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Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale

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Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Teil VI: Granat, Andalusit, Sillimanit, Disthen, Staurolith, Chloritoid, Korund, Rutil, Spinell, Limonit, opake Erze, Artefakte, Besonderheiten

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Presentation Transcript
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Begleitmaterial zur Übung

Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale

Teil VI: Granat, Andalusit, Sillimanit, Disthen, Staurolith, Chloritoid, Korund, Rutil, Spinell, Limonit, opake Erze, Artefakte, Besonderheiten

In dieser Präsentation werden die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale gezeigt. Reihenfolge und Schliffnummern entsprechen dem Kursverlauf.

Achtung!

Diese Präsentation ersetzt keinesfalls das Arbeiten am Mikroskop.

Hier gilt in besonderem Maße die Regel:

Nur Übung macht den Bachelor

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Granat

Formel :(Mg,Fe,Mn,Ca)3(Al,Fe,Cr)2[SiO4]3

Symmetrie : kubisch

n : 1,71 – 2,0

n : -

2V : -

max. I. F. (30μm) : -

Besonderheiten:

Isotrop, hohes Relief, Hang zur Idiomorphie, oft rosa bis rot. Einzige Verwechslungsmöglichkeit mit Spinell, dieser bildet aber Oktaeder (Querschnitte mit 3, 4 oder max. 6 Ecken im Gegensatz zu den rundlichen Formen bei Granat).

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0,1 mm

Granat

Nr. 42

Besonderheiten:

Winzige, idiomorphe Kristalle neben Amphibol in Quarz.

Achtung: Manchmal sind die Kristalle scheinbar anisotrop, da wegen der geringen Größe unterhalb oder oberhalb noch Quarz liegt.

perfekte Rhomben-

dodekaeder

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1 mm

Granat

Nr. 38

Besonderheiten:

Poikilithisches Wachstum. Der Granat schließt die Minerale, die er nicht aufzehrt, ein und erhält so ein sieb- oder schwamm-artiges Aussehen.

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1 mm

Granat

Nr. 38

Besonderheiten:

Kelyphit-Reaktionssaum um Granat.

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1 mm

Granat

Nr. 57

Besonderheiten:

.

  • Besonderheiten:
  • "Schneeballgranat". Die Entstehung wird noch kontrovers diskutiert. Eine Möglichkeit ist die Rotation des Granats bei gleichzeitigem Wachstum während der Durchbewegung des Gesteins, wie hier dargestellt.
  • Bewegungsrichtung
  • Rotation des Granats
  • Einschlußbahnen
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1 mm

Granat

  • Besonderheiten:
  • "Schneeballgranat". Die Entstehung wird noch kontrovers diskutiert. Eine Möglichkeit ist die Rotation des Granats bei gleichzeitigem Wachstum während der Durchbewegung des Gesteins, wie hier dargestellt.
  • Bewegungsrichtung
  • Rotation des Granats
  • Einschlußbahnen
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1 mm

Granat

Nr. 38

Besonderheiten:

Atoll-artige Bildung durch Abbau einer inneren Zone oder gar des gesamten Kerns.

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Andalusit

Formel : Al[5]Al[6][O|SiO4]

Symmetrie : rhombisch

n : 1,629 – 1,640

n : 0,009 – 0,011

2Vx : 83° - 85°

max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung

Besonderheiten:

Meist prismatisch, Spaltbarkeit nach {110} ca. 90°, manchmal pleochroitisch. Chiastolithe mit kreuzförmig angeordneten Einschlüssen. Regionalmetamorph und kontaktmetamorph.

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1 mm

Andalusit

Nr. 44

Besonderheiten:

Zonar gebaute Andalusite mit rosa-farblos Pleochroismus im Kern. Beachten Sie die Spaltbarkeit nach {110}(ca. 90° im Kopfschnitt).

