Spezielle Mineralogie [Reprint 2020 ed.] 9783112315491, 9783112304303

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SAMMLUNG

GÖSCHEN

SPEZIELLE

BAND

31

MINERALOGIE

Neunte erweiterte Auflage der „Mineralogie" von

PROF.

DR. R . B RAUNS bearbeitet von

DR. K A R L F. C H U D O B A ord. Professor der Mineralogie und Petrographie der Universität Bonn

Mit 105 Textfiguren

WALTER DE GRUYTER & CO. vormals G. J . Göschen'sehe VerlagehandJun^ • J.Guttentag, Verlagsbuchhandlung • Georg Reimer • Karl J . Trübner • Veit & Comp.

BERLIN

1955

Alle Rechte, einschl. der Rechte der Herstellung von Photokopien und Mikrofilmen, von der Verlagshandlung vorbehalten

Copyright 1955 by Walter de Gruyter & Co. Berlin W 35, Genthiner Straße 13

Archiv-Nr. 1100 31 Druck von Rudolf Wendt KG., Berlin N 65 Printed in Germany

Inhaltsverzeichnis Einleitung Aufgabe der speziellen Mineralogie. — Systematik Die Mineralnamen. — Anordnung

Seite 7 8

Spezielle Mineralogie I. K l a s s e : E l e m e n t e A. Reguläre, geschmeidige Metalle Gold. — Silber. — Kupfer. — Blei. — Platin. — Iridium. — Palladium. — Eisen. — Quecksilber B. Rhomboedrische, spröde Metalle Arsen. — Antimon. — Wismut C. Nichtmetalle Schwefel. — Diamant. — Graphit

II. K l a s s e : S u l f i d e u n d S u l f o s a l z e A. Kiese Magnetkies. — Pentlandit. — Millerit. — Rotnickelkies. — Schwefelkies. — Markasit. — Bravoit. — Sperrylith. — Arsenkies. — Itammelsbergit. — Speiskobalt. — Kobaltglanz. — Kupferkies. — Buntkupierkies. — Zinnkies B. Glänze Bleiglanz. — Antimonglanz. — Wismutglanz. — Silberglanz. — Kupferglanz. — Molybdänglanz C. Fahle Fahlerze. — Bournonit. — Enargit. — Stephauit. — Miargyrit. — Rotgültigerze. — Germanit • D. Blenden Zinkblende. — Zinnober. — Realgar. — Auripigment

III. K l a s s e : O x y d e

9 9 15 16

21 22

30 33 36

39

Eis. — Rotkupfererz. — Rotzinkerz. — Korund. — Eisenglanz. — Titaneisen. — Magneteisen. — Spinell. — Chromeisenstein. — Hausmannit. — Chrysoberyll. — Perowskit. — Quarz. — Tridymit. — Cristobalit. —• Opal. — Uranpecherz. — Zinnstein. — Rutil. — Braunsteine. —. Manganit. — Eisenhydroxyde. — Aluminiumhydroxyde. — Brucit

IV. K l a s s e : H a l l o i d s a l z e Steinsalz. — Abraumsalze. — Hornsilber. — Bromsilber. — Salmiak. — Flußspat. — Kryolith. — Atakamit

57

4

Inhaltsverzeichnis Seite

V. K l a s s e : K a r b o n a t e a) Kalkspatgruppe Kalkspat. — Magnesit. — Dolomit. — Eisenspat. — Zinkspat b) Aragonitgruppe Aragonit. — Weißbleierz. — Witherit. — Strontianit. — Kupferlasur

VI. K l a s s e : N i t r a t e

62 62 68

71

Natronsalpeter. — Kalisalpeter

VII. K l a s s e : B o r a t e

72

Boracit. — Borax. — Kernit

VIII. K l a s s e : S u l f a t e a) W a s s e r f r e i e S u l f a t e Schwerspat. — Cölestin. — Anglesit. — Anhydrit b) W a s s e r h a l t i g e S u l f a t e Gips. — Kupfervitriol. — Kieserit. — Bittersalz. — Glaubersalz. — Kainit. — Polyhalit

