Mineralien - Mineralien Bloos

Mineralien sind chemisch-physikalisch einheitliche, strukturell genau definierte natürliche Bestandteile der Erde. Bis jetzt wurden ca. 3500 Mineralien beschrieben.

Entstehung

Die Bildung der Mineralien wird in drei große Zyklen eingeteilt:

1. den magmatischen

2. den sedimentären

3. den metamorphen

Magmatisch bedeutet, dass Mineralien aus der zähflüssigen heißen Schmelze des Erdinnern (griechisch Magma = Teig oder zähe, knetbare Masse) auskristallisiert sind. Das ist bei verschiedenen Temperaturen erfolgt.

In der sedimentären Abfolge (sedimentum = Bodensatz) entstehen Mineralien meist nur durch Verwitterung, z. B. Türkis, Malachit, Chrysopras, Rhodochrosit.

Die metamorphe Abfolge (Metamorphose = Gestaltsumwandlung) ist gekennzeichnet durch Änderung der Temperatur- und Druckbedingungen. So entstehen z.B. die meisten Granate, Spinelle, Korunde....

V o r k o m m e n

Die Mineralien können an Stellen vorkommen, an denen sie entstanden sind, dann nennt man die Vorkommen primär. Die meisten Mineralien werden aber auf sekundären Fundstellen abgebaut, d.h. das sie an diesen Ort transportiert wurden. Hier wurden die Mineralien bereits auf natürliche Weise angereichert und sortiert. Es bestehen sehr unterschiedliche Auffassungen über die jeweilige Bildungszeit der Mineralien. Konzentriert kommen die verschiedenartigsten Mineralien in Burma, Indien, Pakistan, Afghanistan, Sri Lanka, Brasilien, Kolumbien, Südafrika, Namibia, Nigeria, Ostafrika, auf Madagaskar im Ural und in Sibirien sowie in Australien vor. Europa ist relativ arm an Mineralien.

Wie entsteht ein Mineral, Edelstein?

So gut wie alle Steine die wir heute in unseren Händen halten sind viele Millionen Jahre alt, sie sind entstanden als die Erdkruste noch relativ unstabil, im Vergleich zu heute  war. Mineralien sind durch die unterschiedlichsten Vorraussetzungen entstanden, zum Beispiel: im Magma im Erdinneren, in Vulkanen in der Lava, andere wurden durch wässrige Lösungen (Dämpfe) ausgefällt, durch Umwandlung bereits vorhandener Mineralien, durch Oxidation, oder mit Hilfe organischer Substanzen gebildet.

Die meisten entstanden unter unvorstellbar starkem Druck und hoher Hitze.

Bei der Entstehung der Mineralien kann die selbe Mineralgruppe wie zum Beispiel der Quarz oder der Calcit, durch minimale Spuren (Spurenelemente, Einlagerungen) von anderen Mineralien, unterschiedliche Farben erhalten, obwohl sie die gleiche Grundzusammensetzung besitzen. Der Achat, Amethyst, Aventurin, Bergkristall, Chalcedon, Citrin, Heliotrop, Jaspis, Karneol, Rauchquarz, Rosenquarz, Tigerauge usw. gehören der Quarz- Gruppe an, haben damit die gleiche Grund- Zusammensetzung SiO2 „Siliziumdioxid“ und besitzen doch andere Farben und Ausbildungen, die durch unterschiedliche Mineral- Einlagerungen und unter verschiedenen Umständen entstanden sind.

Auch heute noch entstehen Mineralien und Edelsteine im Erdinneren oder bei Vulkanausbrüchen usw.

Nur bei diesen verschiedenen Entstehungsmöglichkeiten, bilden alle Mineralien, bis auf wenige die amorph sind, sogenannte Kristalle aus, symmetrische Formen, wie der Würfel, das Oktaeder, das Prisma, und viele mehr. In jedem noch so unscheinbarem Mineral (Stein) befinden sich mikroskopisch kleine Kristalle, und diese wiederum haben ein Kristallgitter, das aus unzählig vielen Molekülen und Atomen besteht.

Der Bernstein hat keine Kristallgitter, da er pflanzlichen Ursprungs ist (versteinertes Harz). Es gibt auch sogenannte amorphe Mineralien die kein Kristallgitter besitzen wie zum Beispiel der Opal, Obsidian, Gagat, Moldavit und Tektit. Am besten zu erkennen sind Kristalle beim Bergkristall, Amethyst, Granat usw.

Kristallsysteme

Nahezu alle Mineralien entwickeln bestimmte Kristallformen. Streng geometrisch aufgebaut haben sie als Begrenzung hauptsächlich glatte Flächen.

Die Kristalle werden nach sieben Systemen geordnet.

Ein Großteil der Kristalle sind nicht gleichmäßig geformt, sondern verzerrt, d.h. einige Kristallflächen haben sich bei der Entstehung besser, die anderen aber schlechter entwickelt. Zahlreiche Mineralien erscheinen in Kombination, d.h. sie werden durch verschiedene Kristallformen (Hexaeder mit Oktaeder) begrenzt.