Kopfschnitte

Längsschnitt

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1 mm

Andalusit

Nr. 38

Besonderheiten:

hoch lichtbrechende, schwach gelbliche Einschlüsse von Staurolith

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1 mm

Andalusit

Nr. 63

Besonderheiten:

Große Porphyroblasten mit poikilithischem Gefüge.

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1 mm

Andalusit

Nr. 63

Besonderheiten:

Chiastolith, kreuzförmige Einschlußbahnen von bituminöser Substanz bzw. Graphit in Richtung der Kristallkanten. Typische Ausbildung von Andalusit-Porphyroblasten in Kohlenstoff-reichen Metasedimenten.

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Sillimanit

Formel : Al[4]Al[6][O|SiO4]

Symmetrie : rhombisch

n : 1,657 – 1,682

n : 0,02 – 0,022

2Vz : 21° - 30°

max. I. F. (30μm) : Blau II. Ordnung

Besonderheiten:

Meist langprismatisch bis dünnfaserig, Spaltbarkeit nach {010} (nur eine Raumrichtung!). Elongation positiv (wichtig wenn man kein Achsenbild erzeugen kann weil die Kristalle zu klein sind).

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1 mm

Sillimanit

Nr. 32

Besonderheiten:

Kopfschnitte

Längsschnitte

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0,5 mm

Sillimanit

Nr. 33

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0,5 mm

Sillimanit, Fibrolith, orientiert eingelagerte Einschlüsse in Cordierit

Nr. 51

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Besonderheiten:

  • parallel zur Schliffebenen eingeregelt (Längsschnitte)
  • senkrecht zur Schliffebene eingeregelt (Kopfschnitte)

0,2 mm

Sillimanit, Fibrolith, Detailaufnahme

Nr. 51

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Disthen

Formel : Al[6]Al[6][O|SiO4]

Symmetrie : triklin

n : 1,710 – 1,729

n : 0,016 – 0,017

2Vz : 82°

max. I. F. (30μm) : Orange I. Ordnung

Besonderheiten:

Durch seine Spröde und die vollkommene Spaltbarkeit zeigt er in den Schliffen oft Ausbrüche.

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1 mm

Disthen

Nr. 53

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Verwachsungs-

ebene

1 mm

Disthen

Nr. 47

Besonderheiten:

Zwilling, beide Individuen löschen fast gleich aus, sind aber an dem Verlauf der Spaltbarkeiten zu erkennen.

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0,5 mm

Disthen

Nr. 57

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1 mm

Disthen

Nr. 74

  • Besonderheiten:
  • In diesen Gestein gibt es drei verschiedene Hauptbestandteile mit hohem Brechungsindex, die z.T. nur schwer zu unterscheiden sind:
  • Granat, durch die Isotropie leicht zu erkennen
  • Jadeit, retrograde Reaktionssäume
  • Disthen, keine Reaktionssäume
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Staurolith

Formel : 2FeO•AlOOH•4Al2[O|SiO4]

Symmetrie : monoklin

n : 1,739 – 1,762

n : 0,013 – 0,015

2Vz : 79° - 90°

max. I. F. (30μm) : Orange I. Ordnung

Besonderheiten:

Hohe Lichtbrechung, gelbe Eigenfarbe und Zwillingsbildung sind typisch. Stets pseudorhombisch (monokliner Winkel =90°, Auslöschungsschiefe 0°).

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1 mm

Staurolith

Nr. 63

Besonderheiten:

Idiomorphe, stark poikilithische Einkristalle und Zwillinge in einem Knotenschiefer neben großen Andalusit-Kristallen.

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1 mm

Staurolith

Nr. 63

Besonderheiten:

Idiomorphe, stark poikilithische Einkristalle und Zwillinge in einem Knotenschiefer neben großen Andalusit-Kristallen.

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1 mm

Staurolith

Nr. 57

Besonderheiten:

Große Staurolith-Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung.

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1 mm

Staurolith

Nr. 57

Besonderheiten:

Große Staurolith-Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung.

