Sytem Erde: Mineralogie und Kristallographie
Mineralogie und Kristallographie
Mineralogie und Kristallographie
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Lernkarten
Was ist ein Mineral?
Ein Mineral ist ein homogener natürlicher Festkörper der Erde, des Mondes und anderer Himmelskörper. Die meisten Minerale sind anorganisch und treten in der Natur als kristalline Feststoffe auf. Elementares Quecksilber stellt die einzige Flüssigkeit dar, die zu den Mineralen zählt
Was ist ein Gestein?
Ein Gestein ist eine mehr oder weniger homogene Anhäufung von Mineralen, das einen räumlichen ausgedehnten, selbständigen, geologischen Körper bildet. Man unterscheidet zwischen monomikten Gesteinen (eine Mineralart) und polymikten Gesteinen (mehrere Mineralarten)
Was sind wichtige Eigenschaften von Mineralen? Wie werden sie technisch angewandt?
•chemische Eigenschaften: Flammenfärbung, Verwitterungsprodukte
•optische Eigenschaften: Farbe, Lichtbrechung, Doppelbrechung, Strichfarbe, Glanz, Durchsichtigkeit, Opazität
Wozu kann man die optischen Eigenschaften eines Minerals nutzen?
Zum Studium der räumlichen Anordnung eines Minerals
Von welcher optischen Eigenschaft ist der Glanz eines Minerals abhängig?
Von der Lichtbrechung
Nennen Sie die Minerale der MOHS’SCHEN Härteskala mit ihren Härten!
1 Talk: Mg3(OH)2Si4O10
2 Gips: CaSO4*2H2O
3 Calcit: CaCO3
4 Fluorit: CaF2
5 Apatit: Ca5(OH,F,Cl)(PO4)3
6 Feldspat: KAlSi3O8
7 Quarz: SiO2
8 Topas: Al2(F,OH)2SIO4
9 Korund: Al2O3
10 Diamant: C
Nennen Sie ein Mineral mit einer höchst vollkommenen Spaltbarkeit?
Glimmer, Galenit, Fluorit
Was ist der Habitus eines Minerals?
Die Gestalt eines Minerals, die sich aus dem Grössenverhältnis der Flächen zueinander ergibt
Was ist die Tracht eines Minerals?
Die Gesamtheit, der an einem Kristall entwickelten Flächen
Nennen Sie drei spezielle Formen des Habitus eines Minerals?
•Isometrische Formen, d.h. Ausdehnung in alle drei Raumdimensionen mehr oder weniger gleichmässig
•Formen, die hauptsächlich nach zwei Richtungen ausgedehnt sind
•Formen, die nach einer Richtung gestreckt sind
Wovon hängt die Dichte eines Minerals ab?
Sie hängt von der chemischen Zusammensetzung und der Kristallstruktur ab
Wie nennt man die Erscheinung des Leuchtens von Mineralen bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht?
UV-)Fluoreszenz
Wozu kann man den Magnetismus von Mineralen in der Mineralogie ausnutzen?
Für die Trennung einzelner Mineralphasen in einem Magnetscheider
Was besagt das Gesetz der Winkelkonstanz?
Alle zur selben Kristallart gehörenden Einzelkristalle schliessen zwischen analogen Flächen – gleichen Druck, gleiche Temperatur und chemische Zusammensetzung vorausgesetzt – stets gleiche Winkel ein.
Wodurch wurde der experimentelle Nachweis des Kristallgitters zum ersten Mal erbracht?
Anfangs des 20. Jahrhunderts mittels Beugung von Röntgenstrahlen.
Was ist Translation in der mineralogischen Symmetrielehre?
Parallelverschiebung der Einheitszelle zu einem gesamten Kristall
Definieren Sie die Begriffe
a)Symmetrie-Element
b)Symmetrie-Operation
a)ein Punkt, eine Gerade oder eine Ebene, bezüglich derer die Symmetrie-Operation durchgeführt wird
b)eine mathematische Vorschrift zur Erzeugung des vorliegenden Musters
Welche zweidimensionalen Punktgruppen gibt es?
6 Symmetrie-Elemente (1,2,3,4,6,m) und 4 Kombinationen (2mm, 4mm, 3m, 6mm) = 10 zweidimensionale Punktgruppen
Wie viele ebene Symmetriegruppen gibt es?
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Wie viele dreidimensionale Punktgruppen gibt es?
