren.
- Spargelstein gelblich-grün
- Moroxit bläulich-grün

Vorkommen

Apatit kommt in Hydrothermaladern, Pegmatiten und methamorphem Kalkstein vor, bildet sich aber auch aus organischem Material in Sedimentgestein.

Synthese

Hydroxyl-Apatit wird nach dem Tiselius-Verfahren synthetisiert: Dazu wird im ersten Schritt aus Kalziumchloridlösung (CaCl2) und Dinatriumhydrogenphosphatlösung (Na2HPO4) die Verbindung Bruschit (Kalziumhydrogenphosphat-Dihydrat, CaHPO4·2H2O) hergestellt. Der sehr schlecht wasserlösliche Bruschit wird dann in Natronlauge NaOH gekocht, bis er sich in Hydroxyl-Apatit umgewandelt hat.

Bedeutung als Rohstoff

Apatit wird als Düngemittel und in der chemischen Industrie genutzt. In der Medizin wird die Varietät Hydroxylapatit als künstlicher Knochenersatz (bone graft), zum Teil in Kombination mit β-Trikalziumphosphat, oder als bioaktive Beschichtung von Titanimplantaten zur Verbesserung des Knocheneinbaus eingesetzt.

Geschichte

Der Name stammt von dem Griechischen apate ab und bedeutet "Täuschung", da sich Apatit leicht mit anderen Mineralen wie zum Beispiel Turmalin oder Beryll verwechseln lässt. Siehe auch: Liste von Mineralen

Literatur


- W. E. Tröger, U. Bambauer, F. Taborsky und H. D. Trochim (1981): Optische Bestimmung gesteinsbildender Minerale, Teil 1: Bestimmungstabellen. Stuttgart (Schweizerbarth).

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Apatit Mineralienatlas - Apatit] Kategorie:Mineral Kategorie:Zahnmedizin ja:燐灰石

Magnetit

Magnetit, Magneteisen oder Magneteisenstein ist ein im kubischen Kristallsystem kristallisierendes Oxid-Mineral der chemischen Zusammensetzung Fe3O4. Eines der Eisenionen ist dabei zweiwertig, die beiden anderen dreiwertig. Es hat eine Härte von 5,5 bis 6,5, eine schwarze Farbe sowie Strichfarbe und matten Metallglanz. Magnetit ist das am stärksten magnetische Mineral.

Eigenschaften

Magnetit ist bei Unterschreiten der Curie-Temperatur von 578 °C im Erdfeld magnetisch. Magnetitkristalle konservieren die Richtung des anliegenden Magnetfeldes zur Zeit ihrer Entstehung. Dadurch konnte festgestellt werden, dass sich das Erdmagnetfeld langsam verändert.

Vorkommen

Magnetit kommt in massiver oder gekörnter Form und daneben auch als Kristall vor, letzterer ist oft oktaedrisch geformt, besitzt also acht dreieckige Begrenzungsflächen. Es ist ein durchaus häufiges Mineral, das allerdings selten den Hauptbestandteil eines Gesteins stellt. Man findet Magnetit in zahlreichen magmatischen Gesteinen wie zum Beispiel Basalt, Diabas oder Gabbro, in metamorphen Gesteinen oder durch Verwitterungsprozesse aufgrund seiner Härte weitgehend intakt verbracht als Magnetitsand in Flusssedimenten. Aus diesen wird es zum Teil noch heute von Hand ausgewaschen.

Bedeutung als Rohstoff

Magnetit ist neben dem Hämatit eines der wichtigsten Eisenerze und hat mit 72 Prozent Eisen den höchsten Gehalt an diesem Metall.

Biologische Bedeutung

Verschiedene Tierarten sind zur Orientierung auf Magnetit angewiesen. Hierzu gehören Tauben, Bienen, Weichtiere (Mollusca) und auch Bakterien.

