Homoepitaxie Fluorit-Fluorit

[berthold]

Hallo,

der Begriff Homoepitaxie (im Gegensatz zu Heteroepitaxie) beschreibt ja eine orientierte Verwachsung, wobei es sich bei dem "Wirt" und bei dem "Gast" um das gleiche Mineral handelt. Es ist aber kein einfaches Weiterwachsen sondern eine neue Kristallisation, ausgehend von einem Kristallkeim des Wirt's. Dazu ist notwendig, dass der Wirt-Kristall weitgehend abgedeckt wird (z.B. durch ein anderes Mineral) lediglich Ecken oder Kanten bilden dann den Kristallkeim für den in gleicher kristallographischen Orientierung aufgewachsenen Gast-Kristall. Besonders anschaulich ist das dann, wenn die Farbe oder die Kristallform Wirt und Gast unterscheiden.

Ich kenne Homoepitaxie hautsächlich von vier Mineralien: Pyrit, Fluorit, Quarz und Calcit. Meine Frage nun, hat jemand von Euch weitere Beispiele parat?

Hier ein Bild von Fluorit (Würfel homoepitaktisch auf Oktaeder) aus Hunan / China, Würfelkante 1,2 cm.

Gruß

Berthold

[Collector]

@Berthold

Paul Rustemeyer hat im Lapis; 2000, Jhrg. 27, 9, S. 13-28 einen sehr detaillierten Bericht mit Fotos und Kristallzeichnungen solcher "verrückten" Fluorite gebracht: Würfel auf Oktaeder, Oktaeder auf Oktaedern, Kub`Oktaeder auf Kub`Oktaedern etc etc.

Hier ergibt sich jedoch ein kleines Terminologie-Problem: Rustemeyer`s Fluorite zeigen Polysynthesen,  Du sprichts von Homoepitaxie. Könnte man ja mal diskutieren, wobei ich bei Deinem Foto auch eher zum Begriff Polysynthese neige.

gruß
collector

[Krizu]

Hallo,

der Begriff Homoepitaxie (im Gegensatz zu Heteroepitaxie) beschreibt ja eine orientierte Verwachsung, wobei es sich bei dem "Wirt" und bei dem "Gast" um das gleiche Mineral handelt. Es ist aber kein einfaches Weiterwachsen sondern eine neue Kristallisation, ausgehend von einem Kristallkeim des Wirt's. Dazu ist notwendig, dass der Wirt-Kristall weitgehend abgedeckt wird (z.B. durch ein anderes Mineral) lediglich Ecken oder Kanten bilden dann den Kristallkeim für den in gleicher kristallographischen Orientierung aufgewachsenen Gast-Kristall. Besonders anschaulich ist das dann, wenn die Farbe oder die Kristallform Wirt und Gast unterscheiden.

Ich kenne Homoepitaxie hautsächlich von vier Mineralien: Pyrit, Fluorit, Quarz und Calcit. Meine Frage nun, hat jemand von Euch weitere Beispiele parat?

Hallo Berthold,

vielleicht hilft Dir da eine Textstelle:
Vultee, J. v.: Die orientierten Verwachsungen der Mineralien, Fortschr. Min. 29/30 (1950), S 297 bis 378.
Ist aber wahrscheinlich Heteroepitaxie.

Warum soll die Homoepitaxie auf einen Punkt beschränkt sein? Ich kann doch einen Kalium-Aluminium-Alaun mit etwas Chrom zur Färbung voll von einem reinen Alaun umwachsen lassen. Technisch werden so viele Halbleiter (gelbgrüne LEDs) oder Granatschichten herstellt. Die Maskierung des ersten Kristalls soll doch nur die großflächige Aufwachung verhindern.

Ich glaube auch, Polysynthese passt da eher. Vielleicht ist es aber auch einfach der Begriff "Parallelverwachsung", oder?

MfG

Frank

[McSchuerf]

...Falls es sich bei Zwillingsebene oder -achse um Symmetrieebenen oder -achsen der Kristalle handelt, spricht man nicht von einem Zwilling, sondern nur von einer einfachen Parallelverwachsung.

Mit der Zwillingsebene nicht notwendigerweise identisch ist die Verwachsungsfläche der beiden Kristalle, die durchaus eine Symmetrieebene sein kann: Bei Identität spricht man von Kontaktzwillingen, sonst von Durchwachsungszwillingen. Durch Verwachsung mehrerer Kristalle konnen auch Drillinge, Vierlinge etc. entstehen. Je nach Komplexität dieses Verzwilligungsprozesses kann ein so genannter Zwillingsstock entstehen, der eine höhere Kristallsymmetrie aufweist als die Einzelkristalle...

