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MINERALOGIE – Geschichte Innerhalb der Erdwissenschaften nimmt die Mineralogie aus historischer Sicht eine sehr frühe Position ein. Das Fachgebiet konkretisierte sich im 18. Jahrhundert – zu dieser Zeit oft auch noch als Geognosie bezeichnet – und erfuhr seine stärkste Ausprägung im Laufe des gesamten 19. Jahrhunderts.
Der Beginn
Der Aufschwung
Analyse von Mineralien
Bei guter Mineralkenntnis bzw. Kenntnis von Mineraleigenschaften und deren Bestimmung, Erkennung und Interpretation
lassen sich viele Mineralien bereits mit einfachen Mitteln ganz gut bestimmen. In der alltäglichen Praxis reichen
auch dem Wissenschaftler oft das Zurückgreifen auf grundlegende Methoden und der Einsatz von einfach zu bedienenden
Geräten. BEGRIFFE Zuerst aber ein paar grundlegende Begriffsklärungen. Eine der oft geäußerten Fragen ist jene nach dem Unterschied zwischen Gesteinen und Mineralien. Prinzipiell gibt es gegenseitige Abhängigkeiten der beiden Begriffe. Gesteine bestehen nämlich aus Mineralien – nicht sehr oft aus nur einer Mineralart sondern viel häufiger aus mehreren Mineralarten. GESTEINE sind also natürlich entstandene feste Gemische aus einer oder mehreren Mineralarten und nehmen größere Kubaturen innerhalb der Erdkruste ein. Das heißt in der Praxis: Berge bestehen aus Gesteinen, aber mit dem Auge oder manchmal nur im Mikroskop erkennbar ist jedes Gestein aus Mineralien/Mineralkomponenten aufgebaut. Die Anzahl der wichtigsten Mineralarten, die den Großteil der Gesteine aufbauen, bewegt sich in einer Größenordnung von ca. 30. Wobei aber z.B. aus der relativ einfachen Kombination Feldspat, Quarz und Glimmer (sprichwörtlich typisch für Granit) schon allein aufgrund von unterschiedlichen Mengenverhältnissen bzw. chemischen Unterschieden innerhalb der doch etwas größeren Feldspatgruppe viele unterschiedliche Gesteine resultieren können.
Exakte Gesteinsbestimmungen mit der genauen Zuordnung eines wissenschaftlichen Namens können sehr aufwändig
sein, weshalb man sich meist mit der Zuordnung zu einer größeren systematischen Bezeichnung zufrieden gibt
(geben muss). MINERALIEN Vom sammlerischen Standpunkt aus sind die hauptsächlichen Objekte der Begierde aber die Mineralien. Wie ist nun ein solches definiert? Mineralien sind natürlich entstandene, meist feste, kristallisierte Bestandteile der Erdkruste, die chemisch und physikalisch homogen sind und (in Unterschied zu einem Gestein) durch eine chemische Formel definierbar sind. Und so sind derzeit ca. 6000 verschiedene Mineralarten auf unserer Erde bekannt. In Knappenberg und Hüttenberg findet man rund 140 verschiedene Mineralien. Weitere Unterteilungen innerhalb der Mineralien:
BESTIMMUNG von Mineralien nach den einzelnen Kriterien Farbe: meist mit dem freien Auge erkennbar, oft typisch für eine Mineralart Strichfarbe: Die Farbe des feinen Pulvers, bei vielen Mineralen weiß, kann manchmal zur Unterscheidung von ansonsten äußerlich sehr ähnlichen Mineralarten herangezogen werden. Dichte/spezifisches Gewicht: in Abhängigkeit von der Größe des Stückes nicht immer einfach zu bestimmen, nur bei monomineralischen Proben aussagekräftig, kann bei faustgroßen Objekten am einfachsten bestimmt werden Härte: In der mineralogischen Praxis wird noch immer mit der 10-teiligen Mohs'schen Ritzhärteskala gearbeitet (die für technische Zwecke meist nicht aussagekräftig genug ist); schnelle Unterscheidungen von Mineralarten, die sehr ähnlich aussehen können, wie Gips, Kalkspat, Feldspat und Quarz, sind dadurch gut möglich. Spaltbarkeit: kann bei kleinen Probenabmessungen auch mit der Lupe erkannt werden; damit in Zusammenhang steht die folgende Eigenschaft. Bruch: Das Aussehen der Oberfläche nach einer natürlichen oder menschgemachten Materialtrennung oder „Zerstörung” kann oft Hinweise auf die Mineralart geben. Kristallsystem/typische Kristallformen: manchmal sehr schnell zu sehen; erfordert aber eine gewisse Schulung und Erfahrung im Erkennen von geometrischen Formen und Symmetrien, vor allem deshalb, weil meist keine Idealkristalle bzw. nur Kristallteile vorliegen. Wenn das Mineral in derber Form vorliegt, ist von diesen Eigenschaften nichts erkennbar. Habitus: die äußere Erscheinungsform (Gestalt) eines Minerals Transparenz: Das Maß der Durchlässigkeit für Licht kann weitere Hinweise zur Bestimmung liefern. Glanz: Die Gesamtheit der Lichtreflexionen an der Oberfläche und aus dem oberflächennahen Inneren eines Minerals kann ebenfalls charakteristisch sein. Lichtbrechung allgemein: mit dem bloßen Auge fast nie erkennbar, Ausnahmen sind große, durchsichtige, geschliffene Edelsteine Höhe der Lichtbrechung/Brechungsquotient: mit einfach bedienbarem Gerät (Refraktometer) sehr schnelle und genaue Bestimmung möglich, wenn eine geschliffene und polierte ebene Fläche vorhanden ist. Die zerstörungsfreie Bestimmung ist ein weiterer Vorteil. Weitere optische Eigenschaften, wie z.B. Höhe der Doppelbrechung, Pleochroismus, Dispersion, Reflexionsvermögen aber auch andere physikalische Parameter, wie Wärme- und elektrische Leitfähigkeit sind ebenfalls zerstörungsfrei zu bestimmen, erfordern aber spezielle Geräte und detaillierteres Wissen zur erfolgreichen Interpretation. Die chemische Zusammensetzung kann natürlich nicht mit einfachen Mitteln bestimmt werden, aber daraus resultierende Eigenschaften, wie z.B. Wasserlöslichkeit, Löslichkeit in verdünnter Salzsäure, Geruch u.a. können sehr gute Hinweise auf die Mineralart bzw. das Ausschließen bestimmter Mineralarten sein. Unterschiedliche Kombinationen von den oben angeführten Eigenschaften ergeben also die mehr oder weniger schnelle bzw. exakte Zuordnung eines Mineralnamens für ein zuerst unbekanntes mineralogisches Objekt. Wichtig ist jedenfalls die Erfahrung und Übung im Erkennen und Interpretieren der meisten Eigenschaften. Deshalb sind eine gewisse Geduld, Neugier, und die Bereitschaft, auch einfache Fragen an Fachleute zu stellen, notwendig, wenn man tiefer in die Welt der Mineralien und Gesteine eindringen will. |
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