Mineralbestimmung im Dünnschliff: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Flowcharts geben einen knappen Überblick über die wichtigsten Schritte beim Gang einer Mineralbestimmung im Dünnschliff. Mit einem Klick auf einen Begriff wird dieser genauer erklärt. Um die verschiedenen Eigenschaften vollständig beschreiben zu können, muss der Dünnschliff auf unterschiedliche Weisen betrachtet werden: Im Hell- bzw. Dunkelfeld, sprich ohne oder mit Einsatz des Analysators ([[Betrachtungsweisen im Mikroskop  #Orthoskopische Betrachtung |orthoskopischer Strahlengang]]) sowie mit eingeklappter Amici-Bertrand-Linse ([[Betrachtungsweisen im Mikroskop  #Konoskopische Betrachtung |konoskopischer Strahlengang]]).
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{{Title|1=Mineralbestimmung im Dünnschliff}}
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'''Benennung der Minerale'''
Anhand der flowcharts wird der Gang einer Mineralbestimmung im Dünnschliff erklärt.
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<br/>Mit einem Klick auf den Begriff wird dieser genauer erklärt.
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Nach der Bestimmung der Eigenschaften der Minerale wie auf den Flowcharts beschrieben steht man vor der Schwierigkeit, die Minerale zu benennen. In den Tabellen erhältst du einen Überblick über die häufigsten in Dünnschliffen vorkommenden Minerale. Die Tabellen sollen den Bestimmungsprozess erleichtern, indem sie einige Charakteristika zusammenfassen. Dazu gehören Lichtbrechung, Doppelbrechung, optischer Charakter sowie Eigenfarbe bzw. Pleochroismus.
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Mehr zum Vorgehen bei der Benennung der Minerale findest du [[Mineralbestimmung im Dünnschliff#Benennung der Minerale|im entsprechenden Abschnitt]].  
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==Betrachtung ohne Analysator==
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Zunächst sollte der Schliff ohne Einsatz des Analysators betrachtet werden:
  
