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2013-01-26

Die wesentlichen Eigenschaften der Minerale


Die Seite soll die wesentlichen Eigenschaften der Minerale erläutern insoweit sie für Sammler von Interesse sind. Eigenschaften die nur mit aufwendigen, und für Sammler kaum erschwinglichen Analyseverfahren festgestellt werden können, bleiben weitestgehend unerwähnt.


Die wesentlichen Eigenschaften der Minerale

Optische Eigenschaften- Glanz

Lichtbrechung ist eine grundlegende Erscheinung an Mineralien da sie für viele optische Eigenschaften wie Glanz oder Reflexion verantwortlich ist. Der Glanz eines Minerals wird u.a. von der Lichtbrechung, Beschaffenheit der Mineraloberfläche und der Reflexion bestimmt. Der Glanz wird im allgemeinen wie folgt klassifiziert:



1. Metallglanz

Ist ein Hochglanz der typisch für undurchsichtige Minerale ist. (Galenit, Chalkopyrit)

2. Diamantglanz

Sehr starker Glanz von durchsichtigen und durscheinenden Mineralien. (Zirkon, Diamant)

3. Glasglanz

Erinnert an den Glanz von Glas und ist typisch für duchsichtige und durchscheinende Mineralien. (Fluorit, Quarz)

4.Fettglanz

Erinnert wie der Glanz auf fettigen Papier was oftmals von der Unebenheit der zu betrachtenden Fläche kommt. (Opal)

5.Perlmutglanz

Typisch für durchsichtige oder halbdurchsichtige Mineralie mit einer guten Spaltbarkeit in dünne Blättchen. (Gips, Stilbit)

6:Seidenglanz

Typisch für faserige Mineralien wie Asbest oder Krokydolith.

7. Mattigkeit

Für Minerale mit erdiger Ausbildung wie z.b Kaolinit oder Pyrolusit.

Diamantglanz wird durch die hohe Lichtbrechung der betreffenden Minerale verursacht. Das ist auch bei Metallglanz der Fall (Sulfide, Oxide) wobei diese Minerale noch eine hohe Absorption besitzen.
Schuppige, feinfaserige Minerale wie etwa Asbest besitzen auf Grund mehrfacher Lichtbrechung oftmals Seidenglanz. Perlmuttglanz ist oft an Glimmern zu beobachten. An den dünnen Mineralblättchen entstehen Interferenzen die den Perlmuttglanz verursachen.


Optische Eigenschaften-Farbe

Die Farbe ist ein wesentliches Merkmal von Mineralien die aber nicht immer zur zuverlässigen Bestimmung herangezogen werden kann, da ein Mineral verschiedene Farbtöne oder sogar verschiedene Farben haben kann. (Fluorit-farblos, weiß, blau, grün, gelb usw.) Bei anderen Mineralien führen verschiedene Farbvarianten zu selbständigen Varietäten. Bei vielen Mineralien ist die Farbe jedoch typisch so das sie vielfach ihr Name darauf bezieht. (Azurit-himmelblau, Albit-weiß, Chlorit-grün)
Je nach der Ursache für eine Mineralfarbe werden in der klassischen Mineralogie 4 Gruppen unterschieden:

1.Farblose (achromatisch)

Ein Lichtstrahl geht ohne Absorbation durch den Kristall. (Bergkristall, Diamant)

2.Eigenfarbige (ideochromatisch)

Die Atome eines kongreten Elements sind Bestandteil des Minerals. ( Kupfer-blau-Azurit, Cobalt-rosa-Erythrin)

3. Fremdfarbige (allochromatisch)

Die Färbung beruht auf der Anwesenheit der Atome von Elementen die nur spurenhaft im Mineralien vorhanden sind.

4. Scheinbar gefärbt (pseudochromatisch)

Farben entstehen durch optische Erscheinungen wie Beugung, Brechung oder Reflexion des Lichts.

Will man die Farbe eines Minerals bestimmen, insbesondere ob Eigen-oder Fremdfärbung vorliegt, ist große Behutsamkeit geboten. Unterschiedliche Ergebnisse entstehen oftmals schon wenn man ein Mineral bei Tages- oder Kunstlicht betrachtet. Farbe sollte man nur an frischen Flächen studieren da verwitterte Mineralien Anflüge entwickeln kann der die Originalfarbe verdeckt. Eine Reihe von Mineralien verändern im Licht ihre Farbe. Im Gegensatz dazu können andere Mineralien durch Lichteinwirkung eine Farbauffrischung erhalten.

