Grundlagen der Mineralogie und Gesteinskunde

Mineralien: Definition und Merkmale

Mineralien sind feste Bestandteile der Erdkruste, die durch die Ansammlung chemischer Elemente entstehen. Sie müssen drei Merkmale erfüllen: Sie sind naturbelassen, anorganischen Ursprungs und besitzen eine homogene chemische Zusammensetzung.

• Amorphe Mineralien: Komponenten sind ungeordnet.
• Kristalline Mineralien: Komponenten sind geordnet, was zu einer kristallinen Struktur führt.
• Silikate: Eine Gruppe von Mineralien, die hauptsächlich aus Silizium und Sauerstoff bestehen (z. B. Quarz und Feldspat).

Physikalische Eigenschaften von Mineralien

• Farbe: Art des reflektierten Lichts bei Beleuchtung mit weißem Licht.
• Aufbrausen: Reaktion bei Kontakt mit Säure (Schaumbildung).
• Habitus: Die äußere Form, in der Kristalle wachsen.
• Spaltbarkeit (Exfoliation): Neigung zum Bruch entlang flacher Ebenen.
• Bruch: Mineralien ohne Spaltbarkeit zerbrechen unregelmäßig.
• Härte: Widerstand gegen das Ritzen durch andere Materialien (Mohs-Skala: Talk, Gips, Calcit, Fluorit, Apatit, Orthoklas, Quarz, Topas, Korund, Diamant).
• Strichfarbe: Farbe des mineralischen Staubs beim Ritzen.
• Glanz: Art der Lichtreflexion (metallisch, glasartig, fettig oder stumpf).
• Magnetismus: Fähigkeit, Eisen anzuziehen.
• Doppelbrechung: Eigenschaft, Lichtstrahlen aufzuspalten.

Kristalline Aggregate

• Taschen: Kristalle wachsen in einem Hohlraum.
• Drusen: Kristalle wachsen auf einer ebenen Fläche.
• Dendriten: Verzweigte Formen, die oft mit Fossilien verwechselt werden.
• Zwillinge (Maclas): Kristalle, die verwachsen erscheinen.

Arten von Gesteinen

Sedimentgesteine

Entstehen durch die Anhäufung und Verdichtung von Sedimenten. Die vier Haupttypen sind detritische Gesteine, Kalksteine, Evaporite und organische Gesteine. Die Verfestigung erfolgt durch Verdichtung und Zementation.

• Kalkstein: Entsteht durch Anhäufung von Skelettresten oder Ausfällung von Calciumcarbonat.
• Evaporite: Entstehen in heißen, trockenen Klimazonen durch Verdunstung von salzhaltigem Wasser (z. B. Gips und Salz).
• Organische Gesteine: Kohle (aus Pflanzenmaterial) und Erdöl (aus mikroskopischen organischen Teilchen).

Magmatische Gesteine

Magma ist eine Mischung aus Silikatgestein, Gasen und Wasserdampf. Beim Abkühlen entstehen magmatische Gesteine, unterteilt in:

• Extrusiv (vulkanisch)
• Intrusiv (plutonisch)
• Intermediate (philonisch)

Metamorphe Gesteine

Entstehen durch Umwandlung unter hohem Druck und hohen Temperaturen. Die metamorphe Aureole ist die Zone um ein Magma, in der Gesteine durch Hitze verändert werden. Beispiele: Kalkstein wird zu Marmor, tonreiche Gesteine zu Quarzit.

Der Gesteinskreislauf

1. Verwitterung und Zerfall von Mineralien.
2. Magmatische Aktivität.
3. Transport und Zerkleinerung von Gesteinsfragmenten.
4. Ablagerung und Bildung von Sedimentschichten.
5. Verfestigung zu Sedimentgestein durch Druck.
6. Metamorphose durch tektonische Kräfte und Hitze.