IX. K l a s s e : M o l y b d a t e u n d W o l f r a m a t e

73 73 75

78

Wulfenit. — Scheelit. — Wolframit

X. K l a s s e : C h r o m a t e Kotbleierz

XI. K l a s s e : P h o s p h a t e a) W a s s e r f r e i e P h o s p h a t e Apatit. — Pyromorphit. — Mimetesit. — Monazit b) W a s s e r h a l t i g e P h o s p h a t e Türkis. — Vivianit

XII. K l a s s e : S i l i k a t e 1. Orthosillkatc Phenakit. — Olivin. — Willemit Andalusit-Topas-Staurolithgruppe Andalusit. — Disthen. — Sillimanit. — Topas. — Staurolith Granatgruppe Epidot-Zoisitgruppe Epidot. — Zoisit. — Lievrit. — Zirkon. — Titanit. — Axinit

79

80 80 82

82 86 87 90 92

Inhaltsverzeichnis —

Abkürzungen

5 Seite

2. GruppensUIkate Kieselzinkerz. — Vesuvian. — Prehnit

95

3. Ringslllkate (Cyklosilikate) Benitoit. — Wollastonit. — Rhodonit. — Turmalin. — Beryll. — Cordierit. — Dioptas. — Chrysokoll

96

4. Kettensllikate Sillimanit A u g i t - oder P y r o x e n g r u p p e Augit. — Diopsid. — Diallag. — Aegirin. — Spodumen. — Enstatit. — Bronzit. — Hyperathen

99 99

5. Bandsilikate A m p h i b o l - oder H o r n b l e n d e g r u p p e Tremolith. — Aktinolith. — Hornblende

102 102

6. Netzsilikatc Talk Glimmergruppe Muskovit. — Phlogopit. — Lepidolith. — Margarit. — Paragonit. — Chloritoid Chloritgruppe Pennin. — Serpentinmineralien Apophyllit. — Melilith

104

7. Gerüstsilikate Feldspatvertreter Ncphelin. — Leucit Sodalithgruppe. — Lasurstein Feldspatgruppe Orthoklas. — Plagioklase. — Skapolithe. — Datolith Zeolithe Natrolith. — Skolecit. — Mesolith. — Thomsonit. — Laumontit. — Heulandit. — Desmin. — Chabasit. — Phillipsit. — Harmontom. — Analcim

111 111

105 108 108

113 117

Tabelle „Optische D a t e n "

121

Register

127

Abkürzungen D. H. K.G. S.A.

= = = =

Dichte Härte Kristallgitter Symmetrieachse

S.E. = Spiegelebene S.Z. = Symmetriezentru v. d. L. = vor dem Lötrohr

Literatur 1. L e h r - u n d H a n d b ü c h e r Coirens, C. W.: Einführung in die Mineralogie (Kristallographie und Petrologie). 1949. E s k o l a , P.: Kristalle und Gesteine. 1946. H i n t z e , C.: Handbuch der Mineralogie. 1897—1954. M a c h a t s c h k i , F.: Spezielle Mineralogie aufgeocheinischer Grundlage. 1953. Niggli, P.: Spezielle Mineralogie. 2. Aufl. 1926. R a m d o h r , P.: Klockmann's Lehrbuch der Mineralogie. 14. Aufl. 1954. S c h m i d t , W. — B a i e r , E.: Lehrbuch der Mineralogie. 1935. S t r u n z , H.: Mineralogische Tabellen. 2. Aufl. 1949.

2. E d e l s t e i n e C h u d o b a , K. F. — G ü b e l i n , E. J.: Schmuck- und Taschenbuch. 1953. E p p l e r , W. Fr.: Edelsteine und Schmucksteine. 1934. F i s c h e r , W.: Praktische Edelsteinkunde. 1953. S c h l o ß m a c h e r , K.: Edelsteine und Perlen. 1954.

edelsteinkundliches

3. E r z e R a m d o h r , P.: Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. 1950. R e g u l , R. — H a g e n , W.: Der Bergbau in der Bundesrepublik Deutschland. 1951, S c h n e i d e r h ö h n , H.: Erzlagerstätten. 1944.

