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Röhrchen

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cmd.powell:
Moin

Tja, diese Röhrchen zeichnen mir auch schon seit einiger Zeit Falten auf die Stirn, das Phänomen ist ja nicht erst seit gestern bekannt. Ich könnte mir vorstellen, das Unterschiede in der Stoffzufuhr bei der Kristallisation in geeigneten Kristallsystemen zu Verspannungen im Gitter führen können. Da die Stoffzufuhr außen größer ist als an der Innenwand, könnten sich dort Gitterbausteine leichter anlagern und somit zu einem verstärkten Wachstum der Außenseite führen, was wiederum zu einem regelmäßigen Stapelfehler, der letztendlich in einer Krümmung resultiert, führt. Geeignet muss das Kristallsystem in dem Sinne sein, das überhaupt eine Krümmung von Gitterebenen möglich sind. Hier könnten Blei-Antimon-Sulfide predestiniert sein, so das es bei der Krümmung zu minimalen Unterschieden in der Struktur kommt. Vielleicht sogar soweit, das es innerhalb weniger nm zu unterschiedlichen Kristallstrukturen und/oder Zusammensetzungen (=unterschiedlichen Mineralen) kommt. Wieso sich das Phänomen jedoch immer nur auf einzelne Individuen zu bezeihen schein ist mir weiterhin ein Rätsel und lässt sich mit meiner Theorie nur schwierig erklären...

Josef 84,55:
Hallo,

bei Kylindrit oder Merelaniit ist es ja anscheinend so, dass alle Kristalle dieses geschichtet, gekrümmtes Wachstum zeigen. Es ist dort Teil deren Struktur.

Bei Tubulit, Boulangerit usw. tritt dieses Phänomen in der Tat nur vereinzelt zwischen den vielen normalen Nadeln auf. Effekte die alle Kristalle gleichzeitig betreffen würden wie z.B. eine Wachstumsbehinderung durch ein oberseitig abgelagertes Fremdmineral, kann man also ausschließen. Auch Bildungsunterschiede durch eine anhaltende gleichgerichtete Strömung der Lösung würden alle Kristalle betreffen.

Es muss also ein Effekt sein, der nur gelegentlich vorkommt, aber welcher?

- Eine Epitaxie käme in Frage. Auf der bestehenden seitlichen Oberfläche einer Nadel entsteht ein neuer Kristall eines anderen Minerals mit geringer Fehlpassung, die zu der Verspannung und Krümmung führt.

- Ein Aufwachsen eines Kristalls des gleichen Minerals in Zwillingsstellung währe auch denkbar, durch die orthorhombische Symmetrie von z.B. Boulangerit sind die Möglichkeiten sehr begrenzt. Ich kann mir eigentlich keine Zwillingsbildung vorstellen, die noch nadelig weiter wächst.

- Eine weitere Möglichkeit währe, dass ein Kristall in gleicher Stellung auf der bestehenden Oberfläche des Wirtskristalls entlang wächst und sich an der Spitze ein sich selbst erhaltendes System von Strukturdefekten einstellt, dass das Gitter gleichbleibend aufweitet und so zu der Verspannung führt.
Von den Grenzflächen in Zwillingen ist schon lange bekant, dass sie Versetzungen entlang der Zwillingsfläche erzeugen, die wiederum zu der typischen Verzerrung führen, aber eine Krümmung durch ein so möglicherweise aufgeweitetes Gitter ist mir bei Zwillingen nicht bekannt.

- Auch wäre eine Aufweitung durch den Einbau von Fremd-Ionen denkbar. Auf seitlichen Flächen der bestehenden Nadel könnte sich eine Passivierungsschicht gebildet haben und der angenommen gleich orientiert aufwachsende Kristall müsste diese erst verdrängen, wodurch es zum erhöhten Einbau von Fremd-Ionen kommen könnte.
Ein solches gestuftes Wachstum einer zweiten gleich orientierten Nadel, hätte auch Einfluss auf die Morphologie an deren Spitze und könnte, ähnlich wie die schwarzen Sanduhrzeichnungen beim Brookit, durch einen flächenabhängigen Einbau von Fremd-Ionen führen und dadurch zu einem leicht abweichenden Gitter.

Mein Favorit ist bisher die Epitaxie, mich wundert aber, dass eine solch abweichende Fremdstruktur bei den Untersuchungen im TEM bisher unentdeckt blieb.

Dass diese Ringe und Röhren gelegentlich auch ohne die begleitenden Nadeln beobachtet werden, hat einen anderen Grund. Sie rieseln durch ihren gedrungenen Habitus einfach aus dem sicherlich auch ehemals vorhanden "Gestrüpp" heraus und liegen so getrennt von den Nadeln auf den begleitenden Mineralien oder wie beim losen Federerz am Boden der Plexidose.

