Gesteinskunde Einführung

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1 Gesteinskunde Einführung Christopher Giehl, Uni Tübingen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

2 1 Organisatorisches 2 Kursinhalte und -ziele 3 Grundbegriffe und Definitionen 4 Methoden 5 Klassifikation 6...zum Abschluss Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

3 Organisatorisches Anwesenheitsliste (Matrikelnummer ergänzen) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

4 Organisatorisches Anwesenheitsliste (Matrikelnummer ergänzen) Skript: 3,00 Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

5 Organisatorisches Anwesenheitsliste (Matrikelnummer ergänzen) Skript: 3,00 Lupe: ca.(!) 6,50 Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

6 Organisatorisches Anwesenheitsliste (Matrikelnummer ergänzen) Skript: 3,00 Lupe: ca.(!) 6,50 Kurztests (schriftlich, und 15.12) und mündliche Prüfung (Semesterende) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

7 Organisatorisches Anwesenheitsliste (Matrikelnummer ergänzen) Skript: 3,00 Lupe: ca.(!) 6,50 Kurztests (schriftlich, und 15.12) und mündliche Prüfung (Semesterende) Nicht so überlaufene Kurse: Fr 8-12 (Loges); Fr (Weisheit) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

8 Ziele Kursinhalte und -ziele Gesteine im Gelände korrekt ansprechen können Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

9 Ziele Kursinhalte und -ziele Gesteine im Gelände korrekt ansprechen können... für Exkursionen und Kartierkurse Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

10 Ziele Kursinhalte und -ziele Gesteine im Gelände korrekt ansprechen können... für Exkursionen und Kartierkurse Grundlage für folgende Vorlesungen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

11 Ziele Kursinhalte und -ziele Gesteine im Gelände korrekt ansprechen können... für Exkursionen und Kartierkurse Grundlage für folgende Vorlesungen Fragen beantworten Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

12 Feste Materie Grundbegriffe und Definitionen Kristallin: Dreidimensionale regelmäßige Anordnung der atomaren Bausteine, Elementarzelle, Translationssymmetrie Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

13 Feste Materie Grundbegriffe und Definitionen Kristallin: Dreidimensionale regelmäßige Anordnung der atomaren Bausteine, Elementarzelle, Translationssymmetrie Amorph: Keine Symmetrie, nur Nahordnung Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

14 Feste Materie Grundbegriffe und Definitionen Kristallin: Dreidimensionale regelmäßige Anordnung der atomaren Bausteine, Elementarzelle, Translationssymmetrie Amorph: Keine Symmetrie, nur Nahordnung Quasikristallin: Symmetrieelemente, keine Translationssymmetrie, mehrere Elementarzellen (D. Shechtman, Chemie-Nobelpreis 2011) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

15 Mineral Grundbegriffe und Definitionen Natürliche, anorganische Festkörper Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

16 Mineral Grundbegriffe und Definitionen Natürliche, anorganische Festkörper Homogene physikalische und chemische Eigenschaften Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

17 Mineral Grundbegriffe und Definitionen Natürliche, anorganische Festkörper Homogene physikalische und chemische Eigenschaften Definierte Struktur und Zusammensetzung Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

18 Mineral Grundbegriffe und Definitionen Natürliche, anorganische Festkörper Homogene physikalische und chemische Eigenschaften Definierte Struktur und Zusammensetzung Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) of the International Mineralogical Association (IMA) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

19 Gestein Grundbegriffe und Definitionen Natürlich entstandener fester Körper Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

20 Gestein Grundbegriffe und Definitionen Natürlich entstandener fester Körper Bestehend aus Mineralen, Glas, organischem Material, Gesteinsbruchstücken... Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

21 Gestein Grundbegriffe und Definitionen Natürlich entstandener fester Körper Bestehend aus Mineralen, Glas, organischem Material, Gesteinsbruchstücken... Beispiele auf den Tabletts! Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

22 Geologischer Körper Grundbegriffe und Definitionen Feste natürliche Einheiten der Erde Dent-Blanche-Decke Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

23 Grundbegriffe und Definitionen Geologischer Körper Feste natürliche Einheiten der Erde Gänge Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

24 Geologischer Körper Grundbegriffe und Definitionen Feste natürliche Einheiten der Erde Salzstöcke, Sedimentgesteinseinheiten... Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

25 Fluide Grundbegriffe und Definitionen Nicht-Feststoffe Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

26 Fluide Grundbegriffe und Definitionen Nicht-Feststoffe Flüssig, gasförmig, überkritisch Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

