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Kapitel 13: 13.1Der Mineralbegriff 13.2Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen.

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Präsentation zum Thema: "Kapitel 13: 13.1Der Mineralbegriff 13.2Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen."—  Präsentation transkript:

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2 Kapitel 13: 13.1Der Mineralbegriff 13.2Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen

3 Was ist ein Mineral ? Etymologie: lat.„mina“ - Schacht „minare“- Bergbau „minera“- Erzstufe Ein Mineral ist ein stofflich (d.h. chemisch und strukturell) homogener, natürlicher Bestandteil der Gesteine.

4 Der Mineralbegriff - Begriffshygiene Problemfälle: Minerale sind Festkörper ? aber:Quecksilber, CO 2, Wasser Minerale sind irdisch ? aber:Taenit (Fe, Ni, Co), Moissanit SiC Minerale sind kristallin ? aber:Lechatelierit SiO 2, Opal Minerale sind anorganisch ? aber:Whewellit Ca[C 2 O 4 ]H 2 O

5 Mineralbestimmung Mikroskopische Eigenschaften makroskopische Eigenschaften z.B. Anordnung der Atome z.B. Mineralfarbe Untersuchungsmethoden u.a. Röntgenbeugung „Feldmethoden“ Mikroskopie chem. Analyse Mineralbestimmung nach äußeren Kennzeichen nach äußeren Kennzeichen

6 Mineralbestimmung Härte Magnetische Eigenschaften SpaltbarkeitDichte Tracht und Habitus Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

7 Härte Ritzhärte Mohssche Härteskala nach Mohs (1822) Sklerometrie Eindruckhärte Mikrohärte nach Vickers mit Diamantpyramide Mikrohärte nach Knoop mit rhombisch-pyramidalem Eindruck Mikrohärte nach Brinell mit Kugel-Eindruck Schleifhärte nach Rosival (1896) u.a. Nur die Ritzhärte ist eine Feldmethode ! nach äußeren Kennzeichen

8 Härte Mohssche Härteskala nach Mohs (1822) - Ritzhärte HärtegradStandardmineral 1Talk 2Gips (Halit) 3Calcit 4Fluorit 5Apatit 6Orthoklas 7Quarz-->„Halbedelsteine“, Schmucksteine 8Topas--> Edelsteine (Gemmologie) 9Korund 10Diamant nach äußeren Kennzeichen

9 Vergleich der Härteskalen Mohs-HärteStandardmineralVickershärte HV (Pyramide) 1Talk3 2Gips (Halit)5 3Calcit13 4Fluorit20 5Apatit60 6Orthoklas80 7Quarz110 8Topas150 9Korund210 10Diamant800 Weitere Härteverfahren Brinell - Kugel bis 200HB=200HV Rockwell - Kegel, Tiefe der Eindrücke Universalhärte (GPa) Mikrohärte - Lastabhängigkeit! Härte nach äußeren Kennzeichen

10 „Massen“dichted = m/V in Kg/m 3 oder g/cm 3 Methoden: Hydrostatische Wägungd = (m d f )/ (m-m i ) Feldmethode: Mohr-Westphalsche-Waage Pyknometrie Schwebemethode u.a. Clerici-Lösung bis d=4200 kg/m 3 m- und V-Messung streng geometrische Probekörper oder Flüssigkeitsverdrängung Die Röntgendichte dient als Vergleich ! Härte nach äußeren Kennzeichen

11 Dichtewerte (in g/cm 3 ): - metallische Minerale haben meist eine Dichte zwischen 8 und 22 - Erzminerale (Sulfide, Oxide) haben meist eine Dichte zwischen 4 und 8 - gesteinsbildende Minerale (Silikate) haben meist eine Dichte zwischen 2 und 4 Dichte nach äußeren Kennzeichen

12 Magnetische Eigenschaften Magnetische Suszeptibilität ƒ :M = µ 0 ƒ H (Tensorcharakter !) Ursache liegt in der Orientierung der Elektronenspins. Magnetischer CharakterMineralSuszeptibilität (in ) ferromagnetischMagnetit > geomagnetische (Permanentmagnete) Pyrrhotin5 000 Prospektion paramagnetischIlmenit200 (Anziehung) Almandin100 Biotit50 Muskovit5 diamagnetischFluorit- 0,3 (Abstoßung) Quarz, Calcit- 0,4 nach äußeren Kennzeichen

13 Optische Eigenschaften Optische Eigenschaften:Transparenz Glanz Farbe Lumineszenz Strich Doppelbrechung u.a. (s. mikroskopische Analyse, Polarisationsmikroskopie) nach äußeren Kennzeichen

14 Transparenz: - durchsichtig:Bergkristall - halbdurchsichtig:Glimmer, Smaragd - durchscheinend:dunkle Zinkblende - opak:Galenit (u.v.a. Erze) Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

15 Glanz: - Glasglanz:Quarz - Diamantglanz:Diamant - Metallglanz:Pyrit - weitere Bezeichnungen: Fettglanz, Seidenglanz Anlauffarben: - Oberflächeninterferenzen:Buntkupferkies (Bornit) Schiller: - Opaleszieren, Labradorisieren, Aventurisieren,... n, R Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

