Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Kapitel 14: 14.1Vorbetrachtungen zur Mineralsystematik 14.2Mineralsystematik nach Strunz Spezielle Mineralogie.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Kapitel 14: 14.1Vorbetrachtungen zur Mineralsystematik 14.2Mineralsystematik nach Strunz Spezielle Mineralogie."—  Präsentation transkript:

1

2 Kapitel 14: 14.1Vorbetrachtungen zur Mineralsystematik 14.2Mineralsystematik nach Strunz Spezielle Mineralogie

3 Kristallchemie 1. Prinzip der dichten Packungen Die Bausteine streben eine Kristallstruktur mit möglichst dichtester Raumerfüllung an. 2. Symmetrieprinzip Die Bausteine streben eine Struktur mit möglichst hoher Symmetrie an. 3. Wechselwirkungsprinzip Die Bausteine streben die höchstmögliche Koordination an. Grundprinzipien

4 Polymorphie Viele Kristalle können bei gleicher chemischer Zusammen- setzung (unter verschiedenen thermodynamischen Be- dingungen) in verschiedenen Kristallstrukturen auftreten. Folglich muss die Mineralsystematik neben den chemi- schen auch geometrisch-strukturelle Aspekte beachten. Beispiele: CDiamant-Graphit SiO 2 Tief-Quarz -Hochquarz-Tridymit Cristobalit-Coesit-Stishovit ZnSSphalerit-Wurtzit CaCO 3 Calcit-Aragonit-Vaterit => Es genügt nicht zu sagen: „ZnS-Kristallstruktur“!

5 Geochemie Die 8 häufigsten chemischen Elemente der Erdkruste: (nach B. Mason, Principles of Geochemistry) Masse%Atom%Volumen% O46,6062,5593,77 Si27,7221,22 0,86 Al 8,13 6,47 0,47 Fe 5,00 1,92 0,43 Ca 3,63 1,94 1,03 Na 2,83 2,64 1,32 K 2,59 1,42 1,83 Mg 2,09 1,84 0,29

6 Gesteinsbildende Minerale Von der IMA (International Mineralogical Association) waren 1990 ca Minerale anerkannt (1999 aber bereits knapp 4000). Weitere ca Mineralbezeichnungen belasten die Mineral- systematik. Dabei handelt es sich um Synonyma, Varietäten historische Namen, Gemische und Fehlbestimmungen. Allein Quarz hat ca. 50 Varietätsbezeichnungen. Vielen Mineralnamen gemeinsam sind die Endsilben „it“ oder „lith“ (abgeleitet von „lithos“ [griech.]=Stein).

7 Gesteinsbildende Minerale 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,...)

8 Mineralsystematik Grundprinzip: Mineralsystematik nach chemischen und kristallchemischen Aspekten Das chemische Einteilungsprinzip beruht auf der dominierenden Stellung der Anionen. Besonders bei Silikaten bestimmen kristallstrukturelle Eigenschaften die Mineralsystematik. Klassifikation nach Hugo Strunz: s. „Mineralogische Tabellen“ (1. Aufl. Leipzig 1941, Ann Arbor 1944) spezielle Mineralogie

9 Mineralsystematik Klassifikation nach Hugo Strunz: Einteilung in 9 Klassen 1.Elemente (Legierungen, Karbide, Nitride, Phosphide) 2.Sulfide (Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide,...) 3.Halogenide 4.Oxide, Hydroxide 5.Karbonate (Nitrate, Borate) 6.Sulfate (Chromate, Molybdate, Wolframate) 7.Phosphate (Arsenate, Vanadate) 8.Silikate 9.Organische Minerale spezielle Mineralogie

10 Mineralsystematik Klassifikation nach Hugo Strunz: z.B. MineralklasseOxide, Hydroxide MineralabteilungM 2 O 3 MineralgruppeKorund-Ilmenit MineralreiheKorund-Reihe (u.a. Hämatit) MineralKorund VarietätSaphir, Rubin spezielle Mineralogie

11 1. Elemente Gold-Gruppe: Au, Ag, Cu Platin-Gruppe: Pt Eisen-Gruppe:  -Eisen, Taenit (  -Fe,Ni) Quecksilber-Gruppe: Hg, Amalgame Arsen-Gruppe: As, Sb, Bi Nichtmetalle: S, Se, Te, C (Diamant), C (Graphit) Etwa 20 Elemente treten in der Natur auf, oft in Legierungen.

12 Gold Au- und Ag-Kristalle mit dendritischem Skelettwachstum Sammlung:TU Clausthal-Z.

13 Eisenmeteoriten Kosmisches Nickeleisen mit angeätzten Widmannstättenschen Figuren (Ni-armes Kamacit und Ni-reiches Taenit)

14 Graphit - Diamant

15 2. Sulfide auch Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide Es gibt zahlreiche alte deutsche Namen: Kiese: metallischer Glanz, lichte Farbe, Härte 5-6 Glanze: metallischer Glanz, dunkel, Härte 2-3, #:v-vv Blenden: halbmetallischer Glanz, farbiger Strich, #:v-vv, in geringer Dicke transparent

16 2. Sulfide auch Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide Me:S > 1:1 Chalcosin Cu 2 S, Argentit Ag 2 S, Pentlandit (Ni,Fe) 9 S 8 Me:S = 1:1 Galenit PbS, Zinkblende ZnS, Zinnober HgS Chalkopyrit CuFeS 2, Pyrrhotin FeS, Nickelin NiAs Me:S  1:2 Pyrit FeS 2, Markasit FeS 2, Arsenkies FeAsS Antimonit Sb 2 S 3, Molybdänit MoS 2 Komplexe Sulfide (Sulfosalze - Sb, As als Metalle) Proustit Ag 3 AsS 3, Tetraedrit Cu 12 Sb 4 S 13 Diese Mineralklasse stellt den größten Teil der Erzminerale.