Peter

[berthold]

Hallo Peter+Peter, Hallo Frank

ja, das Lapis hab ich, sind wirklich sehr schöne Fluorite drinnen, u.a. auch welche, die diesem "System" entsprechen. Ich habe diesen Thread extra angefangen, um über diesen Begriff zu diskutieren.  Oft wird "Epitaxie" ganz allgemein und nur für Wirt-Gast-System verwendet, bei dem beide ungleich sind. Das ist nicht ganz richtig, denn das sind eigentlich Heteroepitaxien. In der Festkörperphysik, besonders in der Halbleitertechnik wird sehr viel von Homoepitaxie gesprochen bzw. mit dieser gearbeitet (richtig Frank).

Der Begriff der Polysynthese findet mehr in der Linguistik Anwendung als im Bereich Mineralogie / Festkörperphysik. Wenn man in der Festkörperphysik von "polysynthetic" spricht, meint man in der Regel etwas anderes als Homoepitaxie (z.B. schichtweises Zwillingswachstum).
Mir fehlt in Wort "Polysynthese" auch der Bezug auf die gleichartige Orientierung und die stoffliche Gleichheit, bedeutet ja eigentlich nur "aus Mehreren zusammengesetzt". Es gibt ja auch polysynthetische Öle oder Pasten (z.B. Wärmeleitpasten). Durch das Wort "Synthese" denke ich unwillkürlich an etwas Künstliches. 

Den Begriff "Parallelverwachsung" würde ich als Oberbegriff sehen, worunter man auch Epitaxien verstehen kann. Mineralien können ja (z.B. durch Entmischung) parallel verwachsen sein, was nichts mit Epitaxie zu tun hat.

@Frank

Warum soll die Homoepitaxie auf einen Punkt beschränkt sein?

auf Punkt oder Linie, sonst wäre es ein einfaches Weiterwachsen (wir würden nichts sehen, ausser vieleicht einen größeren Kristall ...)

Ich kann doch einen Kalium-Aluminium-Alaun mit etwas Chrom zur Färbung voll von einem reinen Alaun umwachsen lassen.

ja, sicher, das nennen wir dann aber Phantom - oder ?

@Peter McS
Du hast vollkommen Recht, aber in meinem Beispiel liegt sicher kein Zwilling (im mineralogischen Sinn) vor. Und warum mir der Begriff (einfache) Parallelverwachsung zu schwammig ist: Siehe einige Zeilen weiter oben.

Gruß

Berthold

[Collector]

Hallo

ich glaube, hier geht die Diskussion auseinander. Polysynthese und Zwillingsbildung sind zwei grundsätzlich verschiedene Themen, die per se nichts miteinander zu tun haben.

Polysynthese bedeutet (verallgemeinert) nichts anderes als eine bestimmte Wachstumsform, wozu auch Überwachsungen von einfachen Formen mit Kristallen einer anderen Tracht, bzw. mit Kombinationen anderer Trachten, wie z.Bsp. Würfel auf Oktaedern, Oktaeder auf Würfeln, Würfel auf Kub`Oktaedern, sowie Kombinationen aus Würfeln, Tetrakishexaedern, Rhombendodekaedern und Hex`Oktaedern auf Oktaedern gehören.
Eine der seltensten Polysynthesen sind Fluorithexaeder und Hex`Poktaeder auf Oktaedern.

Der Begriff Parallelverwachsung ist m.E. nach bei Polysynthesen nicht angebracht und eher irreführend. Neben den echten Polysynthese gibt es natürlich auch Bildungen, wobei sich Oktaeder neben Hexaedern (und umgekehrt) bilden, jedoch keinen direkten Kontakt miteinander haben.

Wie bereits vorher von mir erwähnt, ist mir eine Definition solcher Polysynthesen unter dem Begriff Homoepitaxie bisher nicht bekannt; ich vermute jedoch, daß es sich bei beiden Begriffen um Analogien handelt, wobei in der der  (europäisch-deutschen)  Literatur die Terminologie Polysynthese meines Wissens nach nicht oder vielleicht nur selten benutzt wird. Diskussion ?

Im amerikanischen Sprachgebrauch wird die polysynthetische Überwachsung mit anderen Formen übrigens rechts simpel als " overgrowth " bezeichnet.

@Berthold

Beispiele - wie angefragt

Bei Fluoriten sind solche Polysynthesen wie Deine gezeigte nicht selten; gute Beispiele stammen aus Kara Oba und Akchatau (Kazahkstan), Klichka (Baikal), Dal`negorsk (Primorskie Kraj), Mina Milpo (Peru), Rossie (New York), Sweet Home Mine (Colorado), Naica und diverse Gruben in Coahuila (Mexiko), Grube Clara und Artenberg (Deutschland), Berbes (Spanien), Haramosh (Karakorum, Pakistan).

Und selbstverständlich recht viele weitere Beispiele aus Hunan (China) :  Oktaeder auf Hexaedern und umgekehrt, sogar Hexaeder auf Oktaedern, darauf wieder Hexaeder ; sowie Hexaeder auf Oktaederecken, auf welchen sich in einer späteren Wachstumsphase wiederum würfelige Subindividuen bilden und leztlich zu einer kreuzförmigen Übergangsform zum Würfel führen. ( sogenanntes 3-Generationswachstum).