4. H i l f s b ü c h e r z u m B e s t i m m e n v o n M i n e r a l i e n K ö h l e r , A.: Das Bestimmen der Minerale. 1949. v. P h i l i p s b o r n : Tafeln zum Bestimmen der Minerale nach äußeren Kennzeichen. 1953. S c h ü l l e r , A.: Die Eigenschaftender Minerale. I.Teil. Die äußeren Kennzeichen insbesondere der erz- und gesteinsbildenden Minerale. 1950. II. Teil. Die Eigenschaften der Minerale. 1954. T r ö g e r , W. E.: Tabellen zur optischen Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale. 1952.

Einleitung Aufgabe der speziellen Mineralogie. W ä h r e n d die „Allgemeine Mineralogie" 1 ) die wichtigsten Grundbegriffe, E r scheinungen sowie Gesetzmäßigkeiten und Beziehungen darlegt, welche f ü r alle oder f ü r eine größere Zahl von Mineralien Gültigkeit haben, werden in der s p e z i e l l e n Mineralogie die einzelnen Mineralien beschrieben. Dieser Teil der Mineralogie h a t demnach die Aufgabe, die verschiedenen Mineralien unserer E r d r i n d e durch Hervorhebung und Wiedergabe ihrer wesentlichen und bestimmenden Eigenschaften zu kennzeichnen, sowie Angaben über ihre Bildung, ihr Vorkommen und ihre praktische Verwendung zu vermitteln. Selbstverständlich k a n n im vorliegenden Bändchen n u r eine kleine Auswahl von Mineralien zur Charakterisierung gelangen, wobei die Art der Besprechung ebenso wie der I n h a l t durch den U m f a n g des zur Verfügung stehenden Raumes b e s t i m m t bleiben. Aus diesem Grunde wird die Beschreibung auf die wichtigsten n u t z b a r e n Mineralien beschränkt, die entweder als Erze oder Rohstoffe, als Edelsteine oder Salze, als gesteinsbildende Mineralien oder P r o d u k t e der Verwitterung usw. eine Rolle spielen. Systematik. Die beschreibende Kennzeichnung der Mineralien im R a h m e n der „Speziellen Mineralogie" erfolgt zweckmäßigerweise nach einem g e n e t i s c h e n Einteilungsprinzip. Leider erschließen die vielseitigen E n t s t e h u n g s möglichkeiten und gegenseitigen Abhängigkeiten der Mineralien in ihrer Bildungsfolge keine praktisch verwendbare genetische Klassifikationsgrundlage. Am häufigsten f u ß t die Systematik der speziellen Mineralogie auf der c h e m i s c h e n Zusammensetzung der Mineralien. Es h a t jedoch nicht an Versuchen gefehlt, auch andere Gesichtspunkte f ü r eine übersichtliche Ordnung der Mineralien anzuwenden. So h a t man nach m o r p h o l o g i l

) Bd. 29 dieser Sammlung.