 
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rect 178 429 432 496 [[Pleochroismus]]
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rect 183 362 371 421 [[Eigenfarbe]]
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==Betrachtung mit Analysator==
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Als nächstes erfolgt die Beobachtung mit Analysator. Hier kann zunächst unterschieden werden, ob das betrachtete Mineral isotrop oder anisotrop ist. 
rect 1192 383 1374 433 [[Spaltbarkeit]]
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rect 867 412 1059 457 [[Anomale Interferenzfarbe]]
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'''Wichtig:''' Minerale die sowohl mit als auch ohne Analystaor schwarz erscheinen sind opak, z.B Erze!
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Datei:T_PolMik_mitAnalysator.png|rahmenlos|hochkant=2
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rect 281 37 560 87 [[Betrachtungsweisen im Mikroskop #Orthoskopische Betrachtung]]
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Nun lassen sich weitere charakteristische Eigenschaften der anisotropen Minerale bestimmen, sowie deren Konoskopbilder betrachten. Bei der Beschreibung der Minerale in einem Dünnschliff ist es wichtig, systematisch vorzugehen und stets so viele Eigenschaften wie möglich mit aufzunehmen. 
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Datei:T_PolMik_MineralbestimmungAnalysator.png|rahmenlos|hochkant=2
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rect 290 37 675 87 [[Betrachtungsweisen im Mikroskop #Orthoskopische Betrachtung]]
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rect 151 127 398 170 [[Interferenzfarbe]]
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rect 145 221 251 263 [[Interferenzfarbe]]
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rect 383 221 490 252 [[Anomale Interferenzfarbe]]
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rect 568 242 674 274 [[Spaltbarkeit]]
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rect 568 280 662 312 [[Zonarbau]]
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rect 568 318 658 350 [[Zwillinge]]
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rect 732 242 906 276 [[Auslöschungsschiefe]]
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rect 732 354 820 388 [[Zwillinge]]
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rect 732 392 826 424 [[Zonarbau]]
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==Konoskopische Betrachtung==
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Häufig lassen sich Minerale in nur einer Eigenschaft deutlich voneinander unterscheiden, z.B. Nephelin und Quarz: Diese zwei Minerale sind bei orthoskopischer Betrachtung schwer zu unterscheiden. Ein Konoskopbild liefert hier schnell ein eindeutiges Ergebnis, denn Nephelin ist optisch negativ, Quarz hingegen optisch positiv. Die Umstellung auf den konoskopischen Strahlengang erfolgt durch Einklappen der Amici-Bertrand Linse. Der Analysator muss ebenfalls eingeklappt bleiben. 
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Datei:T_PolMik_Konoskopie.png|rahmenlos|hochkant=2
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rect 326 37 648 86 [[Betrachtungsweisen im Mikroskop #Konoskopische Betrachtung]]
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rect 693 337 919 375 [[Hilfsobjekt Rot I]]
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rect 121 558 244 598 [[Konoskopie optisch einachsiger Minerale]]
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rect 430 558 562 598 [[Konoskopie optisch zweiachsiger Minerale]]
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rect 40 652 324 692 [[Konoskopie optisch einachsiger Minerale #Bestimmung der Schnittlage]]
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rect 352 652 640 692 [[Konoskopie optisch zweiachsiger Minerale #Abschätzung des 2V-Winkels]]
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==Benennung der Minerale==
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Die erfolgreich bestimmten Eigenschaften müssen schließlich einem Mineral zugeordnet werden. Ein paar Tipps:
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Die Beschreibung eines Dünnschliffes fällt sehr schwer, wenn keine weiteren Informationen zum geologischen Kontext des Gesteins vorliegen und wenn keine vorherigen makroskopische Beobachtungen vorliegen.
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Musst du also z.B. für deine Bachelorarbeit ein Gestein mittels Polarisationsmikroskopie beschreiben, kann folgende Vorgehensweise empfohlen werden:
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#Mache dir klar, in welchem geologischen Umfeld du dich befindest. Zum Beispiel: <br>
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[[:Kategorie:Magmatische Gesteine|Magmatische Gesteine]] - saurer/basischer Magmatismus  <br>
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#Recherchiere mögliche zu erwartende [[:Kategorie:Minerale|Minerale]] bzw. Mineralparagenesen für dein geologisches Umfeld.  Es empfiehlt sich z.B, die Eigenschaften tabellarisch zu notieren.
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#Kühlen Kopf bewahren! Nicht alle Eigenschaften treffen immer zu, nicht alle Eigenschaften können immer einwandfrei bestimmt werden. Alle Eigenschaften sind in den meisten Fällen von der Schnittlage abhängig (nur bei isotropen Mineralen nicht), sodass die in Nachschlagewerken gelisteten Eigenschaften nur selten genau so auf dein Mineral zutreffen. Es kann sich im Zweifel lohnen, z.B. im Tröger genauer nach Schwankungen und möglichen Abweichungen zu recherchieren, wenn du dir relativ sicher bist, welche Minerale in Frage kommen.
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#Vergleiche, ob auch die [[Gesteinsansprache im Gelände|makroskopisch erkannten Eigenschaften]] unbekannter Minerale zu den im Dünnschliff bestimmten Mineralen passen.
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Auf den anschließenden Bestimmungstabellen sind einige Merkmale von häufigeren Mineralen gelistet. Sie sind zur ersten Orientierung gedacht. Bedenke bei der Bestimmung auf jeden Fall auch die anderen oben erläuterten Eigenschaften!
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===Isotrope Minerale===
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[[Datei:Isotrope Minerale.png|zentriert|mini|300x300px|Tabelle wichtige Eigenschaften einiger isotroper Minerale zur Bestimmung im Dünnschliff. In Klammern: seltene Eigenschaften]]
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===Anisotrope Minerale mit Pleochroismus===
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[[Datei:Bestimmungstabelle für anisotrope Minerale mit starkem Pleochroismus.png|alternativtext=Übersicht über anisotrope Minerale mit (meist) starkem Pleochroismus|zentriert|mini|Bestimmungstabelle für anisotrope Minerale mit (meist) starkem Pleochroismus]]
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[[Datei:Pleochroismus1.png|zentriert|mini|Übersicht über anisotrope Minerale mit (meist) schwachem Pleochroismus]]
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===Anisotrope Minerale, die im Hellfeld farblos sind===
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[[Datei:Anisotropniedrig.png|alternativtext=Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren niedrige Interferenzfarben haben|zentriert|mini|Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren niedrige Interferenzfarben haben]]
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[[Datei:Anisotrophoch.png|alternativtext=Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren hohe Interferenzfarben haben|zentriert|mini|Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren hohe Interferenzfarben haben]]
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===Minerale mit anomalen Interferenzfarben===
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[[Datei:Anomal.png|alternativtext=Übersicht über anisotrope Minerale, bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren anomale Interferenzfarben zeigen|zentriert|mini|Übersicht über anisotrope Minerale, die bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren (oft) anomale Interferenzfarben zeigen]]
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==Links==
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Gesteinsbeispiele mit Dünnschliffscans werden im Zusammenhand mit ihre geologische Umgebung erklärt. https://www.virtualmicroscope.org/
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Umfangreiche Sammlung an Beispielen von Gesteinen und Mineralen. Mit vielen Gesteinen von bekannten Lagerstätten. https://www.rockptx.com/
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Die Autoren von rockptx.com stellen auch Videos von Mineralen im Dünnschliff online. https://www.youtube.com/channel/UClRPHZ4xYNB6BCQ3zaIv9Pw
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Auf http://www.alexstrekeisen.it/english/index.php sind viele nützliche Informationen zur Petrographie anschaulich zusammengestellt.
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App mit Michel-Levy-Tafel und Mineralvorschlägen: https://apps.apple.com/us/app/birefringence/id1354688131
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==Literatur==
  