Geschichte

Der Legende nach leitet sich der Name des Minerals von dem Schafhirten Magnes ab, dessen mit Eisennägeln zusammengehaltene Schuhe auf einem Felsen hängenblieben, der das Mineral enthielt. Erwähnt wird es bereits durch den römischen Schriftsteller Plinius den Älteren. Auch die Chinesen nutzten das Mineral bereits im 11. Jahrhundert v. Chr. wegen seiner magnetischen Eigenschaften. Siehe auch: Liste von Mineralen Kategorie:Mineral ja:磁鉄鉱

Rutil

Rutil (von lateinisch rutilus:rot) ist ein im tetragonalen Kristallsystem kristallisierendes Oxid-Mineral mit einer Härte von 6 bis 6,5, einer rotbraunen bis schwarzen, manchmal auch gelben, bläulichen oder violetten Farbe und einer meist gelben bis blassbraunen Strichfarbe. Es ist die bedeutendste der drei Modifikationen des Titandioxids TiO2; die beiden anderen sind Anatas und Brookit.

Vorkommen

Rutil kommt sowohl massiv als auch in Form prismatischer Kristalle vor. Man findet ihn auch als feine Nadeln in anderen Mineralen wie Korund oder Quarz, in letzterem Fall wird er auch Venushaar genannt. So genannte Sternensaphire oder Sternenrubine enthalten feine Rutilnadeln, an denen das Licht gebrochen wird; dieses optische Phänomen wird als Asterismus bezeichnet. Rutil ist in vielen magmatischen Gesteinen als akzessorisches Mineral enthalten, daneben kommt er in metamorphen Gesteinen und in Flusssedimenten vor. Rutil ist die einzige bei hohen Temperaturen stabile Modifikation des Titandioxid.

Bedeutung als Rohstoff

Rutil ist mit einem Metall-Gehalt von etwa 60 Prozent nach Ilmenit das bedeutendste Titan-Mineral. Künstlich hergestellt kann er als Schmuckstein Verwendung finden. Titandioxid in der Rutil-Modifikation wird auf Grund der hohen Lichtbrechung als Weißpigment verwendet. Rutil wird außerdem allein oder in Verbindung mit Zellulose zum Umhüllen von Elektroden für das Lichtbogenschweißen eingesetzt und dient dabei dazu, die Schweißung zu verbessern oder erst zu ermöglichen.

Geschichte

Bis 1795, als seine chemische Zusammensetzung bekannt wurde, wurde Rutil fälschlicherweise für Turmalin gehalten. Er wurde von Abraham Gottlob Werner benannt. Die ersten synthetischen Rutile wurden 1948 produziert. Siehe auch: Liste von Mineralen

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Rutil Rutil im Mineralienatlas] Kategorie:Mineral ja:ルチル

Ilmenit

Titaneisen (Titaneisenerz), auch Ilmenit genannt, ist ein schwarzes Oxid-Mineral mit schwarzer Strichfarbe. Es hat die chemische Zusammensetzung FeTiO3, eine Härte von 5 bis 6 und kristallisiert im trigonalen Kristallsystem. Titaneisen ist ein Gemisch mit einem Anteil von 48 % Eisenoxid und 52 % Titanoxid. Es kommt sowohl massiv als auch in Form von tafeligen Kristallen vor und sieht dem Magnetit sehr ähnlich. Es ist oft durch Beimengungen von Hämatit verunreinigt, mit dem sich bei hohen Temperaturen Mischkristalle bilden.

Vorkommen

Titaneisen tritt als Bestandteil magmatischer Gesteine wie Gabbro und Diorit auf, daneben zuweilen auch in Quarzadern und vereinzelt in metamorphen Gesteinen. Als verwitterungsbeständiges Mineral lagert es sich zusammen mit Magnetit und Rutil in Flusssanden ab.

Bedeutung als Rohstoff

Titaneisen ist das bedeutendste Titan-Mineral. Aus Kanada, Australien und Südafrika stammen zwei Drittel der gesamten Jahresproduktion dieses Metalls. Wissenschaftler um den Geologen Dr. James B. Garvin vom Goddard Space Flight Center vermuten, dass Ilmenit auch auf dem Mond vorkommt und hoffen, es dort zur Herstellung von Sauerstoff für eine eventuelle Mondbasis zu verwenden.

