Grundlagen der Mineralogie und Petrologie

Kristallstrukturen und Mineralogie

Polymorphismus: Ein Mineral kann unter verschiedenen Druck- und Temperaturbedingungen bei gleichbleibender chemischer Zusammensetzung in unterschiedlichen atomaren Strukturen kristallisieren.

Isomorphismus: Bezeichnet eine Reihe von Mineralien mit ähnlicher Struktur und chemischer Zusammensetzung.

Silikate

Silikate sind Verbindungen aus Silizium und Sauerstoff. Die grundlegende Struktur ist das Silizium-Sauerstoff-Tetraeder.

Kristallhabitus

Das äußere Erscheinungsbild eines Minerals hängt von den Bildungsbedingungen und der internen Struktur ab:

• Nadelig: Längliche, nadelförmige Kristalle.
• Dendritisch: Baumartige Kristalle.
• Blättrig: Kristalle, die sich wie ein offenes Buch auffächern.
• Laminar: Plattenartige Strukturen.
• Massiv: Kompakte, feste Masse.
• Zwillinge (Macles): Zwei oder mehr symmetrisch verwachsene Kristalle, die bestimmten Wachstumsgesetzen folgen.

Physikalische Eigenschaften

• Isotropie: Eigenschaften hängen nicht von der Messrichtung ab.
• Anisotropie: Eigenschaften sind richtungsabhängig.

Der Gesteinszyklus

Man unterscheidet zwischen:

• Endogenen Prozessen: Ursprung in der Erdkruste.
• Exogenen Prozessen: Lokalisierung an der Erdoberfläche.

Magmatische und metamorphe Gesteine

• Magmatische Gesteine: Entstehen durch die Erstarrung von geschmolzenem Material.
• Metamorphe Gesteine: Entstehen durch die Umwandlung bestehender Gesteine unter erhöhtem Druck (P) und erhöhter Temperatur (T), ohne dass das Gestein vollständig schmilzt.

Eigenschaften von Magmen

Magmen sind heterogene Gemische aus geschmolzenem Gesteinsmaterial, festen Mineralphasen und Gasen (vorwiegend Wasserdampf). Die Temperaturen liegen je nach chemischer Zusammensetzung zwischen 700 °C und 1200 °C.

Magmatische Prozesse

• Primäre Intrusion: Das Magma dringt in ein Gebiet ein und wird von Nebengestein umgeben.
• Sekundäre Prozesse: Die Kristallisation eines Magmas kann sehr komplex sein. Durch chemische Veränderungen während des Abkühlprozesses können verschiedene Gesteinsarten entstehen.