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==Beispiel: Glimmer== | |||
Bildergalerie von verschiedene Glimmer und und einzelnen Plättchen. | |||
Eine Eigenschaft von Glimmern (Muskovit, Biotit, Phlogopit, Lepidolith, etc.) ist ihre vollkommene Spaltbarkeit. Einzelne Glimmer-Plättchen lassen sich einfach mit den Fingenägeln voneinander trennen und Schichten sich voneinander abziehen. Durch die perfekte Spaltbarkeit entsteht der Glimmer-typische '''Perlmuttglanz'''. Ein guter Trick um Glimmer zu bestimmen. Woran liegt das? Dies lässt sich mit einem Blick auf die Kristallstruktur erklären. | |||
Bild Tetraeder/Oktaeder Schwächezone (Leberkas-Modell) | |||
Die Minerale der Glimmer-Gruppe sind '''Schichtsilikate'''. Ihre Kristallstruktur besteht primär aus SiO<sub>4</sub>-Tetraedern - das Merkmal für Minerale der Silikatgruppe-, '''wobei zwei Tetraederschichten eine Oktaederschicht umschließen (T-O-T)''' - vergleichbar mit einem Leberkässemmel, bei der zwei Semmelhälften die Leberkäs-Scheibe umschließen. In den Tetraedern liegen 4 und in den Oktaedern 6 Sauerstoffatome (O) vor. Die Tetraeder werden mittig meist von einem Siliziumatom (Si) begleitet. Es können auch größere Atome wie der dreiwertiges Aluminium (Al) den Platz einnehmen. Die Lücken in den Oktaedern sind größer als die Tetraederlücken und bieten somit Platz für größere Ionen wie Aluminium (Al), Eisen (Fe), Magnesium (Mg) und Calcium (Ca). | |||
Neben den soeben genannten Atomen weisen Glimmer noch weitere Atome auf, deren Ionenradius noch größer ist und die soeben keinen Platz in der Leberkassemmel-Struktur finden. Beispiele sind Kalium (K) und Natrium (Na), etc. Sie bilden eine eigene Schicht an den Enden der Tetraederschichten, die im Vergleich zur T-O-T-Abfolge mit vergleichsweise schwachen '''Van-der-Waals-Kräften''' zusammengehalten werden. Es liegt eine "Schwächezone" vor, bei der mit wenig Kraftaufand einzelne Tetraeder-Oktaeder-Abfolgen ("Leberkässemmeln) voneinander getrennt werden können. | |||
rechtsbündig: 3D-Modell eines idiomorphen Glimmer-Kristalls | |||
==Beispiel: Pyroxene und Amphibole== | |||
Pyroxene, sowie Amphibole, haben einen länglichen Habitus. Dadurch ergeben sich zwei Betrachtungsrichtungen: einen Längsschnitt und einen Kopfschnitt. Durch die Betrachtung des '''Kopfschnitts''' können beide Minerale voneinander unterschieden werden, denn sie weisen jeweils in zwei Richtungen eine Spaltbarkeit auf, aber mit einem jeweils unterschiedlichen Spaltwinkel. Bei den '''Pyroxenen''' beträgt er '''ca. 90°''' und bei den '''Amphibolen''' ca. '''120°''' | |||
3D-Modelle Pyroxen und Amphibole | |||
Der Grund für die unterschiedlichen Spaltwinkel liegt erneut in der Kristallstruktur der Minerale, die auch in beiden Fällen als Grundeinheit die Tetraeder-Oktaeder-Struktur (T-O-T) aufweist: | |||
'''Pyroxene''' sind '''Kettensilikate''' mit einer einfachen SiO<sub>4</sub>-Tetraederkette als Grundbaustein. Die Schmäle der Kettensilikate sorgt dafür, dass sich ein dichtes Netz aus T-O-T-Abfolgen im Mineral bildet mit zwei im ca. 90° Winkel zueinander orientierten Schieferungsrichtungen. Dies sind die Voraussetzung für eine mäßige bis schlechte Spaltbarkeit, weshalb die Spaltfläche eher '''matt glänzt'''. | |||
'''Amphibole''' sind '''Bandsilikate'''. Sie bestehen aus zwei verknüpften SiO<sub>4</sub>-Tetraederketten, die geimeinsam ein Band bilden, das in etwa doppelt so breit ist wie die einfache SiO<sub>4</sub>-Tetraederketten. Durch die Breite der Bandsilikate ändert sich die Verpackung der T-O-T-Abfolgen im Mineral. Dies hat zueinander orientierten Schieferungsrichtung von ca. 120° Winkel und eine gute Spaltbarkeit zur Folge. Spaltflächen von Amphibolen '''glänzen seidig'''. | |||
==Der Bruch== | ==Der Bruch== | ||
Beim Fehlen einer Schwächezone innerhalb der Kristallstruktur bricht infolge von Belastung das Mineral unregelmäßig. Brüche treten daher besonders bei Mineralen mit einer komplexen Kristallstruktur ohne orientierte Schwächezone auf. | Beim Fehlen einer Schwächezone innerhalb der Kristallstruktur bricht infolge von Belastung das Mineral unregelmäßig. Brüche treten daher besonders bei Mineralen mit einer komplexen Kristallstruktur ohne orientierte Schwächezone auf. |