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Einleitung

s e h e n Gesetzmäßigkeiten und verwandtschaftliehen Verhältnissen klassifiziert, weil auf diese Weise ein tiefer Einblick in die Beziehungen zwischen dem inneren Aufbau (Struktur) und äußerer Morphologie der Mineralien vermittelt werden kann. Aber auch p a r a g e n e t i s c h e und g e o c h e m i s c h e Zusammenhänge sind zur Grundlage der Zusammengehörigkeit einzelner Mineralien genommen worden, während eine neue und nun allgemein anerkannte Systematik die Mineralien nach k r i s t a l l - c h e m i s c h e n Erkenntnissen und Gesetzmäßigkeiten ordnet. Die spezielle Mineralogie dieses Bändchens hat das c h e m i s c h e System zum Einteilungsprinzip, weil die „kristallchemische" Klassifikation in erster Linie die genaue Kenntnis der einzelnen Gittertypen der Mineralien voraussetzt. Die Vorzüge der rein chemischen Anordnung liegen in der leichten und konsequent-straffen Gliederungsmöglichkeit. Hierbei werden Mineralien, die eine Säure enthalten (die also Salze sind), nach dieser und nicht nach dem Metall, das mit der Säure verbunden ist, zusammengefaßt. Die Mineralien, die auf diese Weise zusammengehören, bilden eine K l a s s e ; innerhalb dieser werden sie nach ihrer engeren Verwandtschaft in G r u p p e n geordnet. Eine allgemeine Übersicht dieser Klassifikation gibt das Inhaltsverzeichnis. Die Mineralnamen. Für die Benennung der einzelnen Mineralien besteht keine Vorschrift; sie ist für altbekannte Mineralien — die meist mehrere Namen führen — überliefert, für neue meist ganz willkürlich. Nicht selten erfolgt die Namengebung nach dem Fundort oder zu Ehren bestimmter Persönlichkeiten, aber auch nach der chemischen Zusammensetzung. Sehr häufig ist bei Mineralnamen die Endsilbe -it oder -lith (von lithos = Stein) anzutreffen. Anordnung. Im speziellen Teil zeigt die Beschreibung der einzelnen Mineralien keine streng gegliederte Anordnung. Stets kommen nur die wesentlichen und charakteristischen Eigenschaften zur Betonung. Bei den chemischen Formeln wird auch die Schreibweise nach H. STRUNZ (Mineralogische Tabellen) angewandt; sie erfolgt für komplexe Mineralien (Karbonate, Sulfate, Phos-

Gold

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phate, Silikate) derart, daß innerhalb einer eckigen Klammer die komplexfremden Anionen durch einen Vertikalstrich getrennt vor den Komplex-Ionen (C0 3 , S0 3 , PO, Si0 4 ) stehen, während die Kationen in der Reihenfolge der abnehmenden Ionenradien vor der eckigen Klammer zur Anführung gelangen ; häufig wird aber ihrer Einfachheit wegen auch noch die alte chemische Oxydbezeichnung angeführt. Die Kristallform und die Struktur werden durch gelegentliche Zeichnungen und Abbildungen erläutert, die Bildungsart und die wichtigsten Vorkommen sowie Fundorte, vor allem die des deutschen und europäischen Lebensraumes, hervorgehoben. Auch die praktische Bedeutung einer Mineralart für Technik und Wirtschaft kommt meist kurz zur Darlegung. Spezielle Mineralogie

I. Klasse: Elemente Natürlich vorkommende, bei gewöhnlicher Temperatur feste oder flüssige chemische Grundstoffe sowie deren homogene Mischungen (Legierungen).

A. R e g u l ä r e , g e s c h m e i d i g e M e t a l l e Gold, Au, meist kleine und undeutliche k u b i s c h e Kristalle, wie Würfel, Oktaeder und Rhombendodekaeder allein oder in Kombination; seltener auch andere Flächenformen. Weitaus häufiger in blech-, bäum- und drahtförmigen Gruppen oder unregelmäßigen Körnern und Blättchen sowie Schüppchen. Zwillinge nach dem Oktaeder häufig; nach der Zwillingsebene ausgedehnte Platten, 1 -yr blechförmig. K. G.: Flächenzentrierter Würfel (Fig. 1). 0£; a 0 = 4,070 Ä. Farbe gelb und um so lichter, je höher der i "•:".'•• Silbergehalt; ganz silberfreies Gold kommt kaum vor. Silberreiches Gold f (bis 30% Ag) heißt auch E l e k t r u m . In dünnen Schichten grün durchscheinend. Immer frisch und glänzend. Weich Fjg. i.

