Mineralienatlas - Fossilienatlas
Mineralien / Minerals / Minerales => Mineralien (Fundort) bestimmen / determine minerals => Thema gestartet von: wolfi am 03 Dec 20, 18:52
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Servus,
letztes Wochenende waren wir mal wieder am Henneberg. In der Hoffnung auf Überraschungen gab es diese tatsächlich. Baryt, Harmotom, Titanit, Bertrandit und schöne Anatase konnten wir ergattern. Und dann noch ein paar Torbernite, teilweise als Doppelpyramiden ausgebildet. Seltsamerweise leuchten die unter UV. Beim genaueren Betrachten sieht man auch einen dunkleren Kern mit typischer Torbernitfärbung und den Aussenbereich heller gefärbt, eher wie Autunit. In Wölsendorf gibt es solche Mischkristalle. Am Henneberg dann wohl auch?
Servus + Glück auf
Wolfi
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Glück Auf!
Mischkristalle von Autunit und Torbernit kenne ich auch von Fundstellen im Kirchberger Granit. Dort sieht man auch eine zonare Fluoreszenz
Mit freundlichen Grüßen
Das Felsenmammut
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Hallo,
ich denke es sind keine Mischkristalle sondern Verwachsungen beider Minerale, zumindest sehen die Übergänge bei den Stücke die ich kenne scharf abgegrenzt aus.
Glück Auf!
Josef
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Hallo,
Schöne und sehr klare Epitaxie (orientierte Aufwachsung) von Autunit auf Torbernit. Gibt es so auch von Hagendorf.
Glück Auf!
Sebastian
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Oder Meta-Autunit auf Meta-Torbernit ...? ;-)
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Glück Auf!
Da stimme ich zu. Das abgebildete Stück ist natürlich als Epitaxie anzusprechen. Die Verwendung des Begriffs Mischkristall ist eine Vereinfachung, da ich nicht weiter zwischen Mischkristallen (chemische Zusammensetzung irgendwo zwischen den Engliedern), Zonierung und Epitaxie unterschieden habe, bei dem Verweis auf die mir bekannten vogtländischen Funde. Wo zieht man eigentlich die Grenze zwischen Epitaxie und Zonierung?
Mit freundlichen Grüßen
Das Felsenmammut
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hallo Markus,
Wo zieht man eigentlich die Grenze zwischen Epitaxie und Zonierung?
also nach meinem Verständnis wäre Zonierung bei unterschiedlicher Farbe in ein- und demselben Mineral anzuwenden (z.B. Quarz: heller Aethyst, dunkler Amethyst, weißer Quarz; od. auch bei Fluorit etc), während Epitaxie bedeutet, dass 2 verschiedene Minerale vorliegen. Allerdings wird anscheinend Epitaxie machmal auch verwendet, wenns das selbe Mineral ist ....
bzw. Zonierung wenn Farbzonierung innerhalb eines Kristalls, Epitaxie wenn mehrere Kristalle gleichgerichtet verwachsen sind.
Vielleicht ist das aber auch nur meine (zu) vereinfachte Sichtweise ....
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Hallo Wolfi,
lumineszieren die Kristalle durchgängig, oder zoniert? Metatorbernit neigt mit zunehmendem Kristallwasserverlust zuweilen zu deutlicher Lumineszenz...
Grüße Markus
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Servus,
letztes Wochenende waren wir mal wieder am Henneberg.
Schade, dass ich davon so weit weg wohne. Für einen Tagesausflug ist das zu weit.
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Servus,
danke schon mal für eure Einschätzungen. Das wird ja eine richtig interessante Diskussion hier. :D
Tatsächlich leuchtet bis auf einen kleinen Kern der ganze Kristall.
Servus + Glück auf
Wolfi
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Hallo,
Epitaxie ist eine gesetzmäßige Aufwachsung eines Minerals auf einem anderen. Gesetzmäßig bedeutet, dass sich die Gitterstruktur der beiden Minerale zumindest in einer der 3 Raumrichtungen so weit ähnelt, dass eine Aufwachsung in dieser Richtung energetisch günstig ist. Ohne Grundkenntnisse in Kristallographie und Festkörperchemie vorauszusetzen ist dies schwer verständlich zu machen. Bei Nahe verwandten Mineralen mit gleichem Strukturtyp ist das recht einfach, weshalb wir es gern bei Uranglimmern und Verwandten (z.B. Zeunerit auf Arsenuranospathit) finden. Weniger verständlich ist es schon z.B. bei Rutil auf Hämatit, ohne auf Symmetrieoperationen, Gruppentheorie, Ableitung von Punkt- und Raumgruppen, also letztlich der Anwendung mathematischer Konzepte auf so komplexe Körper wie Kristalle mit dreidimensionaler Struktur einzugehen.Grob gesagt: Entlang bestimmter Richtungen im Kristall ist die Anordnung der Atome zwischen Wirt (Hämatit bzw. im Ausgangsfall Torbernit/Metatorbernit)) und Gast (Rutil bzw. Autunit/Metaautunit) ähnlich genug, dass die Energie günstig genug für die Aufwachsung ist bzw. günstiger als die Keimbildungsenergie für das Gastmineral, würde es allein kristallisieren. In den anderen Richtungen hingegen ist die Energie wesentlich ungünstiger, eine aufwachsende Schicht müsste sich erheblich verbiegen bzw. verdrehen, was zu solchen Spannungen führte, dass der Kristall entweder zerspringen oder sich von der Unterlage lösen würde. Ein Problem u.a. bei der Beschichtung metallischer Werkstoffe mit anderen.