27 Fluide Grundbegriffe und Definitionen Nicht-Feststoffe Flüssig, gasförmig, überkritisch H 2 O, CO 2, CH 4, H 2 S, gelöste Stoffe (NaCl, CaSO 4... ) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

28 Charakterisierung Grundbegriffe und Definitionen Mineralbestand: Welche Minerale? Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

29 Charakterisierung Grundbegriffe und Definitionen Mineralbestand: Welche Minerale? Genetisches Gefüge: Wie sehen die Körner aus? Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

30 Charakterisierung Grundbegriffe und Definitionen Mineralbestand: Welche Minerale? Genetisches Gefüge: Wie sehen die Körner aus? Räumliches Gefüge: Wie liegen die Körner zueinander? Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

31 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Magmatite Aus Schmelze erstarrt Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

32 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Magmatite Aus Schmelze erstarrt 65% der kontinentalen Kruste Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

33 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Magmatite Aus Schmelze erstarrt 65% der kontinentalen Kruste Plutonite (Intrusiva) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

34 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Magmatite Aus Schmelze erstarrt 65% der kontinentalen Kruste Plutonite (Intrusiva) Vulkanite (Effusiva) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

35 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Magmatite Aus Schmelze erstarrt 65% der kontinentalen Kruste Plutonite (Intrusiva) Vulkanite (Effusiva) Ganggesteine Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

36 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Sedimentgesteine Verfestigte Sedimente/Ablagerungen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

37 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Sedimentgesteine Verfestigte Sedimente/Ablagerungen 8% der kontinentalen Kruste, aber >70% der Erdoberfläche Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

38 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Sedimentgesteine Verfestigte Sedimente/Ablagerungen 8% der kontinentalen Kruste, aber >70% der Erdoberfläche Verwitterungsprodukte anderer Gesteine (Klastika) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

39 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Sedimentgesteine Verfestigte Sedimente/Ablagerungen 8% der kontinentalen Kruste, aber >70% der Erdoberfläche Verwitterungsprodukte anderer Gesteine (Klastika) Biogen gebildet (Kalke, Radiolarite... ) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

40 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Sedimentgesteine Verfestigte Sedimente/Ablagerungen 8% der kontinentalen Kruste, aber >70% der Erdoberfläche Verwitterungsprodukte anderer Gesteine (Klastika) Biogen gebildet (Kalke, Radiolarite... ) Chemische Sedimente (Gips, Salz... ) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

41 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Metamorphite In festem Zustand umgewandelt Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

42 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Metamorphite In festem Zustand umgewandelt 27% der kontinentalen Kruste Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

43 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Metamorphite In festem Zustand umgewandelt 27% der kontinentalen Kruste Druck- und Temperaturänderung Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

44 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Metamorphite In festem Zustand umgewandelt 27% der kontinentalen Kruste Druck- und Temperaturänderung Metamorphose = isochemisch Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

45 Grundbegriffe und Definitionen Gesteinsgruppen: Metamorphite In festem Zustand umgewandelt 27% der kontinentalen Kruste Druck- und Temperaturänderung Metamorphose = isochemisch Metasomatose = allochemisch Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

46 Grundbegriffe und Definitionen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

47 Bestimmungsgang Methoden 1. Mineralbestand bestimmen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

48 Bestimmungsgang Methoden 1. Mineralbestand bestimmen 2. Gefüge beschreiben Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

49 Bestimmungsgang Methoden 1. Mineralbestand bestimmen 2. Gefüge beschreiben 3. Gestein ansprechen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

50 Bestimmungsgang Methoden 1. Mineralbestand bestimmen 2. Gefüge beschreiben 3. Gestein ansprechen In dieser Reihenfolge! Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

51 Bestimmungsmethoden Methoden Womit Beobachten! Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

52 Bestimmungsmethoden Methoden Womit Beobachten! +Fingernagel, Lupe, Taschenmesser, Salzsäure und Geschmackssinn Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

53 Bestimmungsmethoden Methoden Womit Beobachten! +Fingernagel, Lupe, Taschenmesser, Salzsäure und Geschmackssinn Was Eigenschaften von Mineralen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

54 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

55 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

56 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

57 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

58 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Idiomorph Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

59 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Hypidiomorph Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

60 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Xenomorph Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

61 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Farbe Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

62 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Farbe Transparenz/Opazität Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