Geschichte

Der alternative Name Ilmenit leitet sich von dem "Ilmen" benannten russischen Gebirgszug her. Siehe auch: Liste von Mineralen

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Ilmenit Ilmenit im Mineralienatlas WiKi] Kategorie:Mineral Kategorie:Stoffgemisch ja:イルメナイト

Quarz

Quarz ist ein im trigonalen Kristallsystem kristallisierendes Silikat-Mineral mit Härte 7, sehr variabler Farbe (auch farblos) und weißer Strichfarbe. Es besteht wie das amorphe Quarzglas vollständig aus Siliziumdioxid (SiO2). Quarz wird gelegentlich mit dem Kalzit verwechselt, kann jedoch durch seine größere Härte, die niedrigere Doppelbrechung und die Reaktion des Kalzits mit verdünnter Salzsäure leicht von diesem unterschieden werden. Quarz ist ein häufiges gesteinsbildendes Mineral und sehr erosions- und verwitterungsbeständig.

Varietäten und Modifikationen

Verschiedene Einzelminerale und Schmucksteine werden zu den Quarzen gerechnet. Sie bestehen alle aus SiO2, enthalten aber Verunreinigungen, unter anderem durch Eisen, Mangan, Titan oder Eisenhydrate, welche verschiedene Färbungen hervorrufen. Zu den Quarzen zählen unter anderem die Varietäten:
- Achat, Amethyst, Aventurin
- Bergkristall
- Chalcedon, Chrysopras, Citrin
- Eisenkiesel
- Falkenauge
- Heliotrop
- Jaspis
- Quarz-Katzenauge, Karneol (Carneol)
- Milchquarz, Moosachat, Morion
- Onyx
- Prasem
- Rauchquarz, Rosenquarz
- Saphirquarz, Sarder, Sardonyx
- Tigerauge Die Modifikationen des Quarz haben dieselbe chemische Zusammensetzung wie Quarz, das Kristallgitter, wenn vorhanden, ist jedoch anders aufgebaut. Man unterscheidet insbesondere folgende Modifikationen:
- den wasserhaltigen, amorphen Opal
- die Hochdruckmodifikationen Coesit, Cristobalit, Stishovit und Tridymit
- den kubisch kristallisierenden Melanophlogit Die meisten Modifikationen können selbst wieder in verwandte, aber kristallographisch verschiedene Kristallstrukturen unterteilt werden. Quarz selbst ist nur bei niedriger Temperatur in der trigonalen α-Quarz-Phase stabil. Bei 573 Grad Celsius findet eine Phasenumwandlung in die hexagonale β-Quarz-Phase statt. Die höhere Symmetrie des β-Quarz führt unter anderem zum Verlust der piezoelektrischen Eigenschaften. Den Übergang von der β-Quarz Phase zum α-Quarz kann man sich leicht vereinfacht durch Kippen robuster Tetraeder um die <100> Achse veranschaulichen. Die Kipprichtung entscheidet über die Orientierung des α-Quarzes. Diese beiden Orientierungen der α-Quarz Phase werden als Dauphiné-Zwillinge des Quarz bezeichnet.

Struktur

Der Quarz ist ein Gerüstsilikat das aus SiO4-Tetraedern besteht. Über die Sauerstoffatome in den Ecken entsteht die Atombindung, in dem sich jedes Siliziumatom vier halbe Sauerstoffatome teilt und damit den Ladungshaushalt ausgleicht.

Vorkommen

Quarz findet sich häufig in Form sechsseitiger Kristalle, die im Einzelfall mehrere Tonnen schwer werden können. Das Mineral entsteht meist in der kontinentalen Kruste und findet sich dort in Form wohlentwickelter Kristalle, als Kruste auf Oberflächen und als Auskleidung natürlicher Höhlungen, so genannter Geoden. Als sehr häufig vorkommendes Mineral, das einen Anteil von zwölf Prozent an der Mineralzusammensetzung der Erdkruste ausmacht, tritt Quarz sowohl in magmatischen und metamorphen Gesteinen als auch in Sandstein und Kreidekalken organischen Ursprungs auf: In magmatischen Gesteinen ist Quarz typisch für Granit, Rhyolith, Pegmatit oder Hydrothermaladern. Gabbro und Pyroxenit, die aus siliziumdioxidarmen Magmen entstanden sind, enthalten dagegen nur wenig Quarz. Ein wichtiges quarzhaltiges metamorphes Gestein ist Gneis, in dem das Mineral oft reine Adern bildet. Daneben ist Quarz auch wichtiger Bestandteil von Sedimentgesteinen: Viele Sande, sowie allgemeiner Fluss- und Meeresablagerungen, enthalten wegen der hohen Erosionsbeständigkeit des Minerals Quarz. Aus komprimierten und zusammenzementierten Quarzkörnern entsteht der Quarzsandstein.