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*Raith, M.M., Raase, P., Reinhardt, J. (2011): Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie
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*Stosch, H.-G. (2009): Skript zur Kristalloptik II – Mineralmikroskopie
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*Tröger, W.E. (1982): Tabellen zur optischen Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale. Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart
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*Wenk, H.R., Bulakh, A. (2005): Minerals. Their Origin and Constitution. Cambridge University Press, Cambridge
  
[[Datei:AM_Durchlichtmikroskopie_mitAnalysator.png|1200px|center| thumb | Beobachtungen im Durchlichtmikroskop mit Analysator ]]
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<br />
[[Datei:AM_Durchlichtmikroskopie_Mineralbestimmung.png|1200px|center| thumb | Gang einer Mineralbestimmung im Dünnschliff unter einem Durchlichtmikroskop mit Analysator]]
 
  
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{{Autor|1=Theresa Mond, Julia Holzmüller, Carina Poetsch, Paula Dörfler}}
  
[[Kategorie:Tutorium_Durchlichtmikroskopie]]
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[[Kategorie:Tutorium Polarisationsmikroskopie]]

Aktuelle Version vom 18. Mai 2021, 14:17 Uhr

Die Flowcharts geben einen knappen Überblick über die wichtigsten Schritte beim Gang einer Mineralbestimmung im Dünnschliff. Mit einem Klick auf einen Begriff wird dieser genauer erklärt. Um die verschiedenen Eigenschaften vollständig beschreiben zu können, muss der Dünnschliff auf unterschiedliche Weisen betrachtet werden: Im Hell- bzw. Dunkelfeld, sprich ohne oder mit Einsatz des Analysators (orthoskopischer Strahlengang) sowie mit eingeklappter Amici-Bertrand-Linse (konoskopischer Strahlengang).

