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Kapitel 15: 15.1 Feldspatgruppe 15.2Quarz 15.3Pyroxen-Reihe 15.4Amphibol-Reihe 15.5Glimmer-Reihe 15.6Olivin-Reihe 15.7Tonminerale 15.8Calcit 15.9Magnetit.

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2 Kapitel 15: 15.1 Feldspatgruppe 15.2Quarz 15.3Pyroxen-Reihe 15.4Amphibol-Reihe 15.5Glimmer-Reihe 15.6Olivin-Reihe 15.7Tonminerale 15.8Calcit 15.9Magnetit Gesteinsbildende Minerale

3 Von der IMA (International Mineralogical Association) waren 1999 ca Minerale anerkannt. Nur wenige davon sind häufig bzw. gesteinsbildend. In der Erdkruste am häufigsten (in Vol.%) sind: Plagioklas39 %Olivin3 % Alkalifeldspat12 %Tone (+ Chlorit)4,6 % Quarz12 %Calcit (+Aragonit)1,5 % Pyroxene11 %Magnetit (+Ti-Magnetit)1,5 % Amphibole 5 %Dolomit0,5 % Glimmer 5 %andere Minerale4,9 % (u.a. Granat, Disthen, Andalusit, Apatit,...)

4 1. Feldspatgruppe Wichtigste Mineralgruppe, da sie 58% der Erdkruste ausmacht. Chemismus:3 Endglieder : Kalifeldspat KAlSi 3 O 8 (Or) AlbitNaAlSi 3 O 8 (Ab) AnorthitCaAl 2 Si 2 O 8 (An) (Ab) (Or) (An) Kristallographie:triklin oder monoklin (nur Or) Gerüstsilikate typische Zwillinge (Karlsbader-, Manebach-, Albit-Gesetz) Eigenschaften:H  6, niedrige Brechzahl, # unter  90°  = 2,5...2,7gcm -3, meist helle Eigenfarbe

5 Dreistoffsystem der Feldspäte (HT-) Mischungs- lücke AlbitAndesinBytownit OligoklasLabradoritAnorthit Orthoklas Perthit Antiperthit Albit (TT-) Kalifeldspäte: - Mikroklin (TT-Modifikation) - Orthoklas - Sanidin (HT-Modifikation) - Entmischungen: Perthite Plagioklase

6 Feldspäte MikroklinLabradorit prismatischer Sanidin im Dünnschliff

7 2. Quarz Wichtiges Mineral mit 12,5% Anteil an der Erdkruste. Chemismus: SiO 2 Kristallographie:trigonal-trapezoedrisch, enantiomorph Polymorphie u.a. zu Cristobalit, Tridymit typische Zwillinge: (Brasilianer-, Dauphineer-, Japaner-Gesetz) Modifikationswechsel bei 573° zu Hochquarz Strukturprinzip von Tief- und Hoch-Quarz Eigenschaften:H = 7, Brechzahl  1,55, keine #  = 2,65 gcm -3, vielfältige Färbungen zahlreicher Varietäten, optisch aktiv, piezoelelektrisch

8 SiO 2 -Modifikationen Kryptokristallin: Chalcedon (Achat, Onyx, Karneol,...), Jaspis Amorph: Opal (mit Wasser), Lechatelierit

9 Quarzvarietäten Bergkristall mit Rutil (Univ. Köln) Rauchquarz (TUBA Freiberg) Achatmandel

10 3. Pyroxene Wichtige Mineralgruppe mit 11% Anteil an der Erdkruste. Chemismus und Kristallographie: AB[Si 2 O 6 ] 2 Untergruppen: - Orthopyroxene (orthorhombisch) Enstatit Mg 2 [Si 2 O 6 ] Bronzit (Mg,Fe) 2 [Si 2 O 6 ] Hypersthen (Mg,Fe) 4 [Si 2 O 6 ] 2 - Klinopyroxene (monoklin) Diopsid CaMg [Si 2 O 6 ] Hedenbergit CaFe [Si 2 O 6 ] Jadeit NaAl [Si 2 O 6 ] Ägirin NaFe [Si 2 O 6 ] Augit (Ca,Mg,Fe,Ti,Al) [(Si,Al) 2 O 6 ] Pyroxene sind Kettensilikate mit Zweiereinfachkette.

11 Pyroxene Eigenschaften:H = 5-7, hohe Brechzahl > 1,6, #  90° d > 3,2, dunkles Mineral (mafitisch)

12 4. Amphibole Wichtige Mineralgruppe mit 5% Anteil an der Erdkruste. Chemismus und Kristallographie: A B 1,5...2,5 C [(OH, F) / Si 4 O 11 ] Amphibole sind meist monoklin (selten rhombisch). Amphibolminerale sind u.a. - Anthophyllit - Tremolit - Glaukophan - Aktinolith (Asbest) - und vor allem Hornblende (Ca,Na,K) 2-3 (Mg,Fe,Al) 5 [(OH, F) 2 / (Si,Al) 2 Si 6 O 22 ] Amphibole sind Kettensilikate mit Zweierdoppelkette.

13 Hornblende Eigenschaften:H = 5-6, hohe Brechzahl: 1,63...1,70, #  124° d = 3,1...3,3, dunkles Mineral (mafitisch): grün-schwarz

14 Amphibole Amphibol-Spaltbarkeitswinkel sind mineraltypisch. Amphibol senkr. [001] Spaltwinkel: 124°

15 5. Glimmer-Minerale Wichtige Mineralgruppe mit 5% Anteil an der Erdkruste. Chemismus und Kristallographie: Es gibt Dunkelglimmerund Hellglimmer. Wichtigste Vertreter sind: Biotit undMuskovit K(Mg,Fe) 3 [(OH, F) 2 / AlSi 3 O 10 ] KAl 2 [(OH, F) 2 / AlSi 3 O 10 ] Glimmer sind monoklin (pseudohexa- gonal). Glimmer sind Schichtsilikate. Winkel:  (a,c)  90°

16 Glimmer-Eigenschaften Turmalin mit Biotit im Dünnschliff: Pleochroismus! Biotit: Muskovit: sehr gute # nach (001) H = 2-3 Brechzahl um 1,6 d=3,1d=2,7...3,1 schwarz (grün, braun)transparent strategischer Isolator

17 6. Olivin-Reihe Wichtiges Mineral des Erdmantels. Chemismus: A 2 SiO 4 Mischkristalle heißen Olivin, die Endglieder sind Forsterit (A=Mg) und Fayalith (A=Fe) Eigenschaften:H = 6-7 Brechzahl > 1,64 schlechte # d = 3,3...3,5 farblos-grün Kristallographie:rhombisch-dipyramidal häufig isometrische Kristalle Olivine sind Inselsilikate. Olivin-Interferenzfarben unter gekreuzten Polarisatoren

18 Olivinmischkristalle

19 7. Ton-Minerale Wichtige Mineral-Gruppe der Sedimentgesteine. Chemismus und beides ist kompliziert Kristallographie: als Zweischichtsilikat A 2oder3 [(OH) 4 / Si 2 O 5 ] als Dreischichtsilikat A 2oder3 [(OH) 2 / Si 2 O 5 ] Minerale:Kaolinit, Montmorillonit u.v.a.m Eigenschaften:geringe Härte Brechzahl: 1,5...1,6 sehr gute # nach (001) d < 2,7, oft um 2 farblos, aber oft getönt sehr feinkörnig

20 8. Calcit Wichtiges „Durchläufer“-Mineral. Chemismus: CaCO 3 Polymorphie mit Aragonit und Vaterit partielle Mischbarkeit mit Dolomit CaMg(CO 3 ) 2, und Ankerit CaFe(CO 3 ) 2 Eigenschaften:H = 3 oft lumineszierend hohe Doppelbrechung sehr gute # nach {10-11} d = 2,72 farblos-weiß Kristallographie:rhomboedrisch häufig isometrische Kristalle formen- und flächenreichstes Mineral isomorph mit Rhodochrosit (Mn), Siderit (Fe), Smithsonit (Zn), Magnesit (Mg) Calcit bildet mono- mineralische Gesteine: Kalkstein, Marmor

21 Calcit Ionenanordnung im Spaltrhomboeder nach [10-11] (Hinweis auf extrem hohe Doppelbrechung)

22 Calcit - Dolomit Calcit und Dolomit sind Industrieminerale.

23 Calcit - Dolomit Ätzfiguren auf Calcit (links) und Dolomit (rechts)

24 8. Calcit Calcit ist eines der formen- reichsten Minerale. Oft luminesziert Calcit (SE-Gehalt). Besonders markant ist der Isländische Doppelspat.

25 9. Magnetit Wichtiges Eisenerz Chemismus: Fe 3 O 4 andere Eisenoxidminerale sind Hämatit (  -Fe 2 O 3 ) und Maghemit (  -Fe 2 O 3 ) Eigenschaften:H = 5-6 Brechzahl = 2,42 starker Ferromagnetismus muschliger Bruch, keine # d = 5,2 opak, schwarzer Strich Kristallographie:Kubisch-hexakisoktaedrisch häufig isometrische Kristalle (Oktaeder) Hexakisoktaeder


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