Klockmann's Lehrbuch der Mineralogie:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Enke
1978
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Inhalt
Vorwort ............................................ V
Einführung: Kristall-, Mineral-, Gesteinskunde...................... 1
Erster Teil
Kristallkunde
Das Raumgitterprinzip der Kristalle: Isotropie, Anisotropie . . .
Kontinuum, Diskontinuum
A. Kristallgeometrie
I. Der Kristall als Kontinuum (Morphologie)
1. Das Symmetriegesetz: Symmetrieelemente, Ableitung der 32 Symmetrie-
klassen ....................................... 9
2. Das Gesetz der Winkelkonstanz, Winkelmessung............... 16
3. Das Rationalitätsgesetz, Kristallelemente, Flächensymbole, Kantensym-
bole, Formensymbole, Tracht und Habitus.................. 18
4. Kristallzeichnen, Orthogonale Parallelprojektion, Stereographische Pro-
jektion, Gnomonische Projektion........................ 25
5. Die BRAVAlssche Regel der Flächenwichtigkeit................ 30
6. Die 32 Symmetrieklassen (Punktgruppen):
a) Kubisches System............................... 34
b) Hexagonales System............................. 42
c) Trigonales System............................... 47
d) Tetragonales System............................. 53
e) Orthorhombisches System.......................... 59
f) Monoklines System.............................. 62
g) Triklines System................................ 64
Tabellarische Übersicht der 7 Kristallsysteme und 32 Symmetrieklassen 66
7. Erhöhung der Symmetrie durch Zwillingsbildung .............. 72
II. Der Kristall als Diskontinuum (Raumgittergeometrie)
1. Die 14 Translationsgruppen (BRAVAis-Gitter)................. 76
2. Die Symmetrieelemente des Diskontinuums, Ableitung der 230 Raum-
gruppen, äquivalente Punktlagen........................ 78
VIII
3. Die 230 Raumgruppen:
Die 36 Raumgruppen des kubischen Systems............... 87
Die 27 Raumgruppen des hexagonalen Systems.............. 88
Die 25 Raumgruppen des trigonalen Systems............... 88
Die 68 Raumgruppen des tetragonalen Systems.............. 89
Die 59 Raumgruppen des orthorhombischen Systems .......... 90
Die 13 Raumgruppen des monoklinen Systems.............. 92
Die 2 Raumgruppen des triklinen Systems................ 92
III. Anhang: Kristallberechnung (zur Geometrie des Kontinuums)
a) Die Hauptaufgaben der Kristallberechnung................ 93
b) Aufstellung von Winkeltabellen....................... 95
c) Umrechnungsformeln hexagonale Aufstellung - rhomboedrische Auf-
stellung ..................................... 99
B. Kristallchemie
I. Die atomaren Bausteine der Kristalle
1. Atombau und Periodensystem der chemischen Elemente .......... 101
2. Atombau und Bindungsarten in Kristallen .................. 105
3. Heteropolare Bindung (lonengitter)...................... 106
4. Kovalente Bindung (Atomgitter)........................ 115
5. Metallische Bindung (Metallgitter)....................... 118
6. Van der WAALSsche Bindung (Edelgas-und Molekülgitter)......... 121
7. Strukturtypus; Isotypie, Isomorphie;
Polytypie, Polymorphic; Diadochie ...............•....... 122
II. Strukturtypen der Kristalle
1. Elemente: Metalle, Semimetalle, Nichtmetalle ................ 125
2. Verbindungen ohne Radikale: AB, AB2, A2B3, AjB4usw........... 131
3. Verbindungen mit Radikalen RO3 und RO (ohne Silikate)......... 144
4. Silikatstrukturen; Anhang: Gläser ....................... 148
5. Legierungen.................................... 153
6. Organische Verbindungen............................ 158
III. Phasenübergänge und Phasenbeziehungen der Materie
1. Phasensysteme: Einstoffsysteme, Zwei- und Mehrstoffsysteme, Kristallisa-
tion aus wässerigen Lösungen.......................... 161
2. Kristallwachstum: Keimbildung, Gleichgewichtsform, Skelettwachstum,
Spiralwachstum, Zwillingswachstum, Orientierte Verwachsungen (Epita-
xie), Kristalline Aggregate............................ 178
3. Auflösung, Ätzfiguren.............................. 194
4. Baufehler der Kristalle (Ideal-und Realkristalle)............... 195
IX
IV. Anhang:
1. Analysenmethoden................................ 197
2. Die chemischen Formeln der anorganischen Kristallverbindungen..... 207
3. Oberflächenkräfte und Flotation........................ 209
C. Kristallphysik
I. Dichte, spezifische Wärme, Wärmeleitfähigkeit, Thermische Ausdehnung
1. Röntgendichte und Methoden der Dichtebestimmung............ 211
2. Spezifische Wärme................................ 216
3. Wärmeleitfähigkeit und Thermische Ausdehnung............... 217
II. Die Kohäsionseigenschaften der Kristalle
1. Härte und SpaLtbarkei!.............................. 220
2. Elastizität und Verformung........................... 224
III. Das Verhalten der Kristalle unter elektrischem und magnetischem Einfluß
1. Elektrische Leitfähigkeit: Elektronenleiter, (Elektronen-)Halbleiter, Isola-
toren ........................................ 231
2. Pyroejektrizität, Piezoelektrizität........................ 233
3. Die magnetischen Eigenschaften........................ 236
4. Ferroelektrizitat(Seignette-Elektrizitat).................... 239
IV. Das Verhalten der Kristalle unter dem Einfluß korpuskularer und elektroma-