10

Elemente

(H. = 21/2—3), sehr geschmeidig, hämmerbar, schwer (D. = 16—19; reines geschmolzenes Gold 19,28). Hakiger Bruch. Gegen Säuren sehr widerstandsfähig; wird nur von Königswasser gelöst. Reines Au schmilzt bei 1062°. Gediegenes Gold ( F r e i g o l d ) ist das wichtigste Golderz; goldhaltige Erze mit „unsichtbarem" Au treten zurück. Das auf p r i m ä r e n Lagerstätten hydrothermal gebildete B e r g g o l d ist an Tiefengesteine ( a l t e Goldquarzgänge) oder an vulkanische Gesteine und deren Tuffe ( j u n g e Goldquarzgänge) gebunden. Von a l t e n Goldquarzgängen, die in erster Linie Pyrit und Arsenkies als Erzbegleiter haben, sind erwähnenswert: Brandholz im Fichtelgebirge, Hohe Tauern (Tauerngold), Beresowsk im Ural, der als „Mother Lode" bezeichnete 150 km lange Quarzgang in Californien, die Black Hills in Süd-Dakota, das Porcupine-Gebiet in Canada, Südrhodesien, Kalgoorlie in Australien. Die j u n g e n Golderzgänge kennzeichnen oft Silbermineralien und Telluride (auch Goldtelluride!); als Lagerstätten sind u. a. bekannt: Siebenbürgen (Innenrand des Karpathenbogens mit Bräd, Nagyag, Verespatak, Offenbänya, Schemnitz u. a.), Cripple Creek in Colorado am Ostabhang der Rocky Mts., Comstock Lode im Osten der Sierra Nevada, Waihi in Neu-Seeland u. a. Auf s e k u n d ä r e r Lagerstätte in Form von Blättchen und Körnern (nuggets) in dem Geschiebe vieler Flüsse (auch Rhein, Eder) oder in ausgedehnten Geröllablagerungen (Goldseifen); aus ihnen wird durch Schwemmen und Waschen ( S e i f e n g o l d , W a s c h g o l d ) gewonnen. Das meiste Gold kommt aus Seifen, von denen die des Sacramento-Tales in Californien, des Yukonriver in Alaska, das Aldangebiet in Sibirien, einzelne Vorkommen in Australien usw. Bedeutung haben. Die größte und berühmteste Goldlagerstätte stellt die „fossile Seife" (verkitte Seife) des Witwatersrand-Konglomerates bei Johannesburg in Transvaal dar. Meerwasser enthält einen ziemlich konstanten Au-Gehalt von 4,2—4,6 mg in der Tonne. Die Verwendung von Gold zu Münzen und Schmucksachen (in Legierung von Gold und Kupfer, weil reines Gold zu weich) ist-bekannt; der „Feingehalt" (Verhältnis des Au

