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Wissenschaftliches zu der Achatgenese

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Bernd G:
@ Klaus
 ZITAT wieviel Litter Wasser mußen "filtriert"werden um 1qmm³ Achat zu bilden

denke das kann man so nicht sagen,kommt drauf an was das wasser löst. da ist ja auch mal mehr und mal weniger an material zum lösen da. also sieplen mehr faktoren eine rolle.
der punkt der sättigung der lösung hingegen dürfte immer gleich sein.

Krizu:

--- Zitat von: Ralf am 17 Nov 05, 21:43 ---Noch was zum Thema Farbe. Wenn man zu heiß schleift kommt es vor, das sich Partien im Achat rot oder gelb färben. Und zwar recht tief in den Achat hinein. Irgendwer hat mir mal erklärt das durch die Hitze 2wertiges Eisen zu 3wertigem mutiert. Dadurch die Farbveränderung.
Stimmt das so??

--- Ende Zitat ---

Ja, halte ich für sehr gut möglich. Die Temperaturen beim Schleifen können schon heftig sein! Die gleiche Farbe müsste aber enstehen, wenn due den gleichen Achat in z.B. H2O2 einlegst.

Ich glaube, dass da auch der Unterscheid in unseren Schleifprozessen liegt. Ich musste die Geometrie (Ebenheit + Dicke + Keiligkeit) einhalten und durfte das Material nicht tiefer als etwa 20µm schädigen. Das konnte korrigiert werden. Du brauchst eine glatte, glänzende Fläche.

Daher auch unsere verschiedenen Erfahrungen.

MfG

Frank

Krizu:

--- Zitat von: Bernd Gutschera am 18 Nov 05, 05:38 ---@ Klaus
 ZITAT wieviel Litter Wasser mußen "filtriert"werden um 1qmm³ Achat zu bilden

denke das kann man so nicht sagen,kommt drauf an was das wasser löst. da ist ja auch mal mehr und mal weniger an material zum lösen da. also sieplen mehr faktoren eine rolle.
der punkt der sättigung der lösung hingegen dürfte immer gleich sein.

--- Ende Zitat ---

Ich glaube zu Beginn der Diskussion hatten wir das mal gerechnet.

Aber nochmal die unbeantwortete Frage:
Der Druck in der Blase ist gleich dem Druck im Gestein, oder?
Das Wasser in der Blase hat die gleiche Zusammensetzung wie das Kapillarwasser?

Warum fällt das SiO2 in der Blase aus und nciht in den Kapillaren ???

Was bewirkt die Übersättigung? Die üblichen Verdächtigen wie Druck + Temperatur fallen aus!

MfG

Frank

Uwe Kolitsch:
@Frank: Zu deiner Frage wg. Opal-CT: Tridymit und Cristobalit können auch metastabil bei niedrigen Temperaturen entstehen (stabilisierende Verunreinigungen wie Alkali- und Erdalkali-Ionen helfen dabei).

Bernd G:
Hallo, hier mal eine antwort von einem guten Bekannten . Muß noch nachfragen ob eine Namensnennung erwünscht ist .

Zitat



Kieselsäure hat die Formel Si(OH)4. Durch Dehydration
(Wasserabspaltung) geht Kieselsäure in Polykieselsäuren über: Aus
zwei Si(OH)4-Molekülen bildet sich zunächst unter Abspaltung eines
Wassermoleküls ein Si2O(OH)6-Molekül. Unter immer weiterer
Wasserabspaltung kondensiert die Kieselsäure so zu Polykieselsäuren,
die lange Ketten und vernetzte Gerüste mit einem Molekülskelett aus
SiO-Elementen bilden an denen OH-Gruppen (= Hydroxylgruppen) gebunden
sind. Die Polykieselsäuren haben mit zunehmender Kettenlänge
abnehmende Wasserlöslichkeit. Sie scheiden sich  zunächst als
geleeartige Substanz aus der wäßrigen Kieselsäurelösung ab. Dieser
Gelee geht unter weiterer Wasserabspaltung allmählich in feste
Substanz über. Selbst die feste Substanz enthält noch jede Menge
Hydroxylgruppen. Erst nach langen Alterungsprozessen in der Kälte,
schneller in der Wärme, geht die festgewordene Gelsubstanz in
mikrokristalline Kieselminerale, wie z. B. Chalcedon über. Flint aus
der Kreideformation ist 100 Millionen Jahre alt und enthält noch
einen erheblichen Hydroxylgruppenanteil. Beim Erhitzen von Flint
kommt es zur vollkommenen Dehydratation, bei der sich die
Hydroxylgruppen unter Wasserabspaltung in Si-O-Si-Gruppen umwandeln.
Nach meiner Überzeugung entstehen gelförmige bzw. amorphe (=
nicht-kristalline) Kieselmineralisationen immer dann, wenn sich die
Kieselmineralisation aus stark übersättigter Lösung bildet.