Benennung der Minerale

Nach der Bestimmung der Eigenschaften der Minerale wie auf den Flowcharts beschrieben steht man vor der Schwierigkeit, die Minerale zu benennen. In den Tabellen erhältst du einen Überblick über die häufigsten in Dünnschliffen vorkommenden Minerale. Die Tabellen sollen den Bestimmungsprozess erleichtern, indem sie einige Charakteristika zusammenfassen. Dazu gehören Lichtbrechung, Doppelbrechung, optischer Charakter sowie Eigenfarbe bzw. Pleochroismus.

Mehr zum Vorgehen bei der Benennung der Minerale findest du im entsprechenden Abschnitt.

Betrachtung ohne Analysator

Zunächst sollte der Schliff ohne Einsatz des Analysators betrachtet werden:

Betrachtungsweisen im Mikroskop#Orthoskopische BetrachtungEigenfarbePleochroismusReliefChagrinBecke-LinieBrechzahlEinschlüsseSpaltbarkeitZonarbauZwillingeWinkelmessungen im DünnschliffChloritisierungSaussuritisierungSerpentinisierungT PolMik ohneAnalysator.png
Über dieses Bild

Betrachtung mit Analysator

Als nächstes erfolgt die Beobachtung mit Analysator. Hier kann zunächst unterschieden werden, ob das betrachtete Mineral isotrop oder anisotrop ist.
Wichtig: Minerale die sowohl mit als auch ohne Analystaor schwarz erscheinen sind opak, z.B Erze!

Betrachtungsweisen im Mikroskop#Orthoskopische BetrachtungBetrachtungsweisen im Mikroskop#Konoskopische BetrachtungBetrachtungsweisen im Mikroskop#Orthoskopische BetrachtungT PolMik mitAnalysator.png
Über dieses Bild


Nun lassen sich weitere charakteristische Eigenschaften der anisotropen Minerale bestimmen, sowie deren Konoskopbilder betrachten. Bei der Beschreibung der Minerale in einem Dünnschliff ist es wichtig, systematisch vorzugehen und stets so viele Eigenschaften wie möglich mit aufzunehmen.

Betrachtungsweisen im Mikroskop#Orthoskopische BetrachtungInterferenzfarbeInterferenzfarbeAnomale InterferenzfarbeSpaltbarkeitZonarbauZwillingeAuslöschungsschiefeEntmischungZwillingeZonarbauT PolMik MineralbestimmungAnalysator.png
Über dieses Bild

Konoskopische Betrachtung

Häufig lassen sich Minerale in nur einer Eigenschaft deutlich voneinander unterscheiden, z.B. Nephelin und Quarz: Diese zwei Minerale sind bei orthoskopischer Betrachtung schwer zu unterscheiden. Ein Konoskopbild liefert hier schnell ein eindeutiges Ergebnis, denn Nephelin ist optisch negativ, Quarz hingegen optisch positiv. Die Umstellung auf den konoskopischen Strahlengang erfolgt durch Einklappen der Amici-Bertrand Linse. Der Analysator muss ebenfalls eingeklappt bleiben.

Betrachtungsweisen im Mikroskop#Konoskopische BetrachtungHilfsobjekt Rot IKonoskopie optisch einachsiger MineraleKonoskopie optisch zweiachsiger MineraleKonoskopie optisch einachsiger Minerale#Bestimmung der SchnittlageKonoskopie optisch zweiachsiger Minerale#Abschätzung des 2V-WinkelsT PolMik Konoskopie.png
Über dieses Bild

Benennung der Minerale

Die erfolgreich bestimmten Eigenschaften müssen schließlich einem Mineral zugeordnet werden. Ein paar Tipps:

Die Beschreibung eines Dünnschliffes fällt sehr schwer, wenn keine weiteren Informationen zum geologischen Kontext des Gesteins vorliegen und wenn keine vorherigen makroskopische Beobachtungen vorliegen.

