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Quarz

Blitz
Blitz

Blitz

Axel Rouvin


Blitzschlag-modifizierter Quarz



Seit vielen Jahren berichten lokale Bergleute (garimpeiros) von „Pedras de Raio“ (engl.: flashstone, deutsch Blitzquarz) aus der Serra do Espinhaco, einem Gebirgszug in Minas Gerais in Brasilien. Diese Blitzquarze sind durch tw. zickzack-velaufende, furchenartige Muster auf den Oberflächen der Kristalle charakterisiert, welche durch natürliche Blitze entstanden sind, während sich die Quarzkristalle noch im Boden befanden.

Das Espinhaco-Gebirge wird ständig von orographischen (1) Gewittern betroffen, welche eine hohe Anzahl von Blitzen erzeugen. Diese orographischen Blitze haben einige besondere Eigenschaften: sie erreichen Geschwindigkeiten bis zu 160.000 m/s und erzeugen dabei Plasmatemperaturen von 30.000°C in Nanosekunden. (Im Vergleich dazu: die Oberfläche der Sonne hat eine Temperatur von ca. 6.000°C; Lavatemperaturen von Vulkanen liegen bei ca. 1.100 – 1.200°C). Eine weitere Eigenart dieser speziellen Blitze auf den vom Blitz getroffenen Quarzen sind die Präsenz von Beta-Quarz (welcher sich nur bei Temperaturen über 573°C bildet (Quarzsprung)) zusammen mit der Präsenz von Cristobalit, einer Hochtemperatur-Modifikation von Quarz (welcher sich bei Temperaturen über 1.470°C bildet) . Beweis für enorme Drücke bis 35.00 bar (508 psi) ist die Präsenz von Coesit, dem Hochdruck-Polymorph von Quarz. Der Stress durch extrem schnelle Erhitzung und Abkühlung, zusammen mit einer intensiven elektrischen Aufladung und dem hohen Druck ist Ursache für die charakteristischen Zickzack-Muster auf den Oberflächen der betroffenen Quarzkristalle.

Die nebenstehenden Blitzquarze stammen vom brasilianischen Mineralienhändler Luis Menezes. Es sind Kristalle mit charakteristischen Markierungen, welche durch Blitze erzeugt wurden, welche in das Wirtsgestein der Quarze einschlugen – nicht auf dem Quarzkristall. Wegen seiner piezoelektrischen Eigenschaften expandiert oder kontrahiert der Quarzkristall unter Hinterlassung wirr verlaufender Markierungen auf den Kristallflächen

Wissenschaftler am Hochspannungsinstitut der Technischen Universität von Wien und an der Fakultät für Elektrotechnik der Universität Ilmenau in Thüringen gelang es, unter Laborbedingungen die einzigartigen flachen Zickzack-Markierungen auf Quarz nachzubilden. Um diese Muster auf Quarzkristallen zu erzeugen, bedarf es einer einzigartigen Kombination geologischer, morphologischer, klimatologischer und meteorologischer Bedingungen.


(1) Die Orographie (altgriechisch ὄρος oros ‚Berg‘ und -graphie = ‚zeichnen‘ oder ‚schreiben‘) ist ein Spezialgebiet innerhalb verschiedener Geowissenschaften und befasst sich mit Höhenstrukturen auf der natürlichen Erdoberfläche, Verlauf und Anordnung von Gebirgen sowie den Fließverhältnissen der Gewässer. Das zugehörige Adjektiv orographisch bezeichnet Erscheinungen, Eigenschaften und Zusammenhänge, die von Hangneigungen und Hangrichtungen (Exposition) des Geländes und seinen fließenden Gewässern geprägt werden. (wikipedia)

Blitzquarz (TMM-1/2)
Blitzquarz (TMM-1/2)

Charakteristisch von der Serra do Espinhaco, Minas Gerais, Brasilien

Eric Greene
Blitzquarz (TMM 2/2)
Blitzquarz (TMM 2/2)

Serra do Espinhaco, Minas Gerais, Brasilien

Eric Greene
Blitzquarz (RR-1/2)
Blitzquarz (RR-1/2)

Serra do Espinhaco
Größe: 10,5 x 3,7 cm

Russell Rizzo
Blitzquarz (RR2/2)
Blitzquarz (RR2/2)

Serra do Espinhaco
Größe: 10,5 x 3,7 cm

Russell Rizzo

Literatur

  • Banko, A. G., J. Karfunkel, W. Hadrian, and F. Noack. 2002. Brasilianische Blitzquarze - Die ungewöhnlichen Zeugen eines alltäglichen Naturschauspiels. In: Aufschluß, Jan./Feb., 53:25-36., Heidelberg;
  • Cassedanne, J., 1969; Le quartz au Bresil: I - types de gisements; Assoc. Fran. Gemmol. Bull. 27, 8-11
  • Franco, R.R., 1957; Sobre os depositos de quartzo do Brasil; Gemologia Ano II, no. 7, 15-20, Sao Paulo
  • Karfunkel, J., Chaves, M. L.S.C., Banko, A.G., Hadrian, W., Noack, F., Schönau, J., 1998; Vom Blitz getroffen: Quarze aus Brasilien; Mineralienwelt: 54-60
  • Karfunkel, J., J. Addad, A. G. Banko, W. Hadrian, and D. B. Hoover. 2001. Electromechanical disintegration - an important weathering process. In: Z. Geomorphol. N F, n°.3, 45:345-357. Berlin-Stuttgart.
  • Stöffler, D., Langenhorst, F., 1994; Shock metamorphism of quartz in nature and experiment. I. Basic observation and theory; Meteoritics: 29, 155-181

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