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Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale.

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Präsentation zum Thema: "Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale."—  Präsentation transkript:

1 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Teil VI: Granat, Andalusit, Sillimanit, Disthen, Staurolith, Chloritoid, Korund, Rutil, Spinell, Limonit, opake Erze, Artefakte, Besonderheiten In dieser Präsentation werden die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale gezeigt. Reihenfolge und Schliffnummern entsprechen dem Kursverlauf.Achtung! Diese Präsentation ersetzt keinesfalls das Arbeiten am Mikroskop. Hier gilt in besonderem Maße die Regel: Nur Übung macht den Bachelor

2 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Granat Formel:(Mg,Fe,Mn,Ca) 3 (Al,Fe,Cr) 2 [SiO 4 ] 3 Symmetrie: kubisch n: 1,71 – 2,0 n: - 2V: - max. I. F. (30μm) : - Besonderheiten: Isotrop, hohes Relief, Hang zur Idiomorphie, oft rosa bis rot. Einzige Verwechslungsmöglichkeit mit Spinell, dieser bildet aber Oktaeder (Querschnitte mit 3, 4 oder max. 6 Ecken im Gegensatz zu den rundlichen Formen bei Granat).

3 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Granat Nr. 42 0,1 mm Besonderheiten: Winzige, idiomorphe Kristalle neben Amphibol in Quarz. Achtung: Achtung: Manchmal sind die Kristalle scheinbar anisotrop, da wegen der geringen Größe unterhalb oder oberhalb noch Quarz liegt. perfekte Rhomben- dodekaeder

4 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Granat Nr. 38 Besonderheiten: Poikilithisches Wachstum. Der Granat schließt die Minerale, die er nicht aufzehrt, ein und erhält so ein sieb- oder schwamm-artiges Aussehen. 1 mm

5 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Granat Nr. 38 Besonderheiten: Kelyphit-Reaktionssaum um Granat. 1 mm

6 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Granat Nr. 57 Besonderheiten:. 1 mm Besonderheiten: "Schneeballgranat". Die Entstehung wird noch kontrovers diskutiert. Eine Möglichkeit ist die Rotation des Granats bei gleichzeitigem Wachstum während der Durchbewegung des Gesteins, wie hier dargestellt. Bewegungsrichtung Rotation des Granats Einschlußbahnen

7 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Besonderheiten: "Schneeballgranat". Die Entstehung wird noch kontrovers diskutiert. Eine Möglichkeit ist die Rotation des Granats bei gleichzeitigem Wachstum während der Durchbewegung des Gesteins, wie hier dargestellt. Bewegungsrichtung Rotation des Granats Einschlußbahnen Granat 1 mm

8 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Granat Nr. 38 Besonderheiten: Atoll-artige Bildung durch Abbau einer inneren Zone oder gar des gesamten Kerns. 1 mm

9 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Andalusit Formel: Al [5] Al [6] [O|SiO 4 ] Symmetrie: rhombisch n: 1,629 – 1,640 n: 0,009 – 0,011 2V x : 83° - 85° max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung Besonderheiten: Meist prismatisch, Spaltbarkeit nach {110} ca. 90°, manchmal pleochroitisch. Chiastolithe mit kreuzförmig angeordneten Einschlüssen. Regionalmetamorph und kontaktmetamorph.

10 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Andalusit Nr. 44 Besonderheiten: Zonar gebaute Andalusite mit rosa-farblos Pleochroismus im Kern. Beachten Sie die Spaltbarkeit nach {110}(ca. 90° im Kopfschnitt). Kopfschnitte Längsschnitt 1 mm

11 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Andalusit Nr mm Besonderheiten: hoch lichtbrechende, schwach gelbliche Einschlüsse von Staurolith

12 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Andalusit Nr mm Besonderheiten: Große Porphyroblasten mit poikilithischem Gefüge.

13 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Andalusit Nr mm Besonderheiten: Chiastolith, kreuzförmige Einschlußbahnen von bituminöser Substanz bzw. Graphit in Richtung der Kristallkanten. Typische Ausbildung von Andalusit- Porphyroblasten in Kohlenstoff-reichen Metasedimenten.

14 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Sillimanit Formel: Al [4] Al [6] [O|SiO 4 ] Symmetrie: rhombisch n: 1,657 – 1,682 n: 0,02 – 0,022 2V z : 21° - 30° max. I. F. (30μm) : Blau II. Ordnung Besonderheiten: Meist langprismatisch bis dünnfaserig, Spaltbarkeit nach {010} (nur eine Raumrichtung!). Elongation positiv (wichtig wenn man kein Achsenbild erzeugen kann weil die Kristalle zu klein sind).