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0,5 mm

Staurolith

Nr. 38

Besonderheiten:

Andalusit-Kristalle mit Einschlüssen von Staurolith.

Staurolith

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Chloritoid

Formel : (Fe,Mg,Mn)Al2[(OH)2|O|SiO4]

Symmetrie : monoklin und triklin

n : 1,682 – 1,740

n : 0,010 – 0,012

2Vz : 36° - 70°

max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung, anomal

Besonderheiten:

Hohe Lichtbrechung, blaugrüne Eigenfarbe, Zwillingsbildung und anomale Interferenzfarben in der Nähe der Auslöschungsstellung sind typisch.

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0,5 mm

Chloritoid

Nr. 49

Besonderheiten:

Große Chloritoid-Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung. Zum Teil sind schöne Druckschatten, die mit Quarz ausgefüllt sind, zu sehen.

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Schwingungsrichtung des Polarisators

1 mm

Chloritoid

Nr. 69

Besonderheiten:

Kräftiger Pleochroismus (Eisen-reicher als in Schliff Nr. 49), Polysynthetische Zwillingsbildung.

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0,5 mm

Chloritoid

Sonderschliff

Besonderheiten:

Chloritoid-Porphyroblasten mit Zonarbau

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0,5 mm

Chloritoid

Sonderschliff

Besonderheiten:

Chloritoid-Porphyroblasten mit Zonarbau, rosettenförmiges Aggregat

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Korund

Formel : Al2O3

Symmetrie : trigonal

n : 1,759 – 1,772

n : 0,008 – 0,009

2V : -

max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung

Besonderheiten:

Durch seine Kombination von Granat-artig hoher Lichtbrechung, Quarz-artiger Doppelbrechung und optisch einachsig negativem Charakter unverwechselbar! Rosa-Färbung beim Rubin (Schliff Nr. 32), sonst farblos – blau (Saphir). Oft Absonderungen parallel {10-11}, dies sieht aus wie eine vollkommene Spaltbarkeit!

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Besonderheiten:

Absonderungen parallel {1011}; diese ist keine Spaltbarkeit, wie man an den Anisotropieeffekten auf diesen Flächen erkennt.

1 mm

Korund

Nr. 63

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Besonderheiten:

Absonderungen parallel {1011}.

1 mm

Korund

Sonderschliff

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0,5 mm

Korund

Sonderschliff

  • Besonderheiten:
  • Kopfschnitt
  • Längsschnitt
  • neben Chloritoid und opakem Erz
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Rutil

Formel : TiO2

Symmetrie : tetragonal

n : 2,6 – 2,9

n : 0,3 !!!!!

2V : -

max. I. F. (30μm) : Weiß höherer Ordnung

Besonderheiten:

Mineral mit der höchsten Licht- und Doppelbrechung unter den gesteinsbildenden Mineralen! Stets gelb oder rot gefärbt, schwacher Pleochroismus mit ne>no. Achsenbild wegen des Chagrins an unpolierten Schliffen schlecht erkennbar. Spaltbarkeit nach {110} (90°). Zwillinge.

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0,5 mm

Rutil

Nr. 32

  • Besonderheiten:
  • Kopfschnitt, Spaltbarkeiten unter 90°!
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Spinell

Formel : (Fe,Mg,Mn)(Al,Fe3+,Cr)2O4

Symmetrie : kubisch

n : 1,718 – 2,05

n : -

2V : -

max. I. F. (30μm) : -

Besonderheiten:

Isotrop, hohes Relief, sehr ähnlich dem Granat, aber bildet fast ausschließlich Oktaeder (Querschnitte mit 3, 4 oder max. 6 Ecken im Gegensatz zu den rundlichen Formen bei Granat). Im Gegensatz zu den Granaten sind die gesteinsbildend wichtigsten Spinell meist kräftig gefärbt (Hercynit: grün; Picotit: braun; Chromit u. Magnetit siehe bei opaken Erzen).

