Es gibt drei grosse Entstehungsprozesse

  • den magmatischen Entstehungsprozess
  • den sedimentären Entstehungsprozess
  • den metamorphen Entstehungsprozess

Das Magma ist bekannt als der Stoff, der aus Vulkanen kommt und Lava genannt wird. Es ist eine Flüssigkeit im Erdinneren, die eine Temperatur von 1300 Grad Celsius hat. Wenn das Magma nun aus dem Erdinneren zur Erdoberfläche drängt, kühlt es langsam ab und kristallisiert. Es bilden sich damit die ersten Mineralien, die jedoch noch recht tief liegen. Auf dem weiteren Weg nach oben wird das Magma immer dünnflüssiger und kristallisiert an verschiedenen Stellen aus. Eine der letzteren Phasen ist die hydrothermale Phase. In dieser Phase ist es zunächst einmal so, dass aus dem Magma einige Gase entweichen und auch nach oben strömen. Oft bilden sie dadurch, im bereits vorliegenden Gestein, Hohlräume. Diese Hohlräume füllen sich anschliessend auch mit Magma. In dieser Phase entsteht vor allem Quarz (Bergkristall, Amethyst usw.). Das ist auch der Grund, warum man Quarz oft in solchen Hohlräumen findet, die als Geoden bezeichnet werden. Generell wächst Quarz oft an Spalten im Gestein.

Bei der sedimentären Mineralienbildung handelt es sich vor allem um erdnahe Mineralien, die vielen Umweltfaktoren ausgesetzt sind und sich dadurch ständig verändern. Hohe Temperaturen können beispielsweise neue chemische Verbindungen zur Folge haben. Starker Forst z. B. hat auf einige Stoffe eine sprengende Wirkung. Ausserdem sollte man die verschiedenen Säuren und anderen Stoffe, die vom Regen transportiert werden, nicht vernachlässigen. Auch Wasser selbst und der Luftsauerstoff können mit einigen Mineralien reagieren und dadurch entstehen neue Mineralien.

Bei dem metamorphen Vorgang ist es so, dass das Magma an Stellen, wo sich bereits Mineralien gebildet haben, noch einmal durchfliesst und somit diese Mineralien z. T. stark verändert. Es gibt auch noch spezielle Entstehungsprozesse für organische Mineralien.

 

Chemische und physikalische Eigenschaften

Jedes Mineral hat bestimmte chemische und physikalische Eigenschaften. Chemisch gesehen, hat jedes Mineral eine bestimmte Zusammensetzung. Am einfachsten ist die Zusammensetzung, wenn es sich dabei um Elemente handelt. Doch die meisten Mineralien sind Moleküle oder Ionen und haben somit chemische Formeln.

 

Die Mineralien werden in 9 Klassen eingeordnet

  • Elemente (Diamant, Gold, Silber)
  • Sulfide, Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide und Bismutide (Pyrit)
  • Halogenide (Fluorit, Steinsalz)
  • Oxide und Hydroxide (Korund, Quarz)
  • Nitrate, Carbonate und Borate (Calcit, Malachit)
  • Sulfate, Chromate, Molybdate und Wolframate (Alabaster)
  • Phosphate, Arsenate und Vanadate (Türkis)
  • Silikate (Feldspat, Topas)
  • Organische Verbindungen (Bernstein)

Wenn es um die Form von Mineralien geht, ist es so, dass die meisten von ihnen Kristalle bilden. Kristalle sind eine symmetrische Anordnung der Atome, Moleküle oder Ionen. Man nennt das Ganze Kristallgitter. Eine willkürliche Anordnung nennt man amorph. Für Mineralien gibt es 7 verschiedene Kristallsysteme (trigonal, triklin, rhombisch, tetragonal, hexagonal, kubisch, monoklin). Steinsalz beispielsweise kristallisiert im kubischen System. Da Steinsalz (NaCl) auch Kochsalz (NaCl) ist, kann man schon im Kochsalz manchmal ganz kleine Würfel erkennen. Bei grösseren Brocken ist es noch deutlicher. Mineralien, die also im kubischen System kristallisieren, haben eine Würfelform. Quarz kristallisiert im trigonalen System wie auch der Korund (Rubin, Saphir). Dadurch, dass z. B. das Material bei der Mineralienentstehung nicht regelmässig nachkommt oder auch durch viele andere Einflüsse, kann es zu Verformungen kommen, so dass ein Kristall nicht perfekt ist. Auch Platzmangel oder Fremdstoffe können die Kristallform verändern. Fast nie findet man perfekte Kristalle. Auch ist das Verhältnis vom Umfang zur Höhe nicht immer dasselbe. Bei Platzmangel kommt es auch oft zur Zwillingsbildung. Ein Kristall wächst dabei in den anderen hinein. Eine weitere Eigenschaft der Mineralien ist ihre Dichte. Die Dichte ist die Masse pro Volumeneinheit. Dazu nimmt man normalerweise Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm3). Wasser hat z. B. eine Dichte von 1 g/cm3. Die meisten Mineralien haben eine höhere Dichte als Wasser und gehen somit in Wasser unter. Die Härte ist ein weiteres Merkmal. Die Härte ist allgemein die Möglichkeit des Eindringens in das Mineral. Dazu gibt es die Mohssche Härteskala. Sie geht von 1 bis 10. Ein Mineral mit der Härte 1 ist mit dem Fingernagel ritzbar, während der Diamant mit der Härte 10 nicht mal mehr durch Messer ritzbar ist. Viele Mineralien lassen sich z. B. durch einen Schlag mit dem Hammer spalten. Ein Mineral kann sich jedoch in eine Richtung gut spalten lassen und in eine andere nicht. Es gibt auch Mineralien ohne eine bestimmte Spaltbarkeit, sondern sie zerbrechen zufällig. Hier kann man das Aussehen der Bruchstellen betrachten. Die Farbe ist das einfachste Erkennungsmerkmal. Es gibt erst einmal farblose Mineralien wie z. B. den Bergkristall und den Diamanten. Weitere Quarze, wie z. B. der Amethyst, verdanken ihre Farbe verschiedenen Beimengungen. Sie werden daher gefärbte Mineralien bezeichnet. Mineralien, die dank ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften eine Eigenfarbe haben, werden farbige Mineralien genannt. Zum feststellen, ob ein Mineral gefärbt ist oder farbig ist, kann man damit über eine Oberfläche streichen und sich den Abrieb angucken. Dies ist der sogenannte Strich. Der Glanz eines Minerals ist eine weitere Eigenschaft. Es gibt Diamantglanz, Glasglanz, Fettglanz und Metallglanz. Die Lichtdurchlässigkeit ist auch sehr wichtig. Besonders saubere Mineralien haben eine hohe Lichtdurchlässigkeit, wobei diese natürlich auch auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Minerals selbst zurückzuführen ist.

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