63 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Farbe Transparenz/Opazität Glanz Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

64 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Farbe Transparenz/Opazität Glanz Zwillinge Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

65 Methoden Bestimmungsmethoden - Sehen 7 Kristallsysteme - Tracht...im kubischen Kristallsystem Tracht und Habitus Farbe Transparenz/Opazität Glanz Zwillinge Spaltbarkeit, Bruch Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

66 Methoden Bestimmungsmethoden - Fühlen Härte Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

67 Methoden Bestimmungsmethoden - Fühlen Härte Dichte Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

68 Methoden Bestimmungsmethoden - Fühlen Härte Dichte Oberfläche Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

69 Methoden Bestimmungsmethoden - Fühlen Härte Dichte Oberfläche Anisotropie (Disthen, Graphit) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

70 Methoden Bestimmungsmethoden - Fühlen Härte Dichte Oberfläche Anisotropie (Disthen, Graphit) Wärmeleitfähigkeit Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

71 Methoden Bestimmungsmethoden - Sonstiges Geschmack Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

72 Methoden Bestimmungsmethoden - Sonstiges Geschmack Magnetismus Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

73 Methoden Bestimmungsmethoden - Sonstiges Geschmack Magnetismus Verwitterung Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

74 Strunz-Klassifikation Klassifikation 1 Elemente: Graphit, Diamant (C), Schwefel (S) 2 Sulfide, Selenide, Telluride... : Pyrit (FeS 2 ), Merenskyit ((Pd, Pt)(Te, Bi) 2 ) 3 Halogenide: Halit (NaCl), Fluorit (CaF 2 ) 4 Oxide, Hydroxide... : Magnetit (Fe 3 O 4 ), Goethit (FeOOH) 5 Carbonate, Nitrate: Kalzit (CaCO 3 ), Rhodochrosit (MnCO 3 ) 6 Borate: Borax (Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 8 (H 2 O)) 7 Sulfate, Wolframate... : Baryt (BaSO 4 ), Scheelit (CaWO 4 ) 8 Phosphate, Arsenate, Vanadate: Apatit (Ca 5 (PO 4 ) 3 F), Vanadinit (Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl) 9 Silikate, Germanate: Quarz (SiO 2 ), Muskovit (KAl 2 (Si 3 Al)O 10 (OH, F) 2 ) 10 Organische Verbindungen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

75 Strunz-Klassifikation Klassifikation 1 Elemente: Graphit, Diamant (C), Schwefel (S) 2 Sulfide, Selenide, Telluride... : Pyrit (FeS 2 ), Merenskyit ((Pd, Pt)(Te, Bi) 2 ) 3 (Halogenide): Halit (NaCl), Fluorit (CaF 2 ) 4 Oxide, Hydroxide... : Magnetit (Fe 3 O 4 ), Goethit (FeOOH) 5 (Carbonate), Nitrate: Kalzit (CaCO 3 ), Rhodochrosit (MnCO 3 ) 6 Borate: Borax (Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 8 (H 2 O)) 7 Sulfate, Wolframate... : Baryt (BaSO 4 ), Scheelit (CaWO 4 ) 8 Phosphate, Arsenate, Vanadate: Apatit (Ca 5 (PO 4 ) 3 F), Vanadinit (Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl) 9 Silikate, Germanate: Quarz (SiO 2 ), Muskovit (KAl 2 (Si 3 Al)O 10 (OH, F) 2 ) 10 Organische Verbindungen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

76 Silikate Klassifikation Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

77 Take-home messages...zum Abschluss Grundbegriffe Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

78 Take-home messages...zum Abschluss Grundbegriffe Magmatite, Sedimentite, Metamorphite Gesteinskreislauf Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

79 Take-home messages...zum Abschluss Grundbegriffe Magmatite, Sedimentite, Metamorphite Gesteinskreislauf Bestimmungsgang, Bestimmungsmethoden Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

80 Take-home messages...zum Abschluss Grundbegriffe Magmatite, Sedimentite, Metamorphite Gesteinskreislauf Bestimmungsgang, Bestimmungsmethoden Geld für Lupen Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

81 Take-home messages...zum Abschluss Grundbegriffe Magmatite, Sedimentite, Metamorphite Gesteinskreislauf Bestimmungsgang, Bestimmungsmethoden Geld für Lupen Stammtisch im Bierkeller (unter der Mensa, immer Donnerstags ca. 19 Uhr) Christopher Giehl (Universität Tübingen) / 23

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