Farben und Farbveränderungen

Ein Merkmal zur Bewertung von Mineralien ist die Farbe. Bei der Farbe unterscheidet man eigen- und fremdgefärbte Mineralien. Ein eigengefärbtes Mineral ist z.B. der Malachit bei dem das Kupfer die farbgebende Substanz ist. Ein fremdgefärbtes Mineral ist in reiner Form farblos und verdankt ihre Farbe einem Spurenelement.

Es gibt Mineralien die ihre Farbe unter dem Einfluss des Sonnenlichtes ändern, d.h. sie verblassen. Der Amethyst, Rosenquarz und Kunzit verlieren unter Sonneneinstrahlung ihre Farbe total.

Farbveränderungen werden aber auch vom Menschen bewusst verursacht. Zur Veränderung der Farbe ist das "Brennen" von Amethyst wohl am bekanntesten. Er nimmt bei einigen hundert Grad Celsius hellgelbe, rotbraune oder milchig weiße Farbe an. Die meisten Citrine sind umgewandelte Amethyste. Sehr verbreitet ist das Färben des Achates. Da die Lagerstätten zur Zeit kaum noch farblich ansprechende Achate liefern, werden die Achate mit hauptsächlich anorganischer Farbe eingefärbt. Dies ist nicht neu. Bereits die Römer beherrschten die Kunst des Mineralienfärbens. Die Färbung der Achate ist Geschmacksache. Jeder sollte sich das aussuchen was ihm gefällt.

Künstlich bewirkte Farbveränderungen bei Edelsteinen (mit Ausnahme gebrannter Steine und gefärbter Achate) müssen gemäß RAL Vereinbarung 560 A5 von 1963 kenntlich gemacht werden.

Spaltbarkeit und Bruch  

Viele Minerale lassen sich nach ebenen Flächen spalten. Dabei spricht man von Spaltbarkeit. Diese Spaltbarkeit ist vom Gitterbau der Kristalle abhängig. Minerale lassen sich unterschiedlich gut spalten. Es gibt sehr vollkommene (Euklas),, vollkommene (Topas) und unvollkommene Spaltbarkeit (Granat). Es gibt aber auch nicht spaltbare Minerale. Quarz lässt sich nicht spalten, hat also keine Spaltbarkeit.

Wenn bei der Trennung eines Minerals durch einen Schlag unregelmäßige Flächen entstehen, wird dies Bruch genannt. Es gibt muschelige, unebene, splitterige, faserige, glatte oder erdige Brüche. (z. B. Quarz zeigt einen unregelmäßigen muscheligen Bruch).

Optische Eigenschaften

Bei der Betrachtung von Mineralien steht die Farbe zumeist im Vordergrund. Sie ist aber bei vielen Mineralien kein Erkennungsmerkmal. Viele Mineralien haben nämlich die gleiche Farbe. Oft treten Mineralien auch in mehreren Farben auf. Die eingelagerten Metalle wie Chrom, Eisen, Kobalt, Mangan, Nickel und Vanadium absorbieren bestimmte Wellenlänge des Lichtes und geben dadurch Mineralien die Farbe. Mineralien bei denen keine Substanzen für die Farbe verantwortlich ist, sind der Zirkon und Rauchquarz. Hier ist eine Deformation des inneren Aufbaus durch kurzwellige Stahlen entstanden. Dabei entsteht eine selektive Absorption. Ausserdem beeinflusst auch die Länge des Lichtweges die Absorption und somit die Farbe.

Kunstlicht verändert die Farbe, da es anders zusammengesetzt ist als das Tageslicht. Die Farbe von Mineralien bei künstlichem Licht kann sich positiv oder negativ auswirken.

Dichte

Dichte ist gleich spezifisches Gewicht und bedeutet das die Masse eines cm3 Wasser 1 Gramm wiegt. Ein cm3 Diamant ist 3,52 mal schwerer. Er wiegt 3,52 g, seine Dichte ist daher 3,52 g/cm3.

Strichfarbe

Das farbliche Aussehen der Mineralien ist oft bei der gleichen Gruppe sehr unterschiedlich. Da die Eigenfarbe eines Minerals konstant ist, kann sie als Hilfe zur Bestimmung von Mineralien dienen. Auf einer Porzellantafel wird mit einem kräftigen Strich die Eigenfarbe sichtbar. Besonders für Sammler ist diese Bestimmungsmethode sehr interessant.

Härte

Bei der Härte von Mineralien versteht man die Ritzhärte und Schleif-Härte. Die Ritzhärte wird im allgemeinen nur noch von Sammlern durchgeführt, da sie für eine exakte Prüfung zu ungenau ist.

Die Ritzhärteprüfung wurde von dem Wiener Mineralogen Friedrich Mohs (1773 - 1839) definiert. Zehn verschieden harte Minerale wurden von Mohs als Vergleichsstücke definiert. Bei den in dieser Reihenfolge eingestuften Minerale wird das vorhergehende vom nachfolgenden Mineral geritzt.