@ cmd.powell
Für die unterschiedliche Stoffzufuhr an Innen- und Außenseite muss ja die Krümmung bereits vorhanden sein aber wie kam es zu ihr?
Wenn man z.B. einen Draht mechanisch verformt ist nimmt die Krümmung bis zu einem Maximum an der Knickstelle zu. Bei unseren nadeligen Kristallen ist dies nicht der Fall, sie wachsen meist entweder gekrümmt oder nicht. Selbst bei kleinen Knicken ist ein kleiner Kreisbogen ohne Übergangsradien ausgebildet, was wie ich meine eine äußere mechanische Ursache für diese Krümmungen auch ausschließt.

Glück Auf!
Josef

Stronkolo:
Hallo,
hier noch eine REM-Aufnahme von einem Merelaniit 'Röhrchen' welche ganz gut den Aufbau zeigt

cmd.powell:
Moin Josef


--- Zitat von: Josef 84,55 am 22 Dec 22, 12:18 ---- Eine weitere Möglichkeit währe, dass ein Kristall in gleicher Stellung auf der bestehenden Oberfläche des Wirtskristalls entlang wächst und sich an der Spitze ein sich selbst erhaltendes System von Strukturdefekten einstellt, dass das Gitter gleichbleibend aufweitet und so zu der Verspannung führt.
Von den Grenzflächen in Zwillingen ist schon lange bekant, dass sie Versetzungen entlang der Zwillingsfläche erzeugen, die wiederum zu der typischen Verzerrung führen, aber eine Krümmung durch ein so möglicherweise aufgeweitetes Gitter ist mir bei Zwillingen nicht bekannt.

--- Ende Zitat ---

Das was Du in diesem Punkt anführst entspricht - in anderen Worten - im Wesentlichen auch meiner Theorie, allerdings stellt die Postulierung eines "Wirtkristalles" wieder eine Art der Epitaxie dar, die ich mir nicht so recht vorstellen kann. Ich gehe von Strukturdefekten aus.
Mit "unterschiedlicher Stoffzufuhr" meine ich geringe Unterschiede, wie sie z.B. schon durch geringe Strömungen in der Lösung entstehen. Ich habe einige Kristallisationen verfolgen können und mir ist schon öfters aufgefallen, das Kristalle gerne in bestimmte Richtungen wachsen, wenn von dort "das Futter" kommt, selbst wenn das nicht beabsichtigt ist. Konkret denke ich dabei in winzige Unterschiede in der Stoffkonzentration an einem Anfangs "normal" ausgebildeten Kristall bzw. Kristallkeim. Durch einen Zufall (anders kann ich es mir erstmal nicht erklären) kommt es zu einer Stapel- oder Gleitversetzung auf der Seite des Kristalls, der durch die Materialzufuhr begünstigt ist. Gitterversetzungen bieten immer günstige Anlagerungspunkte für das Kristallwachstung, somit wachsen die Bereiche um die Versetzung(en) etwas schneller als die Ebenmäßigen, was zu einer Verbiegung der Gesamtstruktur führt und letztendlich in einem geschlossenen Ring/Rohr endet - im Extremfall.
Die Anfangssituation ist auf jeden Fall ein seltener Sonderfall, die sich auch nur bei bestimmten Gittertypen zu einer bis zum Ring/Rohr führenden Verspannung weiterentwickelt, ansonsten würden man Ringe und Rohre häufiger und bei weitaus mehr Mineralen finden. Hierbei könnte eine Rolle spielen, das eine gewisse Varianz der chemischen Zusammensetzung im Bereich der Elementarzellen erlaubt ist, wie es anscheinend bei den Pb-Sb-Sulfiden der Fall ist.

Uwe Kolitsch:
> Solche Ringe und Spiralen machen einige Mineralien.
> Ich kenne schonmal Jamesonit, Boulangerit, Robinsonit, Chovanit und wahrscheinlich noch etliche andere .
> Da müßte man doch eher analysieren lassen .

Hallo Lois,
kennst du ein Literaturzitat, in dem Robinsonit-Röhrchen beschrieben werden?

Mir ist nichts bekannt; in meiner Sulfosalze-Literatur-Datei (inkl. Zitate aus einer Recherche über Robinsonit vor einigen Jahren) finde dazu nur:
Orlandi P., Del Chiaro L., Pagano R. (1996): Minerals of the Seravezza Marble, Tuscany, Italy. Mineralogical Record 27, 47-58.
"... including an unidentified red acicular mineral containing Pb, As and S, with a robinsonite-like XRD pattern."

GA, Uwe

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