Silber

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zu Cu in Tausendteilen des Ganzen) von Goldschmuck wird durch eine eingeprägte Zahl (z. B. 0,585) angegeben. Sehr viel Gold wird zum Vergolden, zum Malen von Porzellan, in der Photographie und in der Zahnheilkunde verbraucht. Gold in Barren stapeln die großen Notenbanken. Silber, Ag. Formen wie das Gold, besonders häufig aber draht-, bäum- und moosförmige Gruppen. Kristalle mit Würfel, Oktaeder oder Ikositetraeder, meist größer und schärfer als die von Gold. Zwillinge nach dem Oktaeder, meist nach der Zwillingsfläche plattenartig. K. G.: Flächenzentrierter Würfel (vgl. Fig. 1). Ojj; a 0 = 4,078 Ä. Farbe silberweiß, oft gelblich oder bräunlich (weil an der Oberfläche durch Bildung von Schwefelsilber angelaufen). Ag ungefähr ebenso hart wie Au, nicht ebenso dehnbar und leichter (D. = 10—12; reines Ag 10,5), hämmerbar. H. = 21/i—3. Von allen stärkeren Säuren gelöst. Reines Ag schmilzt bei 960°. Bruch hakig. Strich metallglänzend, silberweiß. Ag ist der beste Leiter der Elektrizität. In a s z e n d e n t e n Erzgängen im Erzgebirge (Freiberg, Schneeberg, Joachimsthal), bei Kongsberg (gute Kristalle!) in Norwegen, Mte. Narbe auf Sardinien, reichlich im CobaltDistrikt in Ontario, Silver Islet im Lake Superior. Durch Reduktion von Sulfiden in der Z e m e n t a t i o n s z o n e Agführender Lagerstätten, z. B. in den Anden beider Amerika, vor allem in Mexiko, dann in Neusüdwales und in vielen anderen Ländern. Im Gegensatz zu Gold ist Silber wesentlicher Bestandteil vieler Erze; überwiegend aus diesen — den S i l b e r e r z e n (Silberglanz, Rotgültigerz u. a.) — gewonnen. Zu den wichtigsten Silbererzen gehört Bleiglanz. Verwendung wie Gold, besonders auch zu Gebrauchsgegenständen aller Art. Feingehalt von 800 an. Kupfer, Cu, kristallisiert wie Gold und Silber kubisch, besonders häufig in ästigen Aggregaten. Zwillinge meist nach der Oktaederfläche plattig. K.G.: Flächenzentrierter Würfel (vgl. Fig. 1). 0 £ ; a 0 = 3,61 Ä. Farbe kupferrot, wenn frisch, sonst leicht durch Anlauffarben verdeckt. Härte und Dehn-

12

Elemente

barkeit ungefähr wie Silber, spez. Gew. geringer (8,5—9, gegossen 8,83). Schmelzpunkt 1083°. Bruch hakig. In Säuren leicht löslich. Hauptvorkommen durch Oxydation sulfidischer Erze, besonders von Kupferglanz, an der Grenze von Zementationsund Oxydationszone, z. B. bei Rheinbreitbach am Rhein und Reichenbach am Odenwald, im Siegenschen (schöne Kristalle auf Grube Käusersteimel), Banat, bei Bisbee in Arizona, in Südwestafrika, Guanaco in Chile. Als h y d r o t h e r m a l e Bildung in Melaphyrdecken und Breccien von Quarzporphyren des Präkambriums an der Küste des Lake Superior, zusammen mit Silber- und Zeolithmineralien (Lake-Kupfer). In Deutschland gewonnenes Kupfer stammt aus K u p f e r e r z e n , besonders aus dem Kupferschiefer (einer Ablagerung des unteren Zechsteins, die Buntmetallsulfide in feinverteilter Form in Mergel, Letten oder Tonschiefer enthält), auf den bei Mansfeld in der Provinz Sachsen seit alten Zeiten Bergbau betrieben wird; seit 1948 auch aus dem Kupfererzbergwerk in Sontra bei Bebra. Kupfer wird zu Münzen und Gerätschaften, als Draht zu elektrischen Leitungen, zu vielen Legierungen, namentlich Messing (Kupfer mit Zink) und Bronze (Kupfer und Zinn) benutzt. Als Kupfersulfat wichtig zur Schädlingsbekämpfung. Blei, P b , als Mineral selten. Regulär. F l ä c h e n z e n t r i e r t e r Würfel (vgl. F i g . 1).

a „ = 4 , 9 3 Ä.

K r i s t a l l e und B l e c h e z . B .

aus

Eisenerzlagern Schwedens.