Eine Zonierung ist was völlig anderes: Hier schließt ein Mineral während des Wachstums entweder zunehmend/abnehmend/abwechselnd farbgebende Ionen/Farbzentren (z.B. zonare Amethste, Fluorite), farbgebende Mineralien (z.B. zonare Eisenkiesel = Hämatit in Quarz,Phantomquarze mit Chloritzonen) ein, oder verschieden gefärbte Mischkristalle (z.B. farbloser Eosphorit mit braunem Childrenit) wechseln einander ab. Letzteres setzt eine Mischbarkeit der beiden Endglieder voraus, was aber meines Wissens bei Uranglimmern zumindest zwischen Autunit/Uranocircit und Torbernit nicht vollständig existiert. Daher kann ein solches Mineral auf eine Veränderung des Stoffangebotes (von Kupfer- zu Calcium-reich bzw. an Kupfer verarmend) nicht mit einer Zonierung reagieren, sondern es bildet sich eine Epitaxie.
Glück Auf!
Sebastian
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Glück Auf!
Zum ursprünglichen Anliegen kann ich nichts Neues beitragen.
Nun habe ich das Thema Abgrenzung von Epitaxie und Zonierung angestoßen. Wenn gewünscht, habe ich nichts dagegen, wenn die weitere Diskussion zu Epitaxie und Zonierung als neue Diskussionsrunde abgetrennt wird.
Die von smoeller gegebene Definition für Epitaxie findet man so oder so ähnlich in vielen Quellen. Bei Zonierung bzw. Zonarbau (auf der Skala von Mineralien) variiert die Definition deutlich, je nach geowissenschaftlicher Spezialisierung und Zweckmäßigkeit. Teils wird eine Kontinuität des Kristallgitters über die Phasengrenze hinaus, teils nur eine kristallographische Orientierung der angrenzenden Phasen gefordert. Manchmal wird auch der Anspruch einer kristallographischen Orientierung fallengelassen und stattdessen eine mehr oder weniger äquidistante Abfolge von Schichten eingesetzt. Die chemische Zusammensetzung kann geringfügig (häufig bei Farbzonierung innerhalb eines Minerals/Kristalls) oder erheblich (Mischkristallreihen) variieren. Der Aspekt der Verzwillingung muss mit ins Kalkül gezogen werden. Daraus ergeben sich einige Konflikte:
- A: Die Definition für Epitaxie trifft auch auf viele Erscheinungen zu, die aber der Zonierung zugeschoben werden.
- B: Sowohl Epitaxie als auch Zonierung sind mit nur einer Mineralart oder mit mehreren Mineralarten möglich, was deren Abgrenzung erschwert.
- C: Minerale aus Mischkristallreihen können auch Epitaxien zeigen. Daraus resultiert ein fließender Übergang von Epitaxie zu Zonierung.
- D: Auch bei nur einem Mineral kann Epitaxie in Zonierung übergehen.
- E: Wie wird Homoepitaxie von Verzwillingungen abgegrenzt?
zu A: als Beispiel: Die einzelnen Generationen eines Phantomquarzes sind auch gesetzmäßig orientiert aufeinander aufgewachsen und würden damit der Definition der Epitaxie genügen. Die Farberscheinungen, die den Phantomquarz als solchen erkenntlich machen, werden aber der Zonierung zugeordnet.
zu C: Als Beispiel will ich hier mal ein paar Bilder aus der Pyromorphit-Mimetesit-Reihe zeigen:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1347095907.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1347095907.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1551991780.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1551991780.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1551992918.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1551992918.jpg)
Wer möchte, kann sich weitere Bilder hier ansehen:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Mimetesit-Pyromorphit-Mischkristallreihe
Das Zeigen der Bilder verfolgt nicht das Ziel, an konkreten Beispielen den Unterschied von Zonierung und Epitaxie auseinanderzunehmen. Sie sollen vor allem als Gedankenstütze oder zur Veranschaulichung dienen, um sich vorstellen zu können, dass ein fließender Übergang von Epitaxie zu Zonierung bei Mischkristallen möglich sein kann.
zu D: Als Beispiel habe ich mal einige Bilder von Fluorit zusammengestellt.