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1 mm

Spinell

Nr. 40

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0,3 mm

Spinell

Nr. 31

Besonderheiten:

Disthen wird zu grünem Spinell abgebaut. Rechts oben Granat zum Vergleich des Reliefs!

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0,3 mm

Spinell - Magnesiochromit

Nr. 7

Besonderheiten:

die Magnesium-reichen Chromit-Mischkristalle sind braun durchsichtig. Mit zunehmendem Eisen-Gehalt werden sie opaker.

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Limonit

Formel : FeOOH

Symmetrie : rhombisch

n : ~ 2 – 2,5

n : 0,6(L.), 0,08-0,14(G.)

2V :

max. I. F. (30μm) : Weiß höherer Ordnung

Besonderheiten:

Gemenge aus Goethit und Lepidokrokit, oft rhythmisch. Entsteht bei der Verwitterung von Fe-haltigen Sulfiden (Pyrit, Chalkopyrit, etc.). "Rost", färbt Gesteine intensiv rot durch intergranulare Beläge.

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0,2 mm

Limonit

Nr. 52

Besonderheiten:

Limonit entsteht bevorzugt bei der Verwitterung Fe-haltiger Sulfide, z.B. Pyrit.

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Opake Erze

Die Untersuchung opaker Erze ist mit einem normalen Durchlichtmikroskop prinzipiell nicht möglich. Dazu benötigt man spezielle Einrichtungen (Opak-Illuminatoren), mit denen die Probe senkrecht von oben beleuchtet und das reflektierte Licht analysiert wird (Auflicht-Mikroskope). Diese Methode wird im "Praktikum Geowissenschaften", 6. Semester, Versuch J vorgestellt.

In seltenen Fällen, immer dann wenn spezifische Kornformen oder Umwandlungserscheinungen auftreten, ist es aber möglich, auch im Durchlicht indirekt ein opakes Erzes zu bestimmen. Einige dieser Beispiele folgen.

Forschungs-Mikroskop

für Durchlicht und Auflicht

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Beobachtungs-strahlengang

Opak-Illuminator

Beleuchtungs-strahlengang

Strahlenteiler,

z.B. halbdurchlässiger Spiegel

Probe

Auflicht-Mikroskop, Strahlengang

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0,5 mm

Graphit

Nr. 66

Besonderheiten:

Linealförmige Querschnitte eines tafeligen Minerals, mechanische Eigenschaften wie ein Schichtsilikat: verbogen, verknittert, z.T. aufblätternd wie die Seiten eines Buches.

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0,2 mm

Magnetit

Nr. 6

Besonderheiten:

Zusammen mit Ilmenit häufigstes opakes Erz in magmatischen Gesteinen. Isometrische Querschnitte, eckig, meist Dreiecke, Vierecke oder Sechsecke.

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1 mm

Magnetit

Nr. 64

Besonderheiten:

Isometrische Querschnitte, skelettförmige Kristalle durch extrem schnelles Wachstum.

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0,5 mm

Chromit - Magnetit

Nr. 6

Besonderheiten:

Zonar gebauter Mischkristall zwischen Magnesiochromit (MgCr2O4) und Chromit (FeCr2O4); Magnesiochromit ist braun durchscheinend, Chromit opak. Solche Mischkristalle sind in basischen und ultrabasischen Magmatiten häufig.

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Ilmenit

Magnetit

0,5 mm

Ilmenit

Nr. 23

  • Besonderheiten:
  • linealförmige Schnitte eines tafelig ausgebildeten Minerals: Ilmenit
  • 6-seitig begrenzte, isometrische Schnitte: Kopfschnitte von Ilmenit oder Schnitte durch ein kubisches Mineral: Magnetit
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0,2 mm

Pyrit

Nr. 52

Besonderheiten:

Sulfidische Eisenerze verwittern leicht zu Limonit ("Rost"). Bei dem opaken Erz handelt es sich in der Regel um Pyrit (oder Chalkopyrit).

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