Einführung in die Mineralogie: (Kristallographie und Petrologie) ; mit 391 Textabbildungen und einer Tafel
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin ; Heidelberg ; New York
Springer
1968
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| Ausgabe: | 2. Auflage |
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| Beschreibung: | XII, 458 Seiten, 1 Blatt Illustrationen, Diagramme |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1. Teil. Kristallographie Seite
I. Kristallmathematik............................ 1
1. Einleitung............................. 1
2. Hilfsmittel der Kristallbeschreibung............... 4
Das Gesetz der Winkelkonstanz S. 4. — Die Winkelmessung S. 5. — Die
Achsenabschnitte und die Indices S. 6. — Die Kristallberechnung S. 8. —
Das Gesetz der rationalen Indices S. 10. — Die Zonen S. 10. — Die Achsen-
systeme S. 11. — Die stereographische Projektion S. 12.
3. Die Symmetrie der Kristalle...................15
Einfache Symmetrieoperationen S. 15. — Gekoppelte Symmetrieoperationen
S. 16.
4. Die 32 Kristallklassen.......................18
Die triklinen Klassen S. 18. — Die monoklinen Klassen S. 19. — Die rhombi-
schen Klassen S. 21. — Die Bedeutung der Symbole S. 24. — Die trigonalen
Klassen S. 25. — Die hexagonalen Klassen S. 31. — Die tetragonalen Klassen
S. 34. — Die kubischen Klassen S. 37. — Andere Symbole und Xamen für die
32 Kristallklassen S. 41.
5. Die Raumgitter..........................43
Die 14 Translationsgitter S. 43. — Der Weg zu den 230 Raumgruppen
S. 45 .— Die Beschreibung der Raumgitter S. 46.
II. Kristallchemie..............................47
1. Ionenbindung............................47
Die Ionenradien S. 47. — Radienquotient und Koordinationszahl S. 48. —
Abweichungen von der Theorie S. 51. — Die Paulingschen Regeln S. 52. —
Polymorphic S. 53. — Isomorphie S. 55. — Tarnen und Abfangen S. 56.
2. Übergänge zu anderen Bindungsarten...............56
Polarisation, Schichtgitter S. 56. — Komplexe Ionen S. 58. — Kristallchemi-
sche Formeln S. 59. — Die Silikatstrukturen S. 59. — Modellstrukturen S.68.—
Hydroxyleinbau S. 69. — Wassereinbau S. 70.
3. Valenzbindung...........................71
4. Zwischenmolekulare Bindung...................72
5. Metallische Bindung........................73
Reine Metalle S. 73. — Legierungen S. 75. — Die Regel von Hüme-Rothery
S. 76. — Die Lavesphasen S. 76. — Übergänge zu anderen Bindungsarten S. 77.
6. Übersicht über die Bindungsarten ............. 79
7. Beschreibung von Kristallstrukturen als Kugelpackungen .... 79
8. Abweichungen vom Idealkristall.................80
Fehlordnung S. 80. — Gesetzmäßige Verwachsungen S. 82. — Baufehler
S. 84. — Versetzungen S. 85. —- Zwillingsbildung S. 86.
III. Kristallphysik..............................90
1. Plastische Verformung ......................90
Allgemeines S. 90. — Mechanische Zwillingsbildung S. 90. — Translationen
S. 92. — Zur Theorie der plastischen Verformung S. 95.
2. Festigkeitseigenschaften .....................96
Spaltbarkeit S. 96. — Druck-, Zug- und Biegefestigkeit S. 99. — Härte
S. 99. _ Schleiffestigkeit S. 102. — Schlag- und Druckfiguren S. 102.
3. Das elastische Verhalten......................103
Freie thermische Dilatation S. 103. — Allseitige Kompression S. 105. —
Pyroelektrizität S. 106. — Piezoelektrizität S. 106. — Zur Theorie der ein-
seitigen Beanspruchung S. 107.
4. Kristalloptik des sichtbaren Lichts................107
Einleitung S. 107.
Inhaltsverzeichnis
Seite
a) Einfachbrechende Substanzen....................108
Lichtbrechung S. 108. — Totalreflexion S. 108. — Reflexion S. 108. —
Glanz S. 109. — Strichfarbe S. 109. — Dispersion S. 109. — Bestimmung
der Brechungszahl mit der Einbettungsmethode S. 109.
b) Doppelbrechende Substanzen.....................110
Die Entdeckung der Doppelbrechung S. 110. — Die Wellennormalen
S. 111. — Die Indikatrix S. 112. — Die Polarisatoren S. 116. — Eine doppel-
brechende Platte im parallelen und polarisierten Lichtbündel S. 118. —
Eine doppelbrechende Platte zwischen gekreuzten Polarisatoren S. 120. —
Der Drehtisch S. 124. — Das Konoskop S. 125. — Spannungsdoppelbrechung
S. 128. — Formdoppelbrechung S. 129. — Kristallstruktur und Doppel-
brechung S. 130.
c) Optisch aktive Kristalle.......................130
d) Stark absorbierende Kristalle....................131
Beobachtungsmethoden S. 131. — Theorie S. 132.
e) Fluoreszenz und Verfärbungshöfe...................132
5. Röntgenoptik...........................133
Einleitung S. 133. — Die Laue-Gleichungen S. 134. — Die Braggsche
Gleichung S. 136. — Überführung der Braggschen in die Lauesche Ableitung
S. 137. — Die Pulveraufnahme S. 138. — Anwendung der Pulveraufnahmen
S. 139. — Faserdiagramme S. 140. — Strukturbestimmung S. 142. — Dreh-
kristallverfahren S. 144. Das Laue-Verfahren S. 146. — Das reziproke Gitter
S. 146. — Fourier-Synthese S. 147. — Elektronenbeugung S. 148. — Neutronen-
beugung S. 148. — Elektronenmikroskopie S. 148.
IV. Kristallwaehstuin und -anflösnng......................149
1. Geometrische Beziehungen.....................149
Einleitung S. 149. — Verschiebungsgeschwindigkeiten S. 149. — Abhängig-
keit von äußeren Umständen S. 150. —¦ Faserwaehstum S. 151. — Auflösung
S. 152.
2. Gittermäßige Betrachtungen...................153
Die Anlagerungsenergie von Ionenkristallen S. 153. — Die Gitterenergie
von Ionenkristallen S. 154. — Wachstum beim NaCl S. 155. — Auflösung beim
NaCl S. 156. —¦ Das Wachstum eines Realkristalls S. 157. — Anlagerung frem-
der Stoffe S. 159. — Wachstumsakzessorien S. 159. — Kristallwachstum, das
nicht zu konvexen Polyedern führt S. 160. — Der Abbau eines Realkristalls
S. 163. — Ausblick S. 164.
2. Teil. Petrologie
V. Einige physikalisch-ehemigche^Grundlagen.................165
1. Keimbildung und Keimwachstum.................165
Feststellung des Schmelzpunktes S. 165. — Unterkühlung S. 165. —
Keimbildungshäufigkeit S. 166.
2. Einstoffsysteme..........................167
Phasen S. 167. — Gleichgewicht S. 167. — Das System H2O S. 167. —
Polymorphic S. 168. — Das System SiO, S. 169. — Das Kohlenstoffsystem
S. 171.
3. Zweistoffsysteme .........................171
Das System KN03—H2O S. 171. — Das System Diopsid—Anorthit S. 172. —
Die Strukturen S. 173. — Der Einfluß des Druckes S. 174. — Das Phasengesetz
von Gibbs S. 175. — Das System Leucit—SiO2 S. 176. — Systeme mit Misch-
kristallbildung S. 177. — „Das Abfangen S. 178.
4. Dreistoffsysteme..........................181
Das Konzentrationsdreieck S. 181. — Das System Anorthit—Albit—Diopsid
S. 181.
5. Wasserhaltige Schmelzen ....................184
Das Zweistoffsystem SiO,—H2O S. 184. —Das System Diopsid—Anorthit—
H,0 S. 184. — Das System Albit—Anorthit—H,0 S. 185. — Das Alkalifeldspat-
system S. 185.
VI. Die magmatische Gesteinsbildnng......................186
1. Die Differentiation.........................186
Das Reaktionsprinzip S. 186. — Abquetschung S. 188. — Die Assimilation
S. 188. — Entmischung im flüssigen Zustand S. 190.
Inhaltsverzeichnis XI
2. Übersicht über die Eruptivgesteine................191
Einteilungsarten S. 191. — Strukturen S. 192. — Texturen S. 194. — Geo-
logische Einteilungen S. 194. — Einteilung nach dem Mineralbestand S. 195. —
Chemische Einteilungen S. 198. — Häufigkeit der Eruptivgesteinstypen S. 201.
3. Häufigkeit der chemischen Elemente...............201
Übersicht S. 201. — Titan S. 203. — Phosphor S. 204. — Zirkon S. 204. —
Schwefel S.204.
4. Die Rolle der leichtflüchtigen Bestandteile............204
Beobachtungsmaterial S. 204. — Das System Salz—Wasser S. 205. — Die
überkritischen Erscheinungen S. 206. — Das vollständige Diagramm S.207. —
Einfluß der leichtflüchtigen Bestandteile auf den Magmenaufstieg S. 209. —
Differentiation durch leichtflüchtige Bestandteile S.213. — Übersicht über die
magmatische Mineralbildung S. 214.
5. Die pneumato-hydatogenen Mineralbildungen..........215
Pegmatite S. 215. — Hydrothermale Lagerstätten, Erzgänge S. 216. —
Exhalative Mineralbildungen S. 220.
VII. Verwitterung und Mineralbildung im Boden.................222
1. Die mechanische Verwitterung...................222
Temperaturverwitterung S. 222. — Die Frostsprengung S. 222. — Die
Salzsprengung S. 223.
2. Die chemische Verwitterung ...................224
Lösung S. 224. — Silikatverwitterung S. 224.
3. Das Verhalten von Si, AI, Fe im Boden...............225
Kolloide S. 225. — Das Verhalten des Siliciums S. 227. — Das Verhalten
des Aluminiums S. 227. — Bildung von Aluminiumsilikaten S. 228. — Das
Verhalten des Eisens S. 228. — Bodenprofile S. 229.
4. Die Verwitterung der Erzlagerstätten...............230
Eisenhaltige Erze S. 230. — Blei- und Kupfererze S. 231. — Zementa-
tionszone S. 231.
VIII. Die sedimentäre Gesteinsbildung......................231
1. Die klastischen Sedimente.....................231
Einteilung S. 231. — Die Kornverteilung S. 233. — Darstellung der Korn-
verteilung S. 233. — Psephite S. 235. — Psammite S. 236. — Leitminerale
S. 236. — Seifenbildung S. 239. — Pelite S. 239. — Das Gefüge S. 240.
2. Die Kalke und Dolomite .....................242
Die Löslichkeitsverhältnisse des Calciumcarbonats S. 242. — Terrestre
Kalkbildung S. 243. — Marine anorganische Kalkbildung und Auflösung
S. 244. — Marine biochemische Kalkbildung S. 244. — Dolomitbildung S. 248.
3. Eisen- und Manganlagerstätten..................249
Terrestre Eisenerzbildung S. 249. — Das Redoxpotential S. 249. — Marine
Eisenerzbildung S. 250. — Glaukonitbildung S. 252. — Sulfidbildung S. 252. —
Manganerzlagerstätten S. 254.
4. Phosphatlagerstätten.......................255
5. Kieselgesteine...........................255
6. Salzlagerstätten..........................257
Die Herkunft der Ionen S. 257. — Terrestre Salzbildung S. 258. — Der
Salzgehalt des Meerwassers S. 259. — Die Minerale der marinen Salzlager-
stätten S. 259. — Das System CaSO4—H2O S. 259. — Zwei Salze in wäßriger
Lösung S. 261. — Die Ausscheidungsfolge der Meerwasserlösung S. 262. —
Erklärung der Abweichungen S. 264
7. Seltenere Elemente in den biogenen und chemischen Sedimenten 265
8. Das Gefüge der biogenen und chemischen Sedimente......266
IX. Die metamorphe Gesteinsbildung......................267
1. Die Arten der Metamorphose...................267
2. Chemische Vorgänge bei der Metamorphose...........268
a) Isochemische Metamorphose.....................268
a) Die Grundlagen.........................268
Die Diagenese S. 268. — Isophase Umkristallisation S. 268. —
Allophase Umkristallisation S. 269. — Das Wollastonitdiagramm
S. 270. — Reaktionen im festen Zustand S. 272. — Porenfilme und
Porenschmelzen S. 272.
ß) Die Paciesgliederung.......................272
Die Zonengliederungen S. 272. — Die Definition der Mineralfacies
S. 273. — Die Berechnung der ACF und AT^F-Diagramme S. 274. —
XII Inhaltsverzeichnis
Seite
Die Faciès der Kontaktmetamorphose S. 276. — Die Facies der Regional-
metamorphose S. 277.
y) Betrograde Metamorphose....................280
b) Allochemische Umkristallisation. Metasomatose ............280
Allgemeines S. 280. — Dolomitbildung S. 280. — Verkieselung S. 281. —
Kaolinisierung S. 282. — Sericitisierung S. 283. — Serpentinisierung S. 283.
SkarnS. 283. —Hydrothermale Erzmetasomatose S. 283. — Greisen S. 284. —
Alkali metasomatose S. 284.
c) Das Gefüge der umkristallisierten Gesteine ..............284
Pseudomorphosen S. 284. — Relikte S. 284. — Blastische Strukturen
S. 285. — Die idioblatische Reihe S. 285. — Porphyroblasten S. 286. —
Konkretionen S. 286.
3. Die Verformung der Gesteine...................287
Das Gefüge deformierter Gesteine S. 287. — Die Beschreibung der Rege-
lung S. 287. — Laminare Bewegungen S. 289. — Homogene und nicht homogene
Verformung S. 289. — Einfache Schiebung S. 290. — Die Entstehung der Rege-
lung S. 291. — Deformation mit Bruchbildung S. 292. — Das Zusammen- 80
wirken von Verformung und Umkristallisation S. 292. — Streß- und Anti-
streßminerale S. 294. — Polymetamorphe Gesteine S. 295.
4. Die Probleme der Aufschmelzung und der Granitbildung .... 296
5. Namensgebung von metamorphen Vorgängen und Gesteinen . . 298
a) Bezeichnung metamorpher Vorgänge.................298
b) Benennung metamorpher Gesteine..................299
X. Geochemische Ergänzungen........................300
1. Begriff und Geschichte der Geochemie..............300
Der Begriff „Geochemie S. 300. — Zur Geschichte der Geochemie S. 301.
2. Berechnung der Stoffbilanz....................302
Goldschmidts Berechnung S.302. —Stoffbilanz für einige Elemente S.303.
3. Geochemie der Isotope......................304
Die instabilen Isotope S. 304. — Die stabilen Isotope S. 305.
4. Die Häufigkeit der Elemente in der Gesamterde und im Kosmos 307
Der Schichtenbau der Erde S. 307. — Die Meteorite S. 309. — Die Häufig-
keit der Elemente im Kosmos S. 310.
3. Teil. Anhang
A. Kristallographische Tabellen ........................314
1. Übersicht über die 32 Kristallklassen ...................314
2. Verschiedene Bezeichnungen für die 32 Kristallklassen............324
3. Das rhomboedrische Achsenkreuz.....................324
4. Gegenüberstellung der Naumannschen Symbole und der Indices nach Miller und
Bravais (zum Verständnis der älteren kristallographischen Literatur).....325
5. Die Symbole der 230 Raumgruppen...................326
6. Zusammenhänge zwischen Kristallsymmetrie und physikalischen Eigenschaften . 331
7. Atom- und Ionenradien, geordnet nach dem periodischen System......332
B. Übersicht über häufigere Minerale und ihre Eigenschaften............335
Verzeichnis der Mineralnamen.......................403
C. Petrologisehe Tabellen...........................407
1. Magmatische Gesteine..........................407
a) Tiefengesteine ohne Feldspatvertreter..................407
b) Ergußgesteine ohne Feldspat Vertreter..................408
c) Tiefengesteine mit Feldspatvertretern oder fast nur dunklen Gemengteilen . . 410
d) Ergußgesteine mit Feldspatvertretern oder fast nur dunklen Gemengteilen . . 413
e) Einige Lamprophyre..........................414
2. Sedimentgesteine............................416
a) Sandsteine und Grauwacken......................416
b) Tone und Tonschiefer.........................417
c) Kalke, Mergel, Kieselkalke, Dolomite..................418
d) Kieselgesteine, Tuffite, Eisenerze....................419
3. Metamorphe Gesteine..........................421
a) Gesteine der Diagenese und Regionalmetamorphose............421
b) Metasomatisch veränderte Gesteine...................423
c) Kontaktmetamorphe Gesteine (nach V. M. Goldschmidt, 1911)......424
D. Literatur.................................426
Namensverzeichnis............................433
Sachverzeichnis..............................435
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