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1311270767.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1311270767.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1322760243.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1322760243.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1467314358.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1467314358.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1284032114.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1284032114.jpg)
Die Bilder wurden so gewählt, dass hier immer ein Oktaeder von Hexaedern überwachsen wird. Die Überwachsung erfolgt in der Reihenfolge der Bilder im zunehmenden Maße. Anfangs würde man von Epitaxie ausgehen. Aber wie ist dann das letzte Bild dieser Reihen einzustufen. Ist es lediglich die vollständige epitaktische Überwachsung von einem Oktaeder mit Hexaedern oder würde man es als Zonierung einstufen? Die Bilder sollen wieder nicht dazu dienen, an diesen Beispielen Epitaxie von Zonierung zu unterscheiden. Sie sind wieder vordergründig zur Visualisierung gedacht, um sich vorzustellen, wie fließend der Übergang von Epitaxie zu Zonierung werden kann.
Zu E: Homoepitaxie erzeugt bei Parallelverwachsung (gleiche kristallographische Orientierung) von aufwachsendem Kristall und Substrat kein zusätzliches Symmetrieelement, welches für die Erfüllung der Definition einer Verzwillingung erforderlich ist. Als Beispiel soll hier noch einmal der Fluorit mit einigen Bildern herangezogen werden.
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1420619998.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1420619998.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1521477249.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1521477249.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1118167320.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1118167320.jpg)
Wenn man sich an den eingangs genannten Definitionen für Epitaxie und Zonierung orientiert, ergibt sich schließlich eine Überlagerung. Reine Epitaxie wäre für Kombinationen von verschiedenen Mineralen, die keine Mischkristallreihe darstellen, erfüllt. Reine Zonierung wäre für fließende Übergänge gegeben. Wenn man weiterhin zwischen Kombinationen der gleichen Mineralart, verschiedenen Mineralarten, die keiner Mischkristallreihe angehören und verschiedenen Mineralarten, die einer Mischkristallreihe angehören, unterscheiden will, ergeben sich zunächst 9 Möglichkeiten, siehe Anhang. Die einzelnen Felder habe ich mit E1 bis Z3 beschriftet. Mineralphasenkombinationen ließen sich darin für jedes konkrete Beispiel einordnen, z.B. Rutil-Hämatit in E2 oder Skolezit-Natrolith-Mesolith in EZ2 oder Ametrin in Z1. Wenn man nun noch Endotaxie, Distaxi und Topotaxi als Sonderformen der Epitaxie einbezieht, würden zumindest einige Überschneidungsbereiche aus Zonierung und Epitaxie der Epitaxie zufallen. Das macht aber die Abgrenzung zur Zonierung nicht einfacher. Letztlich führt auch diese Einteilerei zu keinem glücklichen Ergebnis.
Als Vorschlag, wie man Epitaxie von Zonierung vielleicht besser abgrenzen kann, wäre die Einbeziehung der Morphologie am Übergang der betrachteten Phasenkombination. Eine Zonierung liegt vor, wenn die Phasenänderung unter Beibehaltung der Morphologie des Kristalls erfolgt. Epitaxie steht dann im Zusammenhang mit einer Diskontinuität des Kristalls oder Kristallaggregats am Phasenübergang. Leider greift aber auch das Argument erst dann allumfassend, wenn man Endotaxie, Distaxi und Topotaxi mit ergänzt.
Zonierung und Epitaxie können natürlich auch gleichzeitig am selben Kristall(aggregat) auftreten.
Mit freundlichen Grüßen
Das Felsenmammut
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Hallo,
es gibt so einige Beispiele, bei denen es nicht eindeutig ersichtlich ist ob es eine Epitaxie* oder ein kontinuierlicher Übergang ist wie z.B. Siderit auf Calcit.
Bei anderen ist es wiederum schwierig ob die zweite Phase auf einer Fläche oder in einem Kristall entstanden ist. Ich könnte mir vorstellen, dass Rutil bei fallender Temperatur aus einem titanreichen Hämatit entmischt und somit streng genommen gar keine Aufwachsung währe.
Beim Eingangsbeispiel Autunit auf Torbernit (oder deren dehydrierten Phasen) gibt es glaube ich keine durchgängige Mischreihe was für eine Epitaxie sprechen würde.
Im Zweifel sollte der Überbegriff "Orientierte Verwachsung" heißen und untergeordnet Epitaxie, Endotaxie usw. falls diese durch deren Entstehung ersichtlich ist oder wie bei Rutil/Hämatit allgemein gebräuchlich ist. Die Unterscheidung sollte nach der Entstehung und nicht nach der fertigen Ausbildung getroffen werden.
Glück Auf!
Josef
*siehe "heterogene Keimbildung" z.B. in Kleber, Einführung in die Kristallographie