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Minerale
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Minerale sind physikalisch und chemisch homogene (einheitliche), natürliche Festkörper der Erde, des Mondes und anderer Himmelkörper. Von
wenigen Ausnahmen abgesehen, sind Minerale anorganisch und kristallisiert.
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Minerale sind natürliche Produkte.
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Minerale sind natürliche Produkte, d.h. sie sind durch natürliche Vorgänge und ohne Einflußnahme des Menschen entstanden. Ein
künstlich im Labor hergestellter Quarz wird beispielsweise als synthetischer Quarz vom natürlichen Mineral unterschieden. Der synthetische Quarz
ist zwar physikalisch und chemisch mit dem natürlichen Quarz identisch, jedoch als Kunstprodukt im Sinn der obigen Definition kein Mineral.
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Homogener Körper
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Als homogener Körper läßt sich jedes Mineral auf mechanischem Weg in (theoretisch) beliebig viele Teile zerlegen, die alle die gleichen
physikalischen (z.B. Dichte, Lichtbrechung etc.) und chemischen
Eigenschaften aufweisen. Man bezeichnet allgemein Materie als physikalisch und chemisch homogen, wenn beim Fortschreiten in einer Richtung immer wieder
dieselben physikalischen und chemischen Eigenschaften angetroffen werden und wenn sich diese gleichen Eigenschaften auch mindestens in parallelen Richtungen
wiederholen. Alles andere wäre heterogen.
Die Eigenschaften der Minerale.
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chemische Homogenität
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Die chemische Homogenität besteht darin, daß jedes Mineral eine ganz bestimmte oder in festgelegten Grenzen schwankende stoffliche
Zusammensetzung aufweist.
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anorganische / organische Verbindungen
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Die überwiegende Zahl der Minerale sind anorganische Verbindungen. Nur sehr wenige Minerale stellen organische Verbindungen dar. Untergeordnet treten
chemische Elemente auf. Diese Minerale erhalten den Zusatz gediegen, z.B. gediegendes Gold, gediegenes Kupfer. Öfter sind einfache chemische
Verbindungen mit ganz bestimmter Zusammensetzung, wie z.B. Quarz SiO2. Allerdings können auch diese trotz ganz bestimmter Zusammensetzung
noch fremde Elemete als Spuren enthalten. In zahlreichen Fällen variiert der Mineralchemismus zwischen 2 oder mehreren Endgliedern als festgelegte
Grenze. Im Mineral Olivin variiert der Chemismus zwischen den Endgliedern Forsterit (Mg2SiO4) und Fayalit (Fe2SiO4).
Solche Minerale werden als Mischkristalle bezeichnet. Bei Mischkristallen führen Wachstumsstörungen oder nachträgliche Entmischungen
(Aussonderung einer im Wirtskristall nicht mehr löslichen chemischen
Verbindung) zu einer mehr oder weniger deutlich hervortretenden Inhomogenität im Mineral. Alle diese Unregelmäßigkeiten schließt der
Mineralbegriff ein.
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Minerale sind in aller Regel Festkörper.
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Minerale sind in aller Regel Festkörper. Die einzige Ausnahme bildet gediegenes Quecksilber, das sich bei Zimmertemperatur in flüssigem Zustand
befindet. Wasser zählt nicht zu den Mineralen. Meistens handelt es sich bei den Mineralen zudem um kristallisierte Festkörper, deren Bausteine
(Atome, Ionen, Ionenkomplexe), ungeachtet zahlreicher Baufehler und Unregelmäßigkeiten, 3-dimensional periodisch angeordnet sind. Jedes
kristallisierte Mineral zeichnet sich durch einen ihm eigenen, geometrisch definierten Feinbau aus, der als Kristallstruktur bezeichnet wird. Das
Kristallpolyeder (Vielflächner als äußere geometrische Form) ist ein Wachstumskörper, dessen Kristalltracht von den jeweiligen
Wachstumsbedingungen des betreffenden Mineralkristalls abhängig ist.
Wegen gegenseitiger Behinderung in ihrem Wachstum können die meisten Mineralkristalle
ihre Kristallgestallt nicht oder nicht voll entwickeln, so in den Gesteinen.
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amorphe Minerale
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Demgegenüber befinden sich nur wenige Minerale im amorphen, d.h.
nichtkristallisierten Zustand. Ihr Feinbau ist dann geometrisch ungeordnet. Zu ihnen gehören als bekanntester Vertreter der Opal (SiO2 * n
H2O) oder auch das seltene natürliche Kieselglas SiO2 (Lechatelierit), das in der Natur als Bindemittel zusammengeschmolzener
Sandkörper vorkommt und seine Enstehung einem Blitzschlag verdankt. Es wurde auch in mehreren Meteoritenkratern, den Einschlagstellen von großen
Meteoriten auf der Erdoberfläche, vorgefunden. Die vulkanischen Gläser (Obsidian) zählen wegen ihrer häufig heterogenen Zusammensetzung
und ihres variablen Chemismus nicht zu den Mineralen. Sie werden den vulkanischen Gesteinen zugeordnet.
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Gesteine
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Gesteine sind vielkörnige Mineralaggregate, relativ selten natürliche Gläser.
Gesteine sind Mineralaggregate, d.h. sie setzen sich aus verschiedenen Mineralarten zusammen. Im Unterschied zu Mineralen sind Gesteine somit heterogene
Naturkörper.
Gesteine werden charakterisiert durch ihre mineralogische und chemische Zusammensetzung, ihr Gefüge und ihren geologischen Verband. Aus diesen
Eigenschaften lassen sich Rückschlüsse auf die Bildungsbedingungen eines Gesteins ziehen.
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Zusammensetzung und Gefüge
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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 Quarz, Feldspäte, Glimmer, Amphibole oder Pyroxene. Aber auch Karbonate wie Dolomit oder Kalzit sind wichtige Bestandteile von
Gesteinen. Neben diesen Hauptgemengteilen enthalten die meisten Gesteine noch weiter Minerale, so genannte Nebengemengteile oder Akzessorien.
Als Gefüge eines Gesteins bezeichnet man seine Struktur, die sich aus Größe, Form und Beziehung von Körnern und Kristallen in einem
Gestein ergibt.
Gefüge im
Geolexikon.
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Klassifikation der Gesteine
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Nach ihrer Bildungsart werden drei Gesteinsgruppen unterschieden:
• Magmatite (Erstarrungsgesteine, Magmatische Gesteine) entstehen
durch die Erstarrung heißer natürlicher Schmelzen in oder auf der Erdkruste.
• Sedimentite (Ablagerungsgesteine, Sedimentgesteine) sind
mechanische oder chemische Absätze aus Wasser oder Luft.
• Metamorphite (Umwandlungsgesteine, Metamorphe Gesteine)
entstehen aus den Gesteinen der beiden vorgenannten Gruppen durch mechanische und physiko-chemische Umwandlung, wobei der Mineralbestand durch Um- oder
Neukristallisation mehr oder weniger stark verändert werden kann.
Klassifikation der Gesteine
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