15 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Sillimanit Nr. 32 Besonderheiten: Kopfschnitte Längsschnitte 1 mm

16 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Sillimanit Nr. 33 0,5 mm

17 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Sillimanit, Fibrolith, orientiert eingelagerte Einschlüsse in Cordierit Nr. 51 0,5 mm

18 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Sillimanit, Fibrolith, Detailaufnahme Nr. 51 0,2 mm Besonderheiten: parallel zur Schliffebenen eingeregelt (Längsschnitte) senkrecht zur Schliffebene eingeregelt (Kopfschnitte)

19 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Disthen Formel: Al [6] Al [6] [O|SiO 4 ] Symmetrie: triklin n: 1,710 – 1,729 n: 0,016 – 0,017 2V z : 82° max. I. F. (30μm) : Orange I. Ordnung Besonderheiten: Durch seine Spröde und die vollkommene Spaltbarkeit zeigt er in den Schliffen oft Ausbrüche.

20 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Disthen 1 mm Nr. 53

21 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Disthen Besonderheiten: Zwilling, beide Individuen löschen fast gleich aus, sind aber an dem Verlauf der Spaltbarkeiten zu erkennen. 1 mm Nr. 47 Verwachsungs-ebene

22 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Disthen 0,5 mm Nr. 57

23 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Disthen Besonderheiten: In diesen Gestein gibt es drei verschiedene Hauptbestandteile mit hohem Brechungsindex, die z.T. nur schwer zu unterscheiden sind: Granat, durch die Isotropie leicht zu erkennen Jadeit, retrograde Reaktionssäume Disthen, keine Reaktionssäume 1 mm Nr. 74

24 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Staurolith Formel: 2FeOAlOOH4Al 2 [O|SiO 4 ] Symmetrie: monoklin n: 1,739 – 1,762 n: 0,013 – 0,015 2V z : 79° - 90° max. I. F. (30μm) : Orange I. Ordnung Besonderheiten: Hohe Lichtbrechung, gelbe Eigenfarbe und Zwillingsbildung sind typisch. Stets pseudorhombisch (monokliner Winkel =90°, Auslöschungsschiefe 0°).

25 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Staurolith Nr mm Besonderheiten: Idiomorphe, stark poikilithische Einkristalle und Zwillinge in einem Knotenschiefer neben großen Andalusit-Kristallen.

26 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Staurolith Nr mm Besonderheiten: Idiomorphe, stark poikilithische Einkristalle und Zwillinge in einem Knotenschiefer neben großen Andalusit-Kristallen.

27 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Staurolith Nr. 57 Besonderheiten: Große Staurolith- Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung. 1 mm

28 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Staurolith Nr mm Besonderheiten: Große Staurolith- Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung.

29 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Staurolith Nr. 38 0,5 mm Besonderheiten: Andalusit-Kristalle mit Einschlüssen von Staurolith. Staurolith

30 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Chloritoid Formel: (Fe,Mg,Mn)Al 2 [(OH) 2 | O|SiO 4 ] Symmetrie: monoklin und triklin n: 1,682 – 1,740 n: 0,010 – 0,012 2V z : 36° - 70° max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung, anomal Besonderheiten: Hohe Lichtbrechung, blaugrüne Eigenfarbe, Zwillingsbildung und anomale Interferenzfarben in der Nähe der Auslöschungsstellung sind typisch.

31 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Chloritoid Nr. 49 0,5 mm Besonderheiten: Große Chloritoid- Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung. Zum Teil sind schöne Druckschatten, die mit Quarz ausgefüllt sind, zu sehen.

32 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Chloritoid Nr mm Besonderheiten: Kräftiger Pleochroismus (Eisen-reicher als in Schliff Nr. 49), Polysynthetische Zwillingsbildung. Schwingungsrichtung des Polarisators

33 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Chloritoid Sonderschliff 0,5 mm Besonderheiten: Chloritoid-Porphyroblasten mit Zonarbau

34 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Chloritoid Sonderschliff 0,5 mm Besonderheiten: Chloritoid-Porphyroblasten mit Zonarbau, rosettenförmiges Aggregat

35 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Korund Formel: Al 2 O 3 Symmetrie: trigonal n: 1,759 – 1,772 n: 0,008 – 0,009 2V: - max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung Besonderheiten: Durch seine Kombination von Granat-artig hoher Lichtbrechung, Quarz-artiger Doppelbrechung und optisch einachsig negativem Charakter unverwechselbar! Rosa-Färbung beim Rubin (Schliff Nr. 32), sonst farblos – blau (Saphir). Oft Absonderungen parallel {10-11}, dies sieht aus wie eine vollkommene Spaltbarkeit!

36 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Korund Nr. 63 Besonderheiten: Absonderungen parallel {1011}; diese ist keine Spaltbarkeit, wie man an den Anisotropieeffekten auf diesen Flächen erkennt. 1 mm

37 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Korund Sonderschliff Besonderheiten: Absonderungen parallel {1011}. 1 mm

38 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Korund Sonderschliff Besonderheiten: Kopfschnitt Längsschnitt neben Chloritoid und opakem Erz 0,5 mm

39 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Rutil Formel: TiO 2 Symmetrie: tetragonal n: 2,6 – 2,9 n: 0,3 !!!!! 2V: - max. I. F. (30μm) : Weiß höherer Ordnung Besonderheiten: Mineral mit der höchsten Licht- und Doppelbrechung unter den gesteinsbildenden Mineralen! Stets gelb oder rot gefärbt, schwacher Pleochroismus mit n e >n o. Achsenbild wegen des Chagrins an unpolierten Schliffen schlecht erkennbar. Spaltbarkeit nach {110} (90°). Zwillinge.

