Quarz
Habitus
Unter Kristallhabitus versteht man das relative Größenverhältnis der einzelnen Flächen eines Kristalls zueinander und der daraus resultierenden Form. Im Gegensatz dazu versteht man unter der Kristalltracht Gesamtheit der an einem Kristall entwickelten Kristallflächen.
Kristalle mit prismatischem bis nadeligem Habitus sind eindimensional gestreckte Formen, bei denen die Länge des Kristalls deutlich größer als dessen Durchmesser ist.
Bekannte Minerale mit prismatischem Kristallwachstum sind unter anderem Quarz, Rutil (oft nadelig in Quarz eingewachsen), Stibnit (Antimonit) und die Turmaline.
Kristalle, welche gut entwickelte r und z-rhomboedrische Flächen und das hexagonale Prisma zeigen und welche nicht zu sehr von der "idealen Form" abweichen und welche nicht oder nur leicht spitz zulaufen werden manchmal als Kristalle mit "prismatischem" oder "normalem" Habitus bezeichnet. In der Schweiz heißt dieser Habitus "Maderaner Habitus", benannt nach dem Maderaner Tal im Aar-Massiv im Kanton Uri.
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Die Bezeichnung trigonaler Habitus wird gewöhnlich bei Kristallen mit einer deutlichen 3-fach Rotationssymmetrie (im Gegensatz zur 6-fach Symmetrie hexagonaler Kristalle) verwendet.
Dies ist die natürlichste Form von Quarz, da sie direkt aus der trigonalen Struktur (auf Molekularniveau) entsteht. Die gewöhnlichste Form des trigonalen Habitus ist diejenige von Kristallen mit totalem Nichtvorhandensein von z-Rhomboederflächen oder wo diese z-Flächen viel kleiner als r-Flächen sind. Nadelquarze zeigen oft trigonalen Habitus.
In bestimmten verzwillingten Kristallen können die r- und z-Flächen nicht unterschieden werden und da sich die Wachstumsgeschwindigkeit der Rhomboederflächen nicht ändert, zeigen diese Kristalle eine hexagonale Form.
Unreinheiten stören bei Kristallwachstum und Quarzkristalle mit vielen Einschlüssen sind oft verzwillingt. Aus diesem Grund zeigen Milchquarz oder eisenhaltiger Quarz gewöhnlich einen hexagonalen Habitus.
Gute Beispiele für hexagonalen Habitus sind die doppelendigen Milchquarze von Suttrop nahe Warstein im Sauerland (s. nebenstehendes Bild)
Pseudohexagonale, oft bipyramidale Quarzkristalle mit sehr kleinen oder auch mit fehlenden m-Prismenflächen werden als Cumberland-Habitus-Kristalle bezeichnet, benannt nach der Typlokalität Beckermet Mine in Egremont in Cumbria (ursprünglich Cumberland) in Nordengland.
Hier kamen glänzende Quarzkristalle auf botryoidalem und plattigem Hämatit (Specularite) vor, welche gewöhnlich farblos, aber auch wegen eingeschlossener Eisenoxide tief-orangefarben oder dunkelrot sein können. (siehe nebenstehendes Bild)
Berühmt sind die hervorragend scharf ausgebildeten Cumberland-Quarze ohne Prismenflächen von den polymetallischen Lagerstätten in Dal‘ negorsk im Primorskij Kraj in Russland, welche aus hydrothermalen Gängen stammen. Die in der Regel farblosen Kristalle können auch leicht grün bis bläulich sein und erreichen Größen bis mehrere cm.
Fälschlicherweise wurden die Dal’negorsk-Quarze als Hoch- oder β-Quarz bezeichnet, weil sie dem als Hochtemperatur-Polymorphen Beta-Quarz ähnlich sehen. Nachdem die Temperatur des Bildungsprozesses sinkt, verbleibt die äußere „Hülle“ im ganz normalen Niedrigtemperatur-Polymorph-Quarz (Niedrigquarz).
Ein weiteres bekanntes Vorkommen für Cumberland Quarze sind die SiO2-reichen Sedimente mit eingeschlossenem dunklem Magnetit am Monte Acuto Ragazza südlich von Bologna in Italien.
Der Begriff Nadelquarz-Habitus wird für sehr langgestreckte nadelförmige Quarzkristalle mit meist langprismatischen Habitus verwendet.
Die Grundform des Prismas ist hier sehr langgezogen. Auch steilrhomboedrischer Habitus (oft mit ausgeprägtem Dauphine Habitus) kommt beim Nadelquarz oft vor. Es wurden aber auch schon Kristalle mit deutlich trigonalem Habitus gefunden, oder spitzrhomboedrische, die an Muzo Habitus erinnern. Nadelquarz entsteht, wenn die Wachstumsbedingungen nicht ideal waren sondern der Quarz beim Wachstum Anomalien unterworfen war; er bildet dünne bis nadelige Kristalle aus.
Man nimmt an, dass Nadelquarz recht schnell bei relativ niedrigen Temperaturen gewachsen ist. Die Ursache der schnellen Wachstumsraten sind rapide fallende Temperaturen und/oder Drücke, was auf eine tektonisch aktive Umgebung schließen lässt, oder steigende hydrothermale Lösungen, welche schnell abgekühlt sind.
Nicht selten ist der Nadelquarz in großen Stufen zu finden; manche Kristalle sind sogar dünner als ein Haar. Bei Nadelquarzen aus dem Val Bedretto/Tessin wurde ein Verhältnis von Länge:Breite von 100:1 gemessen. Das würde bedeuten, dass ein 1cm dicker Kristall 100cm lang wäre.
Das normale Verhältnis bei Quarzen liegt zwischen 3:2 und 4:1.
Gruppen von Kristallen auf einer Stufe sind nicht selten von gleicher Größe und erstrecken sich oft parallel oder radialstrahlig von einem gemeinsamen Ausgangspunkt.
Nadelquarz ist gewöhnlich farblos. Nadelquarz als Rauchquarz ist selten und amethystfarbener Nadelquarz ist unbekannt.
Hinweis
Es gibt keine starrren Regeln und jeder ist frei, Nadelquarz als eine Wachstumsform zu bezeichnen. Es gibt jedoch andere Habiti wie den Cumberland-Habitus, welche auch durch die relative Länge der Kristalle definiert sind. Insofern erscheint es logisch, Nadelquarz unter Habitus zu betrachten (In Anlehnung an: Akhavan, C.A., The Quartz page)
(nicht zu verwechseln mit dem Dauphiné Zwillingsgesetz !)
Bei Quarzen mit Dauphiné-Habitus ist eine Hauptrhomboederfläche (an der Spitze) deutlich größer ist als die anderen, vergleichbaren Flächen; bzw. eine bis drei Rhomboederfläche(n) gegenüber den anderen flächenmässig überproportional ausgebildet. Durch die horizontale Positionierung in der Kluft war die Stoffzufuhr auf die Flächen auf der oberen Seite stärker und sie wuchsen deshalb schneller als die nach unten gerichtete Fläche. Siehe nebenstehende Abbildungen
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Im Gegensatz zum prismatischen (sogen. zentralmassivischen) Habitus steht der steil- bis spitzrhomboedrische oder Tessiner Habitus.
Der spitzrhomboedrische Typ entsteht durch alternierende, resp. sich nach oben verjüngende Prismenflächen, die Hauptrhomboeder treten dadurch zurück, bzw. die Prismenflächen laufen gegen oben aufeinander zu. Die Kristallflächen sind in der Regel horizontal gestreift (gerieft).
Solche tw. kegelförmig aussehenden Quarze findet man im südlichen Gotthardmassiv, im Bereich Lukmanier-Südseite, Binnatal, Bedrettotal und am Simplon - daher auch Tessiner Habitus.
Gemäss MULLIS, J. sind sie in CO2-reichen Lösungen bei hohen Temperaturen und Drücken gewachsen.
In Österreich heißen diese Quarze "Rauriser Habitus".
(Engl.: Transitional Habit). Dieser Habitusbegriff wird für Kristalle angewendet, welche eine Kombination steilrhomboedrischer Flächen (typisch für den Tessiner Habitus) und m Prismenflächen (gewöhnliche Normal-Habitus-Flächen) zeigen. Das Prisma ist gut entwickelt, an der Entwicklung der Spitze beteiligen sich jedoch steile Rhomboeder, welche das Hauptrhomboeder zurücktreten lassen. D.h., diese Kristalle sind intermediäre Habiti zwischen Tessiner und normalem Habitus.
Quarzkristalle mit Übergangshabitus zeigen oft eine Vielzahl kristallographischer Formen, u.a. trapezoedrisch, pyramidal und steilrhomboedrisch.
Beim Muzo-Quarz (Quarz mit Muzo-Habitus) sind die m-Flächen unter den z-Rhomboedern durch ein Prisma aus alternierenden z- und m-Flächen ersetzt. In extremen Fällen entsteht ein Kristall, der nicht sechs, sondern drei sehr steile Prismenflächen zeigt. Der obere Teil eines solchen Kristalls kann perfekt dreiflächig sein, während der untere Teil meist sechsseitig bleibt. Die Kristalle sind langgezogen (Nadelquarz) und können stark gestreift, aber auch weitgehend ungestreift sein.
Der Muzo Habitus wurde erstmals von Gansser (1963) bei Kristallen aus Kluftrissen in Schiefern des Kreide-Alters in der Nähe des Dorfes Muzo in Kolumbien gefunden. Weitere Funde sind die Bergkristalle aus dem Pegmatit in Minas Gerais, Brasilien und alpine Klüfte in der Schweiz.
Eine gute Darstellung findet sich bei C.M. Grammacioli "Mineralien der Alpen" (1975), S. 153.
Der Cipo-Habitus wurde nach Quarzkristallen mit dieser seltenen Ausbildung nach der Typlokalität Serra do Cipo in Minas Gerais in Brasilien benannt. (Parque Nacional Serra do Cipo, Serra do Espinhaco, Region Belo Horizonte, Minas Gerais). Beim Cipo-Habitus ist die trigonale Symmetrie anzeigende Schrägstreifung unter dem Hauptrhomboeder "z" das allein Typ bestimmende Merkmal. Jegliche Querstreifung unter "z" verschwindet. Das Prisma ist spiegelglatt, auch dort, wo es mit den negativen Trapezoedern alterniert, sofern keine kleinen Vizinalformen auftreten, die oft als sehr feine, leicht gebogene waagrechte Riefung zu sehen sind. (VITAL, A., 1979).
Die beiden Hälften der rechts stehenden Zeichnung zeigen die kristallographischen Unterschiede zwischen dem Muzo-Habitus (links) und dem Cipo-Habitus (rechts). Auf der linken Hälfte sieht man die für den Muzo-Habitus typische Streifung, welche durch oszillierendes Wachstum zwischen dem Hexagon "m" und dem Rhomboeder "z" verursacht wurde; die so gebildete Fläche hat den gleichen Winkel des Sechsecks (120o). In der rechten Hälfte sieht man, dass die Streifung anders geartet ist, was auf das überproportionale Wachstum des trigonalen negativen Trapezoeders zurückzuführen ist. Im Vergleich zum o.a. Sechseck ist der Winkel kleiner (117o). Die Flächen mit einem Stern sind gebogen; die Delta-Fläche ist gerieft.
Ein Hauptmerkmal der Cipo-Quarze sind sogenannte "Orientierte Gruben" (BINDRICH, J., 1932). Die Gruben der Cipo-Quarze treten nur zusammen mit den negativen Trapezoederflächen als Zwillinge anzeigende kleine Vertiefungen auf. Die sonst geschlossenen negativen Trapezoederflächen werden durch sie durch Fenster mit flächenreichen Rahmen durchbrochen.
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Sog. "Würfelquarze" sind Quarze mit pseudokubischem (würfelähnlichem) Aussehen; sie schließen Winkel von 86°, bzw. 94° ein. Dieser Habitus kommt zustande, wenn die positiven Rhomboederflächen sehr groß ausgebildet sind und die negativen Rhomboederflächen und die Prismenflächen sehr klein sind, oder völlig fehlen. Es sind also trigonale Kristalle, welche aufgrund dieser ungewöhnlichen Flächenkombination dem kubischen Kristallsystem nur ähnlich sind.
Bekannte Vorkommen in den Alpen (Salzburg, Osttirol), Westfalen, Bayrischer Wald, Fichtelgebirge, Ontario (Canada), das Pecos-Tal in New Mexico, in der Tamminen Mine, Greenwood, Oxford County, Maine (USA) und als Amethyst-"Würfel" in Uruguay.
Aus kohlenwasserstoffhaltigem Karbonatgestein des Steinbruches Balmholz bei Beatenberg, Kreis Interlaken-Oberhasli, Kanton Bern in der Schweiz stammen ungewöhnliche Quarzkristalle. Das abgebaute Gestein ist ein verfestigtes Sediment, welches vor ca. 110 Ma entstand und einen hohen Anteil an Quarz besitzt. Es entstand aus Kalkablagerung aus dem Meer in welchen feste Kieselschwämme eingelagert waren, die bei der Verfestigung des Kalkschlammes aufgelöst wurden. Die so gelöste Kieselsäure ist nachher als Zement des Kalkschlammes wieder ausgefällt worden.
Die Kristalle bestehen alleine aus Rhomboedern verschiedenster Neigung mit einerseits großen, andererseits kleinen Basispinakoiden.
Eines der steilen Rhomboeder ist dominant und bestimmt den Habitus. Solche Formen enstehen oft in karbonatischen Sedimentgesteinen bei der Anwesenheit von Kohlenwasserstoffen.
Das links unten stehende Foto (LeBa-Q-2-1-2) zeigt einen Kristall vom Steinbruch Balmholz, dessen hellste, vorderste Fläche das Basispinakoid ist (sechseckig). Von hier aus fluchten zwei rechteckige, kantenabstumpfende Flächen nach unten. Bei einem ideal ausgebildeten Kristall sollten es eigentlich drei gleich große sein. Die dritte Fläche ist größer als die beiden anderen und zeigt von der Basisfläche nach unten. Hierbei handelt es sich um flache Rhomboeder. Der restliche Kristall ist normal ausgebildet; die größten sichtbaren Flächen sind r und z.
Das äußere Foto rechts zeigt einen kleinen, sehr klaren Doppelender aus dem Val Tassobbio, Vetto d'Enza in den Appeninen der Reggio Emilia in der Region Emilia-Romagna, Italien. Die hier vorherrschenden Gesteine sind tw. verkarstete Kalk-Dolomit
Der Kristall hat die gewöhnlichen Flächen Prisma m und die beiden Rhomboeder r und z; die c-Achse liegt waaagerecht. Allerdings ist eines der Rhomboeder sehr dominant, was zu einer Verzerrung führt. (Die fehlende Streifung von m macht es etwas schwierig, den Kristall richtig aufzustellen).
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Dieser Kristall ist stark reduziert in den Flächen, da er nur einen normalen Rhomboeder (r oder z; positives oder negatives R) und einen steilen Rhomboeder zeigt.
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Die Enstehung des nebenstehenden Kristalls ist komplex. Ein wichtiges Indiz ist eine Trübungszone im Kristall auf etwa zwei Dritteln der Höhe. Der Kristall entwickelte die beiden unterschiedlichen Habiti (nach oben: Normalhabitus mit m,r,z - nach unten steilrhomboedrisch) nicht während einer kohärenten Wachstumsphase. Vielmehr wuchs der Kristall erst in einem dieser Habiti ( wohl der steilrhomboedrische, da dieser eine höhere Bildungstemperatur hat) und brach dann von der Unterlage ab. Er wuchs anschließend (Temperatur und/oder Druckabsenkung) im anderen, wohl dem Normalhabitus weiter. (Die Enantiomorphie des Quarzes bezeichnet die Ausbildung von rechten und linken Quarzkristallen aufgrund ihres unterschiedlich gedrehten Aufbaues, nicht der Ausbildung zweier unterschiedlicher Habiti entlang einer polaren Achse (z.B. Wurtzit)). (Quelle: Klaus Schäfer)
Das zweite Bild rechts außen zeigt einen leicht rauchigen Quarz mit einem grünen Chlorit-Phantom, an welchem zu sehen ist, dass der Kristall während des Wachstums vom Muzo-Habitus zum Normal-Habitus wechselte. Der Stundenglas ähnliche dunkelgrüne Fleck besteht aus einer kleinen r-Fläche am oberen Ende und aus einer größeren m-Fläche am Boden (Quelle: A. Akhavan).
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Die gelb-orangen Flächen der nebenstehenden Zeichnungen stellen Trapezoeder dar.
Der Begriff "trapezoedrischer Habitus" wurde von K. Schäfer postuliert, weil
- 1. die Trapezoeder hier formbestimmend auftreten
- 2. er annimmt, daß dieser Begriff (ebenso wie steilrhomboedrischer Habitus, prismatischer Habitus etc.) einer kristallographischen Logik entspricht und so keiner Referenz bedarf.
Beim Bau der Autobahn A62 bei Leitzweiler (Leitzweiler Brücke) nahe Freisen in Rheinland-Pfalz wurden (neben attraktiven Achaten auch sehr ungewöhnlich ausgebildete Quarze als Drusenfüllungen in permokarbonen Ergussgesteinen gefunden.
Diese Quarze wurden verschiedentlich schon als "Calcite" angesprochen, da ihr Äußeres für Quarze sehr untypisch ist. Die Kristalle zeigen eine komplexe Kristallisation mit groß ausgebildeten Trapezoederflächen, kleinem Prisma und nur einem positiven Rhomboeder als Begrenzung. In die Ebene dieses Rhomboeder schieben sich auch gerne Trapezoeder mit ein, so daß ein Bild einer annähernd quadratischen Parkettierung entstehen kann. Es ist sicherlich nicht falsch, für Quarze dieser Ausbildungsart, die im Saar-Nahebereich zwar sehr selten, aber von mehreren Fundpunkten bekannt sind, den Begriff "trapezoedrischer Habitus" einzuführen, insbesondere, da diese Flächenart dominierend für die Form des Kristalles ist. (Zitiert: SCHÄFER, K., 2016)
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Sehr selten kommen auch kleine Zepterquarze vor, die als Endbegrenzung nicht die Rhomboeder r und z zeigen sondern flachere Rhomboeder (pi,omega). Diese Flächen sind bei Quarzen im Allgemeinen sehr selten, kommen aber scheinbar bei Quarzen, die sich in kohlenwasserstoff-führenden Sedimenten bilden, häufiger vor. (Klaus Schäfer)
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