Musst du also z.B. für deine Bachelorarbeit ein Gestein mittels Polarisationsmikroskopie beschreiben, kann folgende Vorgehensweise empfohlen werden:

  1. Mache dir klar, in welchem geologischen Umfeld du dich befindest. Zum Beispiel:

Magmatische Gesteine - saurer/basischer Magmatismus
Metamorphite - Geodynamisches Setting
Sedimentite - Sedimentäre Fazies, Transportmechanismus

  1. Recherchiere mögliche zu erwartende Minerale bzw. Mineralparagenesen für dein geologisches Umfeld. Es empfiehlt sich z.B, die Eigenschaften tabellarisch zu notieren.
  2. Kühlen Kopf bewahren! Nicht alle Eigenschaften treffen immer zu, nicht alle Eigenschaften können immer einwandfrei bestimmt werden. Alle Eigenschaften sind in den meisten Fällen von der Schnittlage abhängig (nur bei isotropen Mineralen nicht), sodass die in Nachschlagewerken gelisteten Eigenschaften nur selten genau so auf dein Mineral zutreffen. Es kann sich im Zweifel lohnen, z.B. im Tröger genauer nach Schwankungen und möglichen Abweichungen zu recherchieren, wenn du dir relativ sicher bist, welche Minerale in Frage kommen.
  3. Vergleiche, ob auch die makroskopisch erkannten Eigenschaften unbekannter Minerale zu den im Dünnschliff bestimmten Mineralen passen.


Auf den anschließenden Bestimmungstabellen sind einige Merkmale von häufigeren Mineralen gelistet. Sie sind zur ersten Orientierung gedacht. Bedenke bei der Bestimmung auf jeden Fall auch die anderen oben erläuterten Eigenschaften!

Isotrope Minerale

Tabelle wichtige Eigenschaften einiger isotroper Minerale zur Bestimmung im Dünnschliff. In Klammern: seltene Eigenschaften

Anisotrope Minerale mit Pleochroismus

Übersicht über anisotrope Minerale mit (meist) starkem Pleochroismus
Bestimmungstabelle für anisotrope Minerale mit (meist) starkem Pleochroismus
Übersicht über anisotrope Minerale mit (meist) schwachem Pleochroismus

Anisotrope Minerale, die im Hellfeld farblos sind

Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren niedrige Interferenzfarben haben
Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren niedrige Interferenzfarben haben
Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren hohe Interferenzfarben haben
Übersicht über anisotrope Minerale, die im Hellfeld (meist) farblos sind und bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren hohe Interferenzfarben haben

Minerale mit anomalen Interferenzfarben

Übersicht über anisotrope Minerale, bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren anomale Interferenzfarben zeigen
Übersicht über anisotrope Minerale, die bei Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren (oft) anomale Interferenzfarben zeigen


Links

Gesteinsbeispiele mit Dünnschliffscans werden im Zusammenhand mit ihre geologische Umgebung erklärt. https://www.virtualmicroscope.org/

Umfangreiche Sammlung an Beispielen von Gesteinen und Mineralen. Mit vielen Gesteinen von bekannten Lagerstätten. https://www.rockptx.com/

Die Autoren von rockptx.com stellen auch Videos von Mineralen im Dünnschliff online. https://www.youtube.com/channel/UClRPHZ4xYNB6BCQ3zaIv9Pw

Auf http://www.alexstrekeisen.it/english/index.php sind viele nützliche Informationen zur Petrographie anschaulich zusammengestellt.

App mit Michel-Levy-Tafel und Mineralvorschlägen: https://apps.apple.com/us/app/birefringence/id1354688131

Literatur

  • Raith, M.M., Raase, P., Reinhardt, J. (2011): Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie
  • Stosch, H.-G. (2009): Skript zur Kristalloptik II – Mineralmikroskopie
  • Tröger, W.E. (1982): Tabellen zur optischen Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale. Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart
  • Wenk, H.R., Bulakh, A. (2005): Minerals. Their Origin and Constitution. Cambridge University Press, Cambridge


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Dieser Artikel wurde erstellt von:
Theresa Mond, Julia Holzmüller, Carina Poetsch, Paula Dörfler