Bedeutung als Rohstoff

Quarz findet je nach Varietät zahlreiche verschiedene Anwendungen: Quarzvariationen wie der Achat, der violette Amethyst, der zitronengelbe Citrin, der blutrote Jaspis oder der massive, schwarz-weiß gestreifte Opal werden wegen der großen Härte und der guten Schneid- und Polierbarkeit des Minerals in der Schmuckindustrie zu Schmucksteinen verarbeitet. Reiner Bergkristall wird zu optischen Prismen und Linsen geschliffen; Quarz allgemein findet in der Glas- und Keramikindustrie Verwendung. Da Quarz nur mit wenigen Chemikalien reagiert, kann er auch gut für Gefäße verwendet werden. Bei der Wirbelschichtverbrennung wird Quarzsand mit der Luft verwirbelt, um die Wärmeübertragung zu verbessern und den Verbrennungsvorgang zu optimieren. Daneben findet Quarz Anwendung in Form feuerfester Steine. Seine hohe Festigkeit, die Pflanzenbewuchs verhindert, führt dagegen zum Einsatz des Minerals als Eisenbahnschotterkörper. Quarz ist allerdings ungeeignet als Straßenschotter, da er zu hart ist, schlecht bindet und einen raschen Verschleiß bei den Autoreifen verursacht. Die piezoelektrischen Eigenschaften des Quarz werden in Form von Schwingquarzen ausgenutzt, die ähnlich einem Pendel bei Anlegen einer elektrischen Spannung in einer festen Frequenz schwingen. Der Bau sehr genau gehender Quarzuhren wurde so möglich, doch auch die Taktfrequenz von Computern und der Farbträger in so gut wie allen Farbfernsehgeräten wird durch Schwingquarze vorgegeben. Daneben ist Quarz auch geeignet für Druckmessungen und in der Hochfrequenztechnik. Zum Einsatz kommt Quarz auch in Normmaßstäben und Normgewichten, sowie als Faden für Torsionswaagen. Quarzkristallplatten aus unverwittertem Quarz werden in der Elektroakustik verwendet. Weitere Anwendungen findet Quarz schließlich in Quarzlampen.

Quarz und Fossilisierung

Dringt siliziumreiches Grundwasser in das Gewebe abgestorbener, holziger Pflanzen ein, so können diese durch Auskristallisierung von Quarz fossilisieren und zwar oft so, dass die ursprüngliche Zellstruktur erhalten bleibt. Paläobotaniker können daraus heute Schlüsse zum Beispiel zu den einstigen Wachstumsbedingungen der Pflanze ziehen.

Geschichte

Quarz war im Mittelalter eine Bezeichnung für das Bergwerk, sowie für alle Kristalle. Erst mit Georgius Agricola wurde der Begriff auf Bergkristalle eingeschränkt. Die Wortherkunft ist unklar. In Frage kommen altslawisch tvurdu für „hart“ und mittelhochdeutsch querch für „Zwerg“. Die Bezeichnung "Quarz" hat sich international durchgesetzt. Siehe auch: Liste von Mineralen

Literatur


- Edition Dörfler: Mineralien Enzyklopädie, Nebel Verlag, ISBN 3-89555-076-0
- Rudolf Rykart: Quarz-Monographie, Ott-Verlag, ISBN 3-72256-204-X