Optische Eigenschaften-Pleochroismus

Ist die Mehrfarbigkeit von Mineralien wenn man sie aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet. Er entsteht durch die ungleiche Absorption des Lichtes.


Optische Eigenschaften- Strichfarbe

Ein gutes Mittel um farbige und gefärbte Mineralien zu unterscheiden ist die Strichfarbe. Die Strichfarbe ist die eigentliche Farbe des Minerals in Pulverform. Durch das Reiben eines Minerals auf einer Porzellantafel erhält man den nötigen Abrieb um eine genaue Farbbestimmung durchzuführen. Die Strichfarbe weist oftmals eine andere Farbe aus als die vom Mineral ausgehende. Grund dafür ist das ein Mineral von chemischen Beimengungen farblich verändert wurde.
Ist nach dem Reiben auf der Porzellantafel kein Rückstand zu erkennen spricht man von einem farblosen bzw. weißen Strich. Alle farblosen Minerale haben immer einen weißen Strich.
Porzellan hat nach der Mohsschen Skala die Härte 6 bis 6,5.
Härtere Mineralien muß man pulverisieren und dann auf der Porzallantafel zerreiben. Dies kann man erreichen indem man das Mineral auf einer Stahlunterlage zerreibt oder im Mörser zerstampft.
Die Strichfarbe ist ein gutes und objektives Kriterium zum bestimmen einen Minerals. Für dunkle Mineralien nimmt man eine weiße Porzellantafel während für helle Mineralien eine Schwarze zu empfehlen ist.


Strichtafel Minerale
Strichtafel

Optische Eigenschaften- Transparenz

Unter Transparenz ist die Lichtdurchlässigkeit eines Minerals gemeint. Es wird je nach Grad der Durchlässigkeit wie folgt unterschieden:

1. Durchsichtige Mineralien

Durch eine dicke Mineralienschicht kann eine darunter liegende Schrift gelesen werden. (Calcit ,Topas)

2. Halbdurchsichtige Mineralien

Eine Schrift erscheint durch das Mineral unklar.

3. Durchscheinende Mineralien

Durch eine dickere Mineralschicht ist ein Lichtdurchgang zu beobachten. (Schwefel)

3.Undurchsichtige Mineralien

Eine dünne Mineralschicht läßt kein Licht hindurch. Pulver noch als Dünnschliff. (Pyrit)



Optische Eigenschaften-Fluoreszens

Kann eine wichtige Bestimmungshilfe sein und entsteht bei der Bestrahlung mit UV-Licht. Im Handel sind preiswerte Lampen, die als Aushilfe durchaus ausreichend sind. Zumindestens kann festgestellt werden ob Fluoreszenz vorliegt. (Bild:Autunit)


Fluoreszierende Minerale


Physikalische Eigenschaften-Härte

Beim Begriff Härte ist der Widerstand gemeint das ein Mineral einem eindringenden Körper entgegen bringt. In der Praxis gibt es Härtevergleichsskalen die durch bestimmte Minerale repräsentiert werden. Am bekanntesten ist die Mohssche Härteskala. ( Mohs, Friedrich 1773-1839 )
Bei der Vergleichsmethode wird mit der Spitze eines Minerals, der Härteskala, ein zu untersuchendes Mineral geritzt. Ein Mineral das ritzt und selbst nicht geritzt wird ist das Härtere und man muß zur nächst niedrigen Stufe übergehen, bis es zum gegenseitigen ritzen kommt.
Im Gelände hat sich diese Methode nicht bewährt und mit verschiedenen Hilfsmitteln sind bessere Ergebnisse zu erzielen. (siehe unterstehende Tabelle)
Die Härtebestimmung ist in gewissen Sinne eine subjektive Angelegenheit. Um Fehler zu vermeiden sind gewisse Regeln zu beachten.
Zur Prüfung empfielt es sich nur frische Proben zu verwenden. Die Flächen an der die Härteprüfung durchgeführt wird sollten eben sein. Angewitterte Minerale besitzen eine geringere Härte. Zu beachten ist das verschiedene Minerale (nadelige, faserige usw.) scheinbar unterschiedliche Härteergebnisse aufweisen können. Dieses rührt von Kohäsionsstörungen her.
Bei manchen Mineralien gibt es auch Unterschiede je nach der Richtung in der die Fläche geritzt wird. Im Zweifel müssen Mineralien eventuell auf verschiedenen Flächen und in verschiedenen Richtungen geprüft werden.