Auf dem anderen Weg der Kieselmineralisation aus nur schwach
übersättigten Lösungen bildet sich direkt aus der kieselsäurehaltigen
Lösung das vollkommen dehydratisierte Kieselmineral Quarz. Dies ist
insbesondere der Fall in den mit Wasser oder wasserhaltigen
Hochdruckfluiden erfüllten Zerrklüften, die sich bei der
Gebirgsbildung bilden. Dabei wachsen die an der ursprünglichen
Gesteinsoberfläche enthaltenen großen Quarzkörner, weil große
monokristalline Quarzkristalle mit einer wäßrigen Kieselsäurelösung
im Gleichgewicht stehen, die eine geringere Kieselsäurekonzentration
enthält; wohingegen kleine monokristalline Quarzkristalle mit einer
wäßrigen Kieselsäurelösung im Gleichgewicht stehen, die eine höhere
Kieselsäurekonzentration enthält. Dies hat zur Folge, daß die großen
Kristalle beständig unter weiterem Wachstum, der für sie
übersättigten Lösung Kieselsäure entziehen, während die kleinen
Kristalle sich auflösen, da die Lösung für sie auf Grund der Wirkung
der großen Kristalle beständig untersättigt wird. Das Wachstum der
großen Quarze geht so lange weiter, bis keine kleinen Quarzkörner
mehr übrig sind. Bei unendlich lang ausgedehntem
Mineralisationsprozeß bliebe am Ende nur ein einziger
Riesenquarzkristall übrig. Die Kieselmineralisation in Zerrklüften
ist daher auch absolut frei von mikrokristallinen oder gar
gelförmigen Mineralisaten, da diese ja mit einer wesentlich
konzentrierteren Kieselsäurekonzentration in der umgebenden wäßrigen
Lösung im Gleichgewicht stehen. Diese Mineralisate wären vollkommen
aufgelöst worden zugunsten des Quarzkristallwachstums bevor auch nur
ein Quarzkriställchen von der Auflösung betroffen worden wäre.

Im Achat und auch in den Usinger Gangmineralisationen finden wir
vielfach alle Kieselmineralisationstypen nebeneinander: Quarz,
Chalcedon und gelförmigen Kiesel. Dies zeigt, daß die Übersättigung
der Lösung während des Mineralisationsprozesses starken Schwankungen
unterworfen war. Während hoher Kieselsäureübersättigungsphasen
bildete sich Gel, während geringer Übersättigung konnte
Quarzmineralisation einsetzen.

Nach meiner Überzeugung, die durch eine Reihe von eigenen und anderen
Untersuchungen gestützt wird, wird die Kieselmineralisation auch von
der  Wirkung reduzierender und oxidierender Verhältnisse
(Redox-Milieu) beeinflußt. Die durch Redox-Milieubedingungen
ausgeschiedenen Kieselminerale haben überwiegend mikrokristallinen
oder gelförmigen Habitus: Unter reduzierenden Bedingungen im
sulfatreduzierenden bis methanogenen Milieu liegt Huminsäure als
1,2-Hydrochinon vor, das mit Kieselsäure einen stabilen Komplex
bilden kann. Gelangt dieser im Wasser gelöste
Kieselsäure-Huminsäurekomplex in sulfatoxidierendes bis
Eisen(II)-oxidierendes Milieu wird er zum 1,2-Chinon oxidiert. Dabei
wird die Kieselsäure freigesetzt. In dem Fall, daß die wäßrige
Lösung, in der dies abläuft, mit Kieselsäure gesättigt ist, fällt die
aus der oxidierten Huminsäure freigesetzte Kieselsäure aus. Typische
Kieselmineralisationen, die auf diese Weise entstanden sind oder
entstanden sein können sind: Flint, Tertiärquarzite, Achat,
gebänderte Kiesel-Eisenformationen, Kieselholz, Jaspis, kieseliger
Roteisenstein, Kieselschiefer.

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