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/phpwiki/index.php/Quarz Quarz im Mineralienatlas]
- http://www.mineralien-basel.ch Quarzmodellbogen Kategorie:Schmuckstein Kategorie:Mineral Kategorie:Wortexport ja:石英 ko:석영

Glimmer

Glimmer bezeichnet eine Gruppe im monoklinen Kristallsystem kristallisierender Silikat-Minerale mit der komplexen chemischen Zusammensetzung (K,Na,Ca)(Al,Mg,Fe,Li)2-3(OH)2(Si,Al)4-5O10. Die in Klammern stehenden Atome können sich in beliebiger Mischung vertreten, stehen aber immer im selben Verhältnis zu den anderen Atomgruppen. Glimmer hat eine verhältnismäßig niedrige Härte von 2 (parallel zu den Schichtebenen) bis 4 (alle anderen Richtungen), eine sehr variable, häufig weiße, grüne, braunschwarze oder rosa Farbe und eine weiße Strichfarbe.

Struktur

Glimmer sind Schichtsilikate, bei denen Tetraeder aus Silizium und Sauerstoff in charakteristischen Schichten zusammenhängen, zwischen denen nur sehr schwache Bindungskräfte bestehen. An diesen Schichten lassen sich die tafeligen Kristalle des Minerals daher leicht spalten. Häufig findet man sechseckige elastisch verformbare Blättchen, die sich in schuppigen Aggregaten vereinigt haben. Glimmerkristalle können zu erheblicher Größe heranwachsen; aus dem Ural in Russland sind 5 Quadratmeter große und 50 Zentimeter dicke Exemplare bekannt geworden.

Varietäten

Bedeutende Glimmerminerale sind der kalium- und aluminiumreiche helle Muskovit oder Tonerdeglimmer, der lithiumreiche rosafarbene Lepidolith, der magnesium- und aluminiumreiche bernsteinfarbene Phlogopit oder Magnesiumglimmer und der dunkle Biotit oder Eisenglimmer, ein Phlogopit bei dem ein Teil des Magnesiums durch Ferroeisen ersetzt ist. Vom Muskovit makroskopisch und lichtoptisch kaum zu unterscheiden ist der Natrium-Glimmer Paragonit. Sein Vorkommen wird daher häufig unterschätzt. Lepidomelan ist ein dunkler, sehr eisenreicher, durch Chlorwasserstoffsäure ziemlich leicht zersetzbarer Glimmer, der sich in Harzer, schottischen und irischen Graniten oder schwarzwälder und erzgebirgischen Gneisen findet.

Vorkommen

Glimmer sind häufige Bestandteile von magmatischen, metamorphen und Sedimentgesteinen. Die Varietät Muskovit findet sich beispielsweise besonders oft in quarzreichen Graniten oder Pegmatiten, daneben auch in metamorphen Gesteinen wie z. B. Phyllit. Als sehr verwitterungsbeständige Varietät tritt sie auch in Sedimentgesteinen wie z. B. Sandstein auf. Biotit verwittert wesentlich leichter und findet sich daher eher in Granit oder Diorit.

Verwendung als Rohstoff

Aufgrund der leichten Spaltbarkeit entlang der Schichtebenen lassen sich Glimmer in dünne transparente Scheiben aufspalten, die aufgrund des hohen Schmelzpunktes des Minerals in industriellen Schmelzöfen als Glasersatz zum Einsatz kommen. Daneben werden die Minerale als elektrische und als Wärmeisolatoren genutzt. Hauptproduzenten sind die USA und die Volksrepublik China. Speziell beschichteter Glimmer wird seit Mitte der 80er Jahre in Automobillacken eingesetzt und erzeugt den sogenannten "Perleffekt".

Geschichte

Glimmer wurden bereits 1546 von dem Mineralogen Georgius Agricola erwähnt. Wo Glimmer leicht und zu günstigen Preisen erhältlich, Glas dagegen zu teuer war, wurde das Mineral insbesondere in ländlichen Gegenden für Fensterscheiben verwendet. Im 20. Jahrhundert wurden Glimmer erstmalig durch Charles-Victor Mauguin mit Röntgenstrahlen untersucht. Siehe auch: Liste von Mineralen

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Glimmer Glimmer im Mineralienatlas WiKi] Kategorie:Mineral ja:雲母

Kontinent

Der Begriff Kontinent (von lat.: (terra) continens) bedeutet "zusammenhängendes Land", das von den Inseln unterschiedene Festland. Die Kontinente der Erde machen insgesamt nur 29 Prozent der Erdoberfläche aus, den Rest nehmen die Ozeane und Meere ein.

