Vorlesung. Geomaterialien. 16. Stunde Halogenide und Elemente. Prof. Dr. F.E. Brenker

Transkript

1 Vorlesung Geomaterialien 16. Stunde Halogenide und Elemente Prof. Dr. F.E. Brenker Institut für Geowissenschaften FE Mineralogie JWG-Universität Frankfurt

2 Halogenide Evaporitische Bildung Halit NaCl Sylvin KCl Carnallit KMgCl 3 6 H 2 O Hydrothermale Bildung Fluorit CaF 2

3 Halit NaCl kubisch # sehr gut nach {100}

4 Halit NaCl kubisch # sehr gut nach {100}

5

6

7 Sylvin KCl kubisch # sehr gut nach {100}

8 Halokinese Salztektonik

9 Salzstock Asse Endlager für radioaktive Stoffe

10

11 Salzabbau bergmännisch unter Tage

12 Salzabbau in Äthiopien

13 Salzabbau mit Hilfe von Salinen in der Bretagne

14 Fluorit CaF 2 kubisch # sehr gut nach {111}

15 Fluorit CaF 2 kubisch # sehr gut nach {111}

16 Fluoreszenz von Fluorit Dunkelgrüne Fluorit-Zwillingskristalle

17 Fluoreszenz von Fluorit Dunkelgrüne Fluorit-Zwillingskristalle kurzwelliges UV-Licht an

18 Farbgebende Elemente in Fluorit Blau Fe +3 /Fe +2 komplex mit Kupfer Kolloides Calcium Y-assoziierte Zentren Seltene Erden

19 Farbgebende Elemente in Fluorit Blau Fe +3 /Fe +2 komplex mit Kupfer Kolloides Calcium Y-assoziierte Zentren Seltene Erden Kolloides Calcium Braun Organische Einschlüsse Gehalte an Mn 2+, Mn 3+, Thorium Gelb Eu +2 Fe und Seltene Erden OF 2 oder OF O 3

20 Farbgebende Elemente in Fluorit Blau Fe +3 /Fe +2 komplex mit Kupfer Kolloides Calcium Y-assoziierte Zentren Seltene Erden Kolloides Calcium Braun Organische Einschlüsse Gehalte an Mn 2+, Mn 3+, Thorium Gelb Eu +2 Fe und Seltene Erden OF 2 oder OF Gelbgrün Grün O 3 Y/Ce assoziierte Zentren Kolloides Calcium Fe +2 und Mn, Cr. Ni oder Cu Sm +2 Sm +3

21 Farbgebende Elemente in Fluorit Blau Fe +3 /Fe +2 komplex mit Kupfer Kolloides Calcium Y-assoziierte Zentren Seltene Erden Kolloides Calcium Braun Organische Einschlüsse Gehalte an Mn 2+, Mn 3+, Thorium Gelb Eu +2 Fe und Seltene Erden OF 2 oder OF O 3 Gelbgrün Y/Ce assoziierte Zentren Grün Kolloides Calcium Fe +2 und Mn, Cr. Ni oder Cu Sm +2 Sm +3 Rosa / Rot Fe +3 Cr + Mn +3 Violett YO 2 Kolloides Calcium

22 Farbgebende Elemente in Fluorit Blau Fe +3 /Fe +2 komplex mit Kupfer Kolloides Calcium Y-assoziierte Zentren Seltene Erden Kolloides Calcium Braun Organische Einschlüsse Gehalte an Mn 2+, Mn 3+, Thorium Gelb Eu +2 Fe und Seltene Erden OF 2 oder OF O 3 Gelbgrün Y/Ce assoziierte Zentren Grün Kolloides Calcium Fe +2 und Mn, Cr. Ni oder Cu Sm +2 Sm +3 Rosa / Rot Fe +3 Cr + Mn +3 Violett YO 2 Kolloides Calcium

23 Formenvielfalt bei Fluorit

24 Fluorit (optischer Spat) sehr geringe UV Absorption

25 Elemente Entstehung meist in reduzierender Umgebung bzw. bei Abwesenheit oder Entzug der sonst üblichen Reaktionspartner (z.b. S, O, ). Minerale, die in Elementarform vorkommen werden auch als gediegen bezeichnet. (Hauptsächlich auf Metalle bezogen)

26 Kohlenstoff C a) Diamant, b) Graphit c) Lonsdaleit d) Buckminsterfullerene C 60 e) C 540 f) C 70 g) Amorpher Kohlenstoff h) Nanoröhrchen

27 Druck in GPa 0,001 0,01 0, Kohlenstoff C Stabilitätsfelder Temperatur in 1000 K

28 Kohlenstoff C Modifikation Graphit hexagonal

29 Graphit - Anwendung Graphitelektroden, Bleistiftminen, Schmier- und Poliermittel

30 Kohlenstoff C Modifikation Diamant kubisch

31 Diamant Stabilitätsfeld 31

32 Geotherm 32

33 Diamant-Stabilität im Erdmantel 33

34 Kimberlitschlot 34

35 Kimberlitschlot 35

36 Kimberlit 36

37 Diamant in Kimberlitgestein 37

38 Wo gibt es Diamanten -> alte Schilde 38

39 Mir Mine, Sibirien Die größte offene Mine der Welt 39

40 Mir Mine, Sibirien Die größte offene Mine der Welt Größenvergleich 40

41 525 m tief, 1200 m Durchmesser Mir Mine, Sibirien Die größte offene Mine der Welt 41

42 Diavik Mine Kanada 42

43 Ekati Mine, Kanada 43

44 Ekati Mine Kanada 44

45 Ekati Mine Kanada 45

46 Fluoreszenz von Diamant 46

47 Einschlüsse in Diamanten Granat (Pyrop) Peridotitischer Clinopyroxen

48 Schwefel S 8 orthorhombisch

49 Schwefel Enstehung in Fumarole (Vulcano)

50 Schwefelabbau Java (Ijen-Plateau)

51 Kupfer Cu

52 Gold Au

53 Silber Ag

54 Platin Pt

55 Quecksilber Hg

56 Eisen Fe Gediegenes Eisen in Basalt, Weimar am Bühl bei Kassel Gediegenes Eisen, Disko-Insel, Grönland

57 Eisen Fe Taenit (Ni 0,8-0,5,Fe 0,2-0,5 ) Kamacit Fe mit 4-8% Ni Hauptbestandteil von Eisenmeteoriten und des Erdkerns Gediegen Eisen in Basalt, Weimar am Bühl bei Kassel Widmanstätten sche Strukturen Gediegen Eisen, Disko-Insel, Grönland Nantan Fe-Meteorit, China

58 Fe,Ni-Metall

59 Fe,Ni-Metall Fe,Ni-Metall + 10% leichtes Element (C,O,Si,S)

60 Fe,Ni-Metall Magnetfeld der Erde

61 Klausur-Tipps

62 Klausur-Tipps