17 Galenitkristalle Bleiglanz

18 3. Halogenide Halit NaCl (-> HCl, NaOH, Soda, Cl 2, Na, Kochsalz) Sylvin KCl (Düngemittel) Fluorit CaF 2 (Optikwerkstoff, Flussmittel, Glasuren) Carnallit KMgCl 3 ·6H 2 O (Düngemittel, Mg) Kryolith Na 3 AlF 6 (Al-Metallurgie, Milchglas) Salmiak NH 4 Cl Sammlung:TU Clausthal-Z.

19 4. Oxide und Hydroxide X 2 O-Verbindungen Cuprit Cu 2 O, Eis X 2 O 3 -Verbindungen Korund, Hämatit, Ilmenit FeTiO 3 XO 2 -Verbindungen Quarz, Rutil, Cassiterit, Pyrolusit, Uraninit (Pechblende) XY 2 O 4 -Verbindungen Spinell, Chromit FeCr 2 O 4, Magnetit Fe 3 O 4 XYO 3 -Verbindungen Ilmenit FeTiO 3, Perowskit CaTiO 3 Hämatit: Sammlung:Nat. Mus. London

20 5. Carbonate (auch Nitrate, Borate) Calcit-Reihe Calcit, Rhodochrosit (Mn), Siderit (Fe) Smithsonit (Zn), Magnesit (Mg) Aragonit-Reihe Aragonit (Ca), Strontianit (Sr), Cerussit (Pb), Witherit (Ba) Dolomit-Reihe Dolomit CaMg(CO 3 ) 2, Ankerit CaFe(CO 3 ) 2 Wasserhaltige Carbonate mit (OH) - Malachit, Azurit, Soda Nitrate, Borate - Nitronatrit, Nitrokalit (Chilesalpeter), Borax, Boracit

21 6. Sulfate (auch Chromate, Mylbdate, Wolframate) Wasserfreie Sulfate Baryt (Ba), Coelestin (Sr), Anglesit (Pb), Anhydrit (Ca) Wasserhaltige Sulfate Gips CaSO 4 2H 2 O, Epsomit MgSO 4 7H 2 O (Bittersalz) Wolframate Scheelit CaWO 4, Wolframit (Fe,Mn)WO 4 Gipskristalle: Sammlung TU Clausthal-Z.

22 7. Phosphate (auch Vanadate, Arsenate) Sehr artenreiche Klasse, wichtige Vertreter sind: Apatit (Ca; in Zähnen und Knochen!) Pyromorphit, Mimetesit, Vanadinit (alle Pb) Xenotim (Y) Monazit (Ce)

23 8. Silikate Bauprinzip: SiO 4 -Tetraeder mit verschiedener Verknüpfung und möglicher Al-Si-Ersetzung Abteilungen: Neso- Soro- Cyclo- Ino- Phyllo- und Tektosilikate.

24 Nesosilikate Inselsilikate Wichtige Vertreter: Olivin (Forsterit, Fayalit) Zirkon Granat (Pyrop, Almandin,...) Topas Staurolith Andalusit Sillimanit Disthen Mullit [SiO 4 ] 4-

25 Sorosilikate Gruppensilikate Wichtige Vertreter: Epidot Melilith [Si 2 O 7 ] 6-

26 Cyclosilikate Ringsilikate Wichtige Vertreter: Beryll Cordierit Turmalin Dioptas Zonierter Turmalin: Sammlung TU Clausthal-Z.

27 Cyclosilikate Korrelation Si 6 O 18 -Ring und Tracht Beryll, Turmalin, Dioptas -Si 6 O 18 -Ringe

28 Inosilikate Kettensilikate Wichtige Vertreter: Pyroxene (links) Enstatit Diopsid Hedenbergit Augit Ägirin u.v.a.m. Amphibole (rechts) Antophyllit Tremolit Aktinolith Hornblende Glaukophan

29 Phyllosilikate Schichtsilikate Wichtige Gruppen: Talk Glimmer Chlorit Serpentin Tonminerale

30 Phyllosilikate Pyrophyllit-Struktur: Projektion auf (001) - oben Projektion senkrecht a-Achse - unten

31 Serpentin a+c) Chrysotilasbest; b) Antigorit

32 Tektosilikate Gerüstsilikate Wichtige Gruppen: Feldspäte Alkalifeldspäte Plagioklase Nephelin Leucit Zeolithe (wasserhaltig)

33 9. Organische Verbindungen Kohle ist ein Sedimentgestein. Wenige Vertreter, u.a.: Whewellit Ca[C 2 O 4 ]·H 2 O Weddellit Ca[C 2 O 4 ]·2H 2 O Evenkit C 24 H 30 Bernstein (Succinit) ?


Herunterladen ppt "Kapitel 14: 14.1Vorbetrachtungen zur Mineralsystematik 14.2Mineralsystematik nach Strunz Spezielle Mineralogie."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen