Übungen zur Allgemeinen Geologie, Nebenfach. Erta Ale, Afrika

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1 Übungen zur Allgemeinen Geologie, Nebenfach Erta Ale, Afrika

2 Minerale anorganisch, (natürlich) Festkörper definierte chemische Zusammensetzung homogen definiert durch chemische Formel kristallin

3 Physikalische Eigenschaften der Minerale z.b. Diamant z.b. Quarz - Glimmer z.b. Hämatit: rot Press & Siever 2003

4 Härte Moh sche Härteskala

5 Spaltbarkeit / Bruch # entsteht t entlang von Kristallflächen oder Gitterebenen, die durch schwache h Bindung gekennzeichnet sind. Spaltwinkel Spaltkörper Sehr gut, gut, schwach fehlend muschelig, faserig, rauh Beispiel Biotit (K(Mg,Fe) 3 [(OH,F) 2 /AlSi 3 O 10 )Schichtsilikat Härte: 2,5-3 Dichte: 3,02-3,12 g/cm3 #: höchst vollkommen Farbe: schwarz, braun Kristallsystem: monoklin

6 Farbe Eigenfarbe für bestimmte Minerale typisch Verunreinigungen i verschiedene Färbungen Strichfarbe Vor allem bei Metallen mit Metallglanz Glanz

7 Wichtige Klassen der Mineralsystematik tik Press & Siever 2003

8 8 Mineralklassen Klassen 1 7: Nichtsilikate ~ 8 % der Erdkruste Kl 8 Silik t (7 St kt t ) Klasse 8: Silikate (7 Strukturtypen) ~ 92 % der Erdkruste

9 Klasse 1: Elemente Gold gediegene Metalle: Kugelpackungsstrukturen! Gold, primär hydrothermal, wichtiger als Seifenlagerstätte Platinmetalle, in Zusammenhang mit Magmatiten, auch als Seifen Silber, Zementationszone Zementationszone von Lagerstätten Kupfer, Verwitterung von Lagerstätten Eisen, vor allem in Meteoriten, terrestrisch selten durch Reduktion basaltischer Schmelzen durch Kohleflöze Quecksilber, Verwitterung von Zinnober-Lagerstätten Halbmetalle: Arsen, Antimon, zusammen mit Ag- und Ni-Co-Bi-Erzen Nichtmetalle: Schwefel, vulkanische Exhalation Diamant, primär in Vulkaniten aus >140km Tiefe, sekundär als Seife Graphit, metamorph

10 Dichteste Kugelpackung g Mit den zwei möglichen Varianten der dritten Ebene A-B-A-B: A B: A-B-C-A-B-C: hexagonal dichteste Kugelpackung kubisch dichteste Kugelpackung

11 Klasse 1: Elemente Gold gediegene Metalle: Kugelpackungsstrukturen! Gold, primär hydrothermal, wichtiger als Seifenlagerstätte Platinmetalle, in Zusammenhang mit Magmatiten, auch als Seifen Silber, Zementationszone Zementationszone von Lagerstätten Kupfer, Verwitterung von Lagerstätten Eisen, vor allem in Meteoriten, terrestrisch selten durch Reduktion basaltischer Schmelzen durch Kohleflöze Quecksilber, Verwitterung von Zinnober-Lagerstätten Halbmetalle: Arsen, Antimon, zusammen mit Ag- und Ni-Co-Bi-Erzen Nichtmetalle: Schwefel, vulkanische Exhalation Diamant, primär in Vulkaniten aus >140km Tiefe, sekundär als Seife Graphit, metamorph

12 Klasse 2: Sulfide Pyrit S 2- Strich, meist Metallglanz. wichtige Erzminerale Bleiglanz (Galenit) PbS, hydrothermale Gänge Zinkblende (Sphalerit), ZnS, hydrothermale Gänge Kupferkies (Chalcopyrit), CuFeS 2, Erz, hydrothermale Gänge Pyrit, FeS 2, häufigstes Sulfidmineral, Vorkommen vielfältig: magmatisch, hydrothermal, sedimentäre Konkretion

13 Klasse 3: Halogenide Anionen = Halogenide (vor allem Cl - und F -) Eindampfungsminerale Steinsalz (Halit) NaCl Sylvin: KCl Carnallit KMgCl 3 x 6 H 2 O Flussspat (Fluorit), CaF 2, vor allem hd hydrothermalh Halit

14 Klasse 4: a) Oxide und b) Hydroxide Klassifikation: M 2 O, M 3 O 4, M 2 O 3, MO 2, Hydroxide meist Strich, meist Metallglanz wichtige Erze, oft Verwitterungsminerale! Magnetit, Fe 3 O 4, Eisenerz!!, in Magmatiten, magnetisch! Chromit FeCr 2 O 4, in Ultramafiten, Chromerz Hämatit (Roteisenerz): Fe 2 O 3, roter Strich, Verwitterung, hydrothermal, mit magmatischer Tätigkeit Psilomelan und Pyrolusit, MnO 2, u.a. Verwitterung Quarz SiO 2 siehe Silikate Goethit (oft mit Lepidokrokit) in Limonit (FeOOH), Verwitterung Gebändertes Eisenerz

15 Klasse 5: Karbonate (und Nitrate) Calcit Klasse 5a: Borate BO 3 und BO 4 Borax: Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ] x 8 H 2 O Eindampfungsmineral Karbonate Klassifikation nach Kristallstrukturen: t Calcit-Gruppe, Aragonit-Gruppe, Dolomit-Gruppe, Azurit-Malachit-Gruppe aac uppe Wichtigste gesteinsbildende Minerale: Calcit CaCO 3, Spaltrhomboeder, HCl-Reaktion, sehr verbreitet Aragonit biogen Dolomit CaMg(CO 3 ) 2, nur schwache HCl-Reaktion

16 Klasse 6: Sulfate (incl. Chromate, Molybdate, Wolframate): Gips CaSO 4 x 2 H 2 O, salinare Ablagerung, Umwandlung aus Anhydrit, Verwitterung, Sandrosen Anhydrit CaSO 4, salinare Ablagerung Baryt ayt(schwerspat) BaSO 4, hydrothermal, hohe Dichte Anhydrid aus einem Bohrkern

17 Klasse 7: Phosphate (Arsenate, Vanadate): Apatit Ca 5 [(F, Cl, OH)/(PO 4 ) 3 ] verbreitet, vor allem akzessorisch, manchmal als hydrothermale Gänge, sedimentär, Hauptknochenund Zahnmaterial Friedhöfe =Ausgangsmaterial für Phosphorite