Obwohl die Härteskala nach Mohs schon 1822 entwickelt wurde ist sie für den Sammler noch von grundlegender Bedeutung. Bei etwas Übung lassen sich damit akzeptable Ergebnisse erreichen.


Härteskala nach Mohs
Härteskala nach Mohs

Es gibt eine Reihe andrer Methode um die Härte eine Minerals zu ermitteln. Bekannt ist das Verfahren der Eindruckhärte (nach Vickers oder Brinell) bei der ein hartes Werkzeug mit einer bestimmten Kraft in ein Mineral gedrückt wird. An der Eindruckgröße bzw. an dem entstehenden Hohlraum kann der Widerstand errechnet werden welches das Mineral dem eindrückenden Körper entgegen setzt.
Für Sammler gibt es eine Reihe von Hilfsmittel um die Härte nach Mohs zu ermitteln. Im Handel sind Prüfkästen erhältlich die entsprechend der mohsschen Härteskala mit Mineralien versehen sind. Für die Mineralien ab einer Härte über 7 stehen entsprechende Prüfstifte zur Verfügung.


Ritzkasten zur Festellung der Härte
Ritzkasten zur Festellung der Härte



Mechanische Eigenschaft- Spaltbarkeit

Ist die Fähigkeit eines Minerals bei der Anwendung von Druck in festgelegten Richtungen zu zerfallen. Sie ist abhängig vom Gitteraufbau der Kristalle. In der Praxis hat sich folgende Einteilung durchgesetzt:

1. Ausgezeichnet/höchst vollkommen

Das Mineral läßt sich in feine Blättchen teilen. (Gips, Glimmer)

2. Vollkommen

Bei einem Schlag spaltet sich das Mineral in regelmäßige von Spaltflächen umgrenzte Gebiete. (Calcit ,Galenit)

3. Gut

Spaltflächen nicht mehr deutlich und nicht immer gerade. (Hornblende, Pyroxene)

4. Unvollkommen/deutlich

Eine Spaltbarkeit zeigt sich nur undeutlich. Die Bruchflächen sind meist uneben. (Schwefel, Apatit)

5. Sehr unvollkommen

Keine Spaltbarkeit. Man spricht vom Bruch. (muscheliger, unebener, hakiger Bruch)

Die oben stehende Gliederung für die Spaltbarkeit sind mehr oder weniger nur dazu geeignet um einen groben Überblick zu geben. Oftmals haben Minerale verschiedenen Spaltbarkeiten in eine bestimmte Richtung. Zur exakten Bestimmung der Spaltbarkeit müssen die Flächen angegeben werden auf die sie sich bezieht.

Weitere Eigenschaften


Löslichkeit

Einige Minerale sind wasser- und säurelöslich. Manchmal kann die Löslichkeit zur Bestimmung eines Minerals herangezogen werden. So löst sich z.B Calcit in verdünnter Salzsäure heftig brausend auf.


Tenazität

Die Tenazität sagt aus wie sich ein Mineral beim ritzen und biegen verhält. Dazu wird das Mineral mit ein Stahlnadel geritzt und entsprechend in 6 Klassen eingeteilt:

SPRÖDE: beim ritzen springt der Ritzstaub weg. Das ist bei den meisten Mineralen der Fall. Deswegen sind abweichende Verhaltensweisen von besonderen Interesse.

MILDE: das Ritzpulver bleibt am Rand der Ritzspur liegen

SCHNEIDBAR: die Nadel dringt in das Mineral ein, es entsteht kein Staub

GESCHMEIDIG: das Mineral kann zu Blättchen oder Drähten gehämmert bzw. gezogen werden

ELASTISCH BIEGSAM: nach dem biegen kehrt das Mineral in die Ausgangsstellung zurück

UNELASTISCH BIEGSAM: das Mineral bleibt nach dem biegen in der neuen Stellung


Magnetische Eigenschaften

Magnetische Eigenschaften bei Mineralien können ihre Bestimmung wesentlich erleichtern. Einige Mineralien lenken eine Magnetnadel deutlich ab oder ziehen Eisen an.
Von praktischer Bedeutung ist die Eigenschaft in der Lagerstättenkunde da diese durch geomagnetische Verfahren von der Erdoberfläche aus gesucht werden können.
Durch starke magnetische Felder eines Elektromagneten ist es möglich magnetische und nicht magnetische Minerale voneinander zu trennen.



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