Platin, Pt, in Körnern und Klümpßhen, sehr selten in regulären Kristallen, metallglänzend, stahlgrau und sehr dehnbar. Flächenzentriertes Raumgitter (vgl. Fig. 1). 0{j; a 0 = 3,903 Ä. Härter als Silber (H. = 4—47 2 ) und recht schwer (D. = 17—19); enthält immer Eisen und kleine Mengen von Iridium, Palladium, Osmium u. a. seltene Metalle. Reines Platin schwerer (D. = 2 1 , 5 ) als das rohe und in der Glühhitze schweißbar wie Eisen. Gegen Säuren widerstandsfähig wie Gold. Primärmagmatischer Bestandteil in ultrabasischen Gesteinen, vorwiegend in Duniten und anderen Olivin- und

Eißeu

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Chromit-führenden Plütoniten und in den aus diesen entstandenen Serpentingesteinen und deren Seifen. Hauptvorkommen im Ural, primär und in Seifen (Nischne-Tagilsk); gewinnbare Seifenlagerstätten auf der West- und Ostseite des Urals, in Columbia (Südamerika), in Südalaska, auf Borneo usw. Im Bushveld in Transvaal (Südafrika) an Hortonolithdunite (Hortonolith = eisenreicher Olivin) und Hyalosideritdunite (mit eisenärmerem Olivin) gebunden, die schlotförmige Körper (Pipes) bilden; Gehalt 10—30 g Pt/t, örtlich auch reicher. Wird auch als Nebenprodukt aus Nickelmagnetkies des Sudburygebietes, Canada, gewonnen. Wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen chemische Keagenzien und schweren Schmelzbarkeit (1755°) zu chemischen Gerätschaften verwendet, ferner als Fassung von Brillantschmuck, zu Pyrometern; auf Asbest niedergeschlagen (Platinasbest) in der chemischen Industrie. Iridium, Ir, das teuerste der Platinelemente. Regulär. D. = 22,6—22,8, H. = 7. Schmelzpunkt 2350°. Unlöslich in Königswasser. Auf Platin- und Goldseifen (Nischne-Tagilsk). Wegen seiner Härte zu Spitzen an Goldfedern verwendet. Palladium, Pd. Kubisch. H. = 4V2—5, D. = 11,3—11,8. Farbe lichtstahlgrau. In Seifen in Transvaal, San Domingo (Antillen), selten im Ural. Als Legierung mit Gold (sog. Weißgold) in der Schmuckindustrie verwendet; auch als „Bijouterie-Palladium" und als „Edelpalladium" eine Rolle spielend. Eisen, Fe. Bei Zimmertemperatur kubisch innenzentriert (Fig. 2), sog. a-Eisen (a„ = 2,86 Ä), ferromagnetisch. Bei 768° Umwandlung in /S-Eisen (nicht ferromagnetisch), strukturell dem a-Eisen gleich. Nach Erhitzung auf 906° kubisch flächenFig. 2. zentriertes Gitter (vgl. Fig. 1), bei 1401° Umwandlung in eine andere innen-zentrierte Form (¿-Eisen). Eisen gehört zu den Hauptelementen der Erdrinde; im gediegenen Zustand jedoch selten. Aus Oxyd-Silikatschmelzen mittels Kohlenstoff leicht reduzierbar, so daß schon in vorgeschichtlicher Zeit die Kunst der Eisengewinnung bekannt war (Eisenzeit). Auf der Insel Disko bei Ovifak, Grönland, kommen zentnerschwere Blöcke von i r d i s c h e m Eisen in Basalt vor, ebenso