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Mit welchem Symbol bezeichnet man eine
a)einzählige
b)dreizählige
c)vierzählige
d)sechszählige
Drehinversion?
a)o
b)weisser Kreis in schwarzem Dreieck
c)schwarze Linse in weissem Quadrat
d)schwarzes Dreieck in weissem Sechseck
Welche Kristallklassen gibt es und wie sind die jeweiligen Eigenschaften der Winkel und der Achsen in diesen Klassen?
Triklinα≠β≠γ≠90°a≠b≠c
Monoklinα=γ=90°, β≠90°a≠b≠c
Orthorhombischα=β=γ=90°a≠b≠c
Tetragonalα=β=γ=90°a1=a2≠c
Hexagonalβ=90°, γ=120°a1=a2=a3≠c
Trigonalα=β=γ≠90°a1=a2=a3
Kubischα=β=γ=90°a=b=c
Welche dieser Klassen besitzt die höchste Symmetrie?
Kubisch
Wie viele Bravais-Gitter gibt es?
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Welche neuen Symmetrie-Operationen entstehen im dreidimensionalen durch Translation?
Gleitspiegelebenen und Schraubenachsen
Nennen Sie zwei Typen der dichtesten Kugelpackungen!
•Hexagonal (hexagonal close packing)
•Kubisch (cubic close packing)
Wie viele nächste Nachbarn liegen in
a)einem linearen System
b)einem Dreieck
c)einem Tetraeder
d)einem Oktaeder
e)einem Hexaeder
f)einem Kuboktaeder
vor?
a)2
b)3
c)4
d)6
e)8
f)12
Welche drei verschiedenen Typen von Lücken gibt es in einer dichtesten Kugelpackung? Welche dieser Lücken sind kristallchemisch am wichtigsten?
•Dreieckslücken (innerhalb von einer Schicht)
•Tetraederlücken (zwischen zwei Schichten)
•Oktaederlücken (zwischen zwei Schichten)
Die Zwischenschichtlücken sind wichtiger
Nennen Sie vier Elemente, die in der Natur in Form von Mineralen auftreten!
•Schwefel
•Kohlenstoff (Diamant, Graphit)
•Gold
•Platin
Nennen Sie zwei sulfidische Minerale!
•Galenit (PbS)
•Pyrit (FeS2)
•Chalcopyrit (CuFeS2)
Was sind Halogenide?
Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodverbindungen zahlreicher Metalle
Nennen Sie zwei oxidische Minerale, die zur Stahlerzeugung benötigt werden!
•Hämatit (Fe2O3)
•Magnetit (Fe3O4)
Nennen Sie zwei natürliche
a)Karbonat-
b)Sulfatminerale!
a)Kalzit (CaCO3), Dolomit (CaMg(CO3)2)
b)Baryt (BaSO4), Anhydrit (CaSO4)
Welche Mineralgruppe hat in der Natur die grösste Verbreitung?
Silikate (ca.90% der Erdkruste und des Erdmantels)
Welche sechs Silikattypen gibt es? Nennen Sie zu jedem Typ ein Mineralbeispiel
•Inselsilikate: Olivin (Fe,Mg)2SiO4
•Gruppensilikate: Epidot Ca2(Fe,Al)3(SiO4)3(OH))
•Kettensilikate: Pyroxen-Gruppe (Si2O6)4-, Amphibol-Gruppe (Si4O11)6-
•Ringsilikate: Beryll Be3Al2Si6O18
•Schichtsilikate: Talk Mg3(OH)2Si4O10
•Gerüstsilikate: Quarz SiO2
Welche beiden Prozesse führen zum Entstehen eines neuen Kristalls?
•Keimbildung
•Wachstum
Welche Arten von Gitterdefekten in Kristallen unterscheidet man?
•Punktdefekte
•Liniendefekte
•Flächendefekte
•Volumendefekte
Was versteht man unter dem Begriff „duktil“ in der Mineralogie?
Die Eigenschaft der meisten Kristalle bei angehobenen Temperaturen sich bei der Deformation wie eine hochviskose Flüssigkeit zu verhalten
Wodurch werden intrakristalline Gleitprozesse behindert?
•Verunreinigungen
•Schneiden von anderen Dislokationen/Störungen
•Korngrenzen
•Einschlüssen
Was versteht man unter Polymorphie?
Die Eigenschaft von Verbindungen bei exakt derselben chemischen Zusammensetzung in zwei oder mehr unterschiedlichen Kristallstrukturen aufzutreten