40 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Rutil Besonderheiten: Kopfschnitt, Spaltbarkeiten unter 90°! 0,5 mm Nr. 32

41 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Spinell Formel: (Fe,Mg,Mn)(Al,Fe 3+,Cr) 2 O 4 Symmetrie: kubisch n: 1,718 – 2,05 n: - 2V: - max. I. F. (30μm) : - Besonderheiten: Isotrop, hohes Relief, sehr ähnlich dem Granat, aber bildet fast ausschließlich Oktaeder (Querschnitte mit 3, 4 oder max. 6 Ecken im Gegensatz zu den rundlichen Formen bei Granat). Im Gegensatz zu den Granaten sind die gesteinsbildend wichtigsten Spinell meist kräftig gefärbt (Hercynit: grün; Picotit: braun; Chromit u. Magnetit siehe bei opaken Erzen).

42 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Spinell 1 mm Nr. 40

43 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Spinell 0,3 mm Nr. 31 Besonderheiten: Disthen wird zu grünem Spinell abgebaut. Links oben Granat zum Vergleich des Reliefs!

44 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Spinell - Magnesiochromit 0,3 mm Nr. 7 Besonderheiten: die Magnesium-reichen Chromit-Mischkristalle sind braun durchsichtig. Mit zunehmendem Eisen-Gehalt werden sie opaker.

45 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Limonit Formel: FeOOH Symmetrie: rhombisch n: ~ 2 – 2,5 0,6 n: 0,6(L.), 0,08-0,14(G.) 2V: max. I. F. (30μm) : Weiß höherer Ordnung Besonderheiten: Gemenge aus Goethit und Lepidokrokit, oft rhythmisch. Entsteht bei der Verwitterung von Fe-haltigen Sulfiden (Pyrit, Chalkopyrit, etc.). "Rost", färbt Gesteine intensiv rot durch intergranulare Beläge.

46 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Limonit 0,2 mm Nr. 52 Besonderheiten: Limonit entsteht bevorzugt bei der Verwitterung Fe- haltiger Sulfide, z.B. Pyrit.

47 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Forschungs-Mikroskop für Durchlicht und Auflicht Opake Erze Die Untersuchung opaker Erze ist mit einem normalen Durchlichtmikroskop prinzipiell nicht möglich. Dazu benötigt man spezielle Einrichtungen (Opak-Illuminatoren), mit denen die Probe senkrecht von oben beleuchtet und das reflektierte Licht analysiert wird (Auflicht- Mikroskope). Diese Methode wird im "Praktikum Geowissenschaften", 6. Semester, Versuch J vorgestellt. In seltenen Fällen, immer dann wenn spezifische Kornformen oder Umwandlungserscheinungen auftreten, ist es aber möglich, auch im Durchlicht indirekt ein opakes Erzes zu bestimmen. Einige dieser Beispiele folgen.

48 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Auflicht-Mikroskop, Strahlengang Beobachtungs- strahlengang Beleuchtungs- strahlengang Strahlenteiler, z.B. halbdurchlässiger Spiegel Probe Opak- Illuminator

49 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Graphit 0,5 mm Nr. 66 Besonderheiten: Linealförmige Querschnitte eines tafeligen Minerals, mechanische Eigenschaften wie ein Schichtsilikat: verbogen, verknittert, z.T. aufblätternd wie die Seiten eines Buches.

50 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Magnetit 0,2 mm Nr. 6 Besonderheiten: Zusammen mit Ilmenit häufigstes opakes Erz in magmatischen Gesteinen. Isometrische Querschnitte, eckig, meist Dreiecke, Vierecke oder Sechsecke.

51 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Magnetit 1 mm Nr. 64 Besonderheiten: Isometrische Querschnitte, skelettförmige Kristalle durch extrem schnelles Wachstum.

52 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Chromit - Magnetit 0,5 mm Nr. 6 Besonderheiten: Zonar gebauter Mischkristall zwischen Magnesiochromit (MgCr 2 O 4 ) und Chromit (FeCr 2 O 4 ); Magnesiochromit ist braun durchscheinend, Chromit opak. Solche Mischkristalle sind in basischen und ultrabasischen Magmatiten häufig.

53 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Ilmenit 0,5 mm Nr. 23 Besonderheiten: linealförmige Schnitte eines tafelig ausgebildeten Minerals: Ilmenit 6-seitig begrenzte, isometrische Schnitte: Kopfschnitte von Ilmenit oder Schnitte durch ein kubisches Mineral: Magnetit Magnetit Ilmenit

54 Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Pyrit 0,2 mm Nr. 52 Besonderheiten: Sulfidische Eisenerze verwittern leicht zu Limonit ("Rost"). Bei dem opaken Erz handelt es sich in der Regel um Pyrit (oder Chalkopyrit).


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