16 Mineralfarbe: - Eigenfarbe (Idiochromasie), d.h. selektive Absorption bzw. Reflexion hat verschiedene Ursachen (z.B. Farbzentren, Dotierung) - Fremdfarbe (Allochromasie) durch Einschlüsse (z.B. Hämatitschüppchen in Halit u. Orthoklas) Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

17 Typische Mineralfarben: Azurit-blau Malachit-grün Gold-goldgelb Chalkopyrit-messinggelb Limonit-ocker, gelbbraun Cinnabarit-rot Amethyst-violett Magnetit-eisenschwarz Molybdänit-bleigrau Arsenopyrit-zinnweiß Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

18 Lumineszenz: - Fluoreszenz: Leuchten nur während der Anregung - Phosphoreszenz:Leuchten auch nach der Anregung - nach der Anregungsart unterscheidet man: - Photolumineszenz:Fluorit (Fl.), Calcit (Ph.) - Radiolumineszenz:Halit - Thermolumineszenz:Diamant - Tribolumineszenz:Sphalerit Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

19 Pleochroismus: Anisotropie der Dispersion der Absorption Beispiel: Turmalin mit Biotit Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

20 Die für ein Mineral typische Strichfarbe entsteht durch Reiben auf einer unglasierten Porzellanplatte. Farblose Minerale haben wegen der Lichtstreuung einen weißen Strich. Kleinste Teile zerriebener opaker Minerale können farbig durchscheinend werden. Beispiele: Hämatit- rot Magnetit-schwarz Ilmenit-schwarzbraun Schwefel-weiß Optische Eigenschaften nach äußeren Kennzeichen

21 Tracht und Habitus Die Tracht eines Kristalls ist die Menge aller an einem Kristall auftretenden Kristallformen. Gleiche Tracht - aber verschiedener Habitus Angabe der Kristallformen in geschweiften Klammern: {hkl} nach äußeren Kennzeichen

22 Unter Habitus versteht man das relative Größenverhältnis der Flächen an einem Kristall. Man unterscheidet 3 Grundtypen: isometrisch planar (taflig) prismatisch (nadlig) Üblich sind Bezeichnungen wie: dicktafelig, kurzsäulig, körnig, würfelig, radialfaserig, rhomboedrisch-pseudowürflig,... Tracht und Habitus nach äußeren Kennzeichen

23 Wichtige Kristallformen: Prismen und Pyramiden Grundflächen von Prismen bzw. Pyramiden : a) rhombisches oder monoklines Prisma bzw. rhombische Pyramide b) Rechtecksäule bzw. Rechteckpyramide bilden keine Form c) trigonales Prisma bzw. trigonale Pyramide d) ditrigonales Prisma bzw. ditrigonale Pyramide e) tetragonales Prisma bzw. tetragonale Pyramide f) ditetragonales Prisma bzw. ditetragonale Pyramide g) hexagonales Prisma bzw. hexagonale Pyramide h) dihexagonales Prisma bzw. dihexagonale Pyramide abcdefghabcdefgh Tracht und Habitus nach äußeren Kennzeichen

24 Galenitkristalle nach äußeren Kennzeichen

25 Unter Habitus versteht man das relative Größenverhältnis der Flächen an einem Kristall. Man unterscheidet 3 Grundtypen: isometrischplanar (taflig)prismatisch (nadlig) Beispiel: prismatischer Sanidin Beispiel: isometrischer Granat Tracht und Habitus nach äußeren Kennzeichen

26 Man unterscheidet 3 Grundtypen von Kornformen: idiomorphhypidiomorphxenomorph Beispiel: idiomorpher Granat Beispiel: hypidiomorpher Olivin Tracht und Habitus nach äußeren Kennzeichen

27 Spaltbarkeit Viele Minerale lassen sich durch äußere Krafteinwirkung so zerteilen, daß die Begrenzungsflächen der Mineralteile glatt und eben sind: Spaltbarkeit Spaltbarkeit erfolgt entlang dichtbesetzter Ebenen. Manche Minerale zeigen keine Spaltbarkeit. Bei mechanischer Belastung tritt dann Bruch auf (z.B. muschliger Bruch beim Quarz). nach äußeren Kennzeichen

28 Spaltbarkeit Zeichen: # (z.B. # {111} beim Fluorit) Spaltbarkeitsgrade sind nicht exakt meßbar. Man unterscheidet: s-schlecht d-deutlich g-gut v-vollkommen vv-„very vollkommen“ nach äußeren Kennzeichen

29 Spaltbarkeit Spaltbarkeitswinkel sind oft mineraltypisch. Amphibol senkr. [001]Pyroxen senkr. [001] Spaltwinkel: 124°Spaltwinkel: 88° nach äußeren Kennzeichen

30 Spaltbarkeit Spaltbarkeitswinkel sind oft mineraltypisch. Amphibol senkr. [001] Spaltwinkel: 124° nach äußeren Kennzeichen


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