gnetischer Strahlung (ohne „Kristall-Optik )
1. Radioaktivität. Zerfallsreihen, Altersbestimmung, Radioaktive Höfe, Iso-
tropisierung.................................... 240
2. Lumineszenz (Fluoreszenz und Phosphoreszenz)............... 244
3. Farbe der Kristalle (Eigenfarbe, Färbung, Pigment-Färbung, Bestrah-
lungs-Verfärbung) ................................ 247
4. Glanz der Kristalle (Metallglanz, Diamantglanz, Glasglanz usw.)..... 253
V. Kristall-Optik
Historisches........................................ 256
1. Theoretische Grundlagen über das Licht.................... 256
2. Theoretische Grundlagen über das optische Verhalten der Kristalle
Optische Isotropie und Anisotropie ...................... 258
a) Optische Klasse 1: Optisch isotrope Kristalle............... 258
b) Optische Klasse 2: Optisch einachsige Kristalle.............. 261
c) Optische Klassen 3 a, b, c: Optisch zweiachsige Kristalle......... 263
d) Optisch aktive Kristalle ........................... 267
e) Die optischen Bezugsflächen ........................ 269
3. Experimentelle Beobachtungen und Untersuchungsmethoden....... 274
a) Beobachtungen am Calcit.......................... 274
b) Bestimmung der Brechungsindizes..................... 277
c) Polarisatoren, Polariskop, Polarisationsmikroskop............ 284
- Pleochroismus -
d) Durchlicht-Mikroskopie im parallelen Strahlengang:
Orthoskopie .............................. 289
- opt. einachsige Kristalle, opt. zweiachsige Kristalle -
e) Durchlicht-Mikroskopie im konvergenten Strahlengang:
Konoskopie............................... 292
- opt. einachsige Kristalle, opt. zweiachsige Kristalle -
f) Zusatzeinrichtungen am Polarisationsmikroskop............. 302
g) Mikroskopie im reflektierten Licht: Erzmikroskopie...... 304
4. Optische Anomalien............................... 305
5. Induzierte Spannungsdoppelbrechung, Formdoppelbrechung....... 307
- Kristallstruktur und optisches Verhalten - ................. 308
VI. Kristallstrukturuntersuchung mit Röntgenstrahlen
1. Das Verhalten der Kristalle im Röntgenlicht................. 309
2. Aufnahmemethoden und Bestimmung der Gitterkonstanten: Drehkristall-
verfahren, Pulveraufnahmen, Guinierverfahren, Lauemethode, Berech-
nung des Zellinhaltes ............................... 311
3. Bestimmung der Symmetrie der Elementarzelle, Auslöschungsgesetze . . . 320
4. Bestimmung der Atomverteilung, Intensitätsberechnung .......... 323
5. Gang einer Strukturbestimmung........................ 326
6. Reziprokes Gitter und EwALDsche Konstruktion............... 327
Historisches zur Kristallstrukturlehre ......................... 330
Literatur zur Kristallkunde............................... 334
Zweiter Teil
M i n e r a 1 k u n d e
A. Geochemie, Mineralgenese, Lagerstättenbildung
Die Meteoriten.................................. 341
Die Gesteine des Mondes............................ 343
I. Geochemie
1. Bau und Baustoffe des Erdganzen ....................... 344
2. Die Erdkruste. Chemische Zusammensetzung, mineralische Zusammen-
setzung ....................................... 346
3. Die Paragenese der Mineralien. Geologische Thermometer und Manome-
ter, Leitmineralien, Altersfolge .... . .................... 349
II. Die Entstehung der Mineralien und Gesteine in der Erdkruste
1. Die magmatische Folge ............................. 356
2. Die sedimentäre Folge.............................. 366
3. Die metamorphen Vorgänge .......................... 369
XI
III. Anreicherung von Elementen und Mineralien zu nutzbaren Lagerstätten
1. Anreicherungen in der magmatischen Folge.................. 375
2. Anreicherungen in der sedimentären Folge.................. 380
3. Anreicherungen in der metamorphen Folge.................. 383
B. Systematische Mineralogie
Systematik, Arten und Varietäten............................ 384
Abkürzungen....................................... 387
I. Klasse. Elemente.................................... 389
II. Klasse. Sulfide..................................... 414
III. Klasse. Halogenide .................................. 484
IV. Klasse. Oxide und Hydroxide ............................ 497
V. Klasse. Nitrate, Carbonate, Borate ......................... 563
VI. Klasse. Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate................ 595
VII. Klasse. Phosphate, Arsenate, Vanadate....................... 622
VIII. Klasse. Silikate..................................... 658
IX. Klasse. Organische Verbindungen.......................... 798
Anbang zur Systematischen Mineralogie:
Berühmte Mineralfundpunkte..............................801
C. Mineralnutzung
Die wichtigsten Metalle................................. 818
Elemente für Sonderzwecke............................... 822
Sonstige mineralische Rohstoffe............................ 824
Edelsteine......................................... 826
Literatur zur Mineralkunde................................. 830
Nachtrag zur Systematik und Ergänzungen........................ 834
Register, Erster Teil: Kristallkunde............................. 843
Register, Zweiter Teil: Mineralkunde............................ 855
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