Ich verwende den Begriff Hexaeder , da in den meisten Fällen - je nach Wachstumsphase - nicht immer eindeutige Würfel entstanden sind.


gruß
collector

[Collector]

@ Berthold

noch ein kleiner link, vielleicht zur Anregung

Mücke, A.; 1976; Epitaxie und Ditaxie; Aufschluss : 27, 272-275

collector

[berthold]

Hallo,

hier nochmal ein Beispiel Homoepitaxie/Polysynthese von Pyrit (Muglhof bei Weiden).

@Peter: Danke für den Tip, muss ich mal sehen ob ich das Aufschluss-heft habe oder auftreiben kann.

..ich vermute jedoch, daß es sich bei beiden Begriffen um Analogien handelt..

sehe ich auch so.

Gruß

Berthold

(Nachtrag: irgendwie hab ich immer ein Problem mit dem Bilder Upload wenn ich mehr als ein Bild anhänge)

[berthold]

Hallo Peter S.

Mücke, A.; 1976; Epitaxie und Ditaxie; Aufschluss : 27, 272-275

...kann ich nicht finden, Band 27 ist auch 1976 (richtig), aber auf Seite 272 steht ein Artikel über Prospektion, auch nicht von Mücke.  :'(

Im ganzen Jahrgang 1976 hab ich nichts gefunden. Kannst Du das bitte nochmal nachsehen?

Gruß

Berthold

[Collector]

Hallo Berthold

sorry, hab mich um das Jahr vertan

Hab nochmal ins Aufschluss-Register geschaut:

Der Artikel erschien 1975 im Jahrgang 26 / S. 272 ff und nicht im 27er Jahrgang. (Sonderheft Oberpfalz)

collector

[berthold]

Hallo,

@Peter:
Danke Peter, das erklärt natürlich, warum ich den Artikel nicht gefunden habe. Dummerweise habe ich nämlich erst seit 1976 (damals war ich ein armer Schüler) den Aufschluss, aber das Heft bring ich schon irgendwo her.

@Frank:

Vultee, J. v.: Die orientierten Verwachsungen der Mineralien, Fortschr. Min. 29/30 (1950), S 297 bis 378.
Ist aber wahrscheinlich Heteroepitaxie.

ja, so ist es.


Gruß

Berthold

[Krizu]

@Frank

Warum soll die Homoepitaxie auf einen Punkt beschränkt sein?

auf Punkt oder Linie, sonst wäre es ein einfaches Weiterwachsen (wir würden nichts sehen, ausser vieleicht einen größeren Kristall ...)

Ich kann doch einen Kalium-Aluminium-Alaun mit etwas Chrom zur Färbung voll von einem reinen Alaun umwachsen lassen.

ja, sicher, das nennen wir dann aber Phantom - oder ?

Hallo,

warum ist das Erkennen den auf visuell-optisch beschränkt? Normalerweise "sieht" man an diesen Stellen mikroskpische Wachstumsstreifen (vom Typ I).  Solche Epitaxien sind mikroskopisch meist sehr gut zu erkennen.

zum zweiten:
Ist ein Phantom nicht die Ausbildung einer Hohlform im Kristall mit kristallogrpafisch definierten Flächen? Dann ist der dunkle Keim beim Alaunbeispiel kein Phantom.

MfG

Frank

[Krizu]

Hallo Peter,

danke für die schöne Erklärung!

MfG

Frank

[berthold]

Hallo Frank,

wenn Du einen Alaun farbig, dann klar weiterwachsen lässt, hat das nichts mit Epitaxie oder so zu tun, das ist definitiv ein Phanatom. (sichtbare frühere Wachstumsphasen werden in der Mineralogie als Phantome bezeichnet). 

Zusammenfassend:

gleicher Kristall wächst in anderer Farbe weiter (mit oder ohne Trachtänderung): Phantom
zwei (oder mehr) Kristalle wachsen orientiert, aber nicht in der gleichen Orientierung (z.B. gespiegelt) aneinander/ineinander: Zwilling
auf einem Mineral wächst ein anderes Mineral orientiert auf: (Hetero-) Epitaxie

und nun kommt mein Fall:

auf einem Kristall wächst ein Kristall des gleichen Minerals gleich-orientiert auf, jedoch nur an besonderen Punkten/Linien, die als Keim dienen: Homoepitaxie oder Polysynthese

So würde ich das sehen. 

Gruß

Berthold

[Collector]

@Berthold

Kompliment zu dieser Abstraktion !

Strunz, Klockmann, Ramdohr und der alte Dana würden grüßen !

Wenngleich auch die einzelnen Wachstumsmechanismen, Bildungsvoraussetzungen und die vielen denkbaren Einflüsse und Störungen während des Kristallwachstums recht komplex sind, finde ich Deine Sicht der Dinge als angemessen und verständlich.


Es wäre interessant, zu diesem Gesamtkomplex Kristallwachstum mal die Meinung eines Mineralogen (Kristallograph auch angenehm ) zu hören. Gibst die ?

gruß und schönes Wochenende
collector