Definitionen

Meer Geografisch besteht ein Kontinent aus einer großen zusammenhängenden Landmasse, die durch das Meer von anderen Kontinenten abgegrenzt wird. So bildet der Panamakanal die Grenze zwischen Nord- und Südamerika und der Sueskanal die Grenze zwischen Afrika und Asien. Eine Ausnahme stellt die Trennlinie zwischen Asien und Europa dar: Sie verläuft über den Ural. Aus dieser Definition ergeben sich 7 Kontinente: Afrika, Antarktika, Asien, Australien/Ozeanien, Europa, Nordamerika und Südamerika. Südamerika Geologisch gesehen umfasst ein Kontinent das zugehörige Schelfgebiet, welches auch Kontinentalplatte genannt wird. Man zählt auf unserem Planeten 14 solche Kontinentalplatten. Neben diesen beiden gibt es auch historisch-politische Definitionen von Kontinenten. So muss die Aufteilung Eurasiens in Asien und Europa aus der historisch-politischen Perspektive des Kolonialismus verstanden werden. Zur historisch-politischen Kategorie gehören auch die Versuche, ein Mittelamerika oder den Nahen Osten als eigene Kontinente abzutrennen. Die Abgrenzung Europas als Kontinent greift auf eine Vorstellung zurück, wonach man glaubte, Europa und Asien seinen zwei unterschiedliche Kontinente. Heute wissen wir aber, das es nur eine Eurasische Platte gibt. Europa und Asien sind im Sinne der Plattentektonik ein Kontinent, Eurasien. Von Irland über Russland bis nach Malaysia liegt alles auf einer einzigen Platte, eine physische Grenze zwischen Asien und Europa existiert dementsprechend nicht.

Geschichtliches

Kolonialismus] Herodot teilte die Welt in 3 Kontinente: Europa, Asien und Libyen. Seine Dreiteilung wurde im Altertum als verbindlich angesehen. Hekataios zog im 6. Jahrhundert v. Chr. die Grenze zwischen Asien und Europa vom Ägäischen Meer über das Marmarameer und das Schwarze Meer bis hin zum Don. Heute zählt man 7 geografische Kontinente.

Zum Begriff "Kontinent"

Das lateinische continens bedeutet im eigentlichen Sinne das "Zusammenhaltende" oder "Umfassende". Die Vorstellung hinter dieser Begriffsverwendung für einen Kontinent im heutigen Sinne ist eigentlich irreführend: Sie beruht auf der Annahme, dass die Landteile der Erde die Wasserteile umfassen. Da jedoch die Wasserflächen der Erde um ein Vielfaches größer sind als die kontinentalen Flächen, müsste man letztere eigentlich als das "Umfasste", das contentum bezeichnen. Die Begriffsbildung beruht somit auf einer falschen Vorstellung der Erde.

Namensgebung

Die Namen der Kontinente sind in der ursprünglichen lateinischen Form alle weiblich und enden entsprechend einheitlich mit a. Afrika galt im Altertum nur als Name für das heutige Tunesien, welches von den Römern nach dem Stamm der Afri um Karthago so benannt wurde. Amerika wurde auf Vorschlag Martin Waldseemüllers nach Amerigo Vespucci benannt, der kurz nach Christoph Kolumbus die Ostküste Südamerikas befuhr. Zu dieser Zeit konnte noch nicht überblickt werden, dass es sich genau genommen um zwei Kontinente handelt, die nur durch eine relativ schmale Landbrücke miteinander verbunden sind. Antarktika wurde nach seiner Lage inmitten der Antarktis benannt. Asien (eigtl. Asia) kommt aus dem Assyrischen von Assu = Sonnenaufgang bzw. Osten.