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Elemente

über faustgroße Stücke im Basalt von Bühl bei Kassel, dann in der Auvergne u. a. Fundorten. Es ist wahrscheinlich durch Reduktion von Eisenerzen entstanden, als eisenreiche Basalte durch Kohlenflöze gedrungen sind. Ged. Eisen auch in den aus dem Weltenraum auf die Erde gefallenen sog. M e t e o r i t e n , die entweder zum größten Teil aus Eisen bestehen, M e t e o r e i s e n , oder Eisen nur in geringer Menge enthalten, M e t e o r s t e i n e . Meteorisches Eisen ist durch einen Gehalt an Nickel ausgezeichnet; von verdünnter Salpetersäure wird es um so weniger angegriffen, je nickelreicher es ist. Selten ist Meteoreisen einheitlich und dann nach den Würfelflächen spaltbar (hexaedrisches Eisen); meist ist es nach den Oktaederflächen schalig gebaut (oktaedrisches Eisen). Der Aufbau tritt durch Ätzen einer polierten Fläche in den sog. Widmannstätten'schen Figuren Fig. 3. Schema des oktaedrischen Aufbaues (Fig. 3) hervor; das von Meteoreisen. nickelärmste Eisen bildet das Balkeneisen (Kamazit); nickelreicheres umsäumt dieses als Bandeisen (Tänit), während eine Mischung beider als Fülleisen (Plessit) die Zwischenräume ausfüllt. Als besondere Verbindungen in Meteoreisen sind ausgeschieden: S c h r e i b e r s i t (Fe, Ni, Co)3P, C o h e n i t Fe3C, Siliziumkarbid (Moissanit) SiC, T r o i l i t FeS, Graphit u. a.; in anderen, den sog. P a l l a s e i s e n , Olivinkristalle. Ein 63,3 kg schweres Meteoreisen ist 1916 bei Marburg gefallen, viele 200—300 kg schwere Blöcke in Südwestafrika gefunden worden. Der größte bisher sicher bekannte Eisenmeteorit ist der etwa 70 t schwere von Farm Hoba-West (Südwestafrika). Quecksilber, Hg, das einzige bei gewöhnlicher Temperatur flüssige Metall, das bei —39° rhomboedrisch erstarrt. Zinnweiß, stark metallglänzend und ziemlich schwer (D. = 13,6). Siedet bei 350°. Giftig. Als Verwitterungsprodukt von Zinnober in F o r m von kleinen Tröpfchen auf Zinnoberlagerstätten bei Moschellandsberg in der Bheinpfalz, bei Idria in Krain, Almaden in

Arsen

ir>

Spanien, San Jose in Californien usw. Gelegentlich auch auf Erzgängen, z. B. Friedrichssegen bei Oberlahnstein, Szlana in Ungarn, Sala in Schweden. Das meiste Quecksilber wird aus Zinnober gewonnen. Mit Silber bildet Quecksilber natürliches A m a l g a m , das K o n g s b e r g i t (mit > 40 o / o Ag) und M o s c h e l l a n d s b e r g i t (mit ~ 70°/ 0 Hg) umschließt; beide metallglänzend, silberweiß u n d kubisch. G o l d a m a l g a m (mit etwa 40°/ o Au) auf Pt-Seifen Columbiens und in Californien.

Zur Herstellung von Thermometern und Barometern, von Spiegelbelag, künstlichem Zinnober, in der Medizin (Sublimat), zum Verfilzen von Filzen, zu Schiffanstrichfarben usw. verwendet. Da sich Hg leicht mit Au zu Amalgam verbindet, d. h. Gold auflöst, wird es (neben Zyankalium) benutzt, um fein verteiltes Gold von den begleitenden Mineralien zu trennen. B. R h o m b o e d r i s c h e , s p r ö d e M e t a l l e Arsen, As. Kristalle selten, würfelähnlich oder nadelig, meist jedoch feinkörnig, knollig oder dicht und in der Regel krummschalig mit nierenförmiger Oberfläche ( S c h e r b e n k o b a l t , besonders wenn die einzelnen dünnen Schalen sich voneinander abheben lassen). Raumgruppe für As, Sb und Bi D® d ; Elementarzelle ein einfaches Rhomboeder, das einem etwas abgeplatteten Würfel entspricht. Auf frischem Bruch ist Arsen hellbleigrau und metallglänzend, läuft aber schnell dunkel an und wird m a t t sowie schwarz. Giftig. Spröde. H. = 3—4, D. = 5,7. V. d. L. flüchtig, ohne zu schmelzen; entwickelt dabei Knoblauchgeruch. Als hydrothermales Produkt untergeordnet auf Erzgängen im Harz (St, Andreasberg), Erzgebirge (Schneeberg, Freiberg, Johann-Georgenstadt usw.), bei Pfibram in Böhmen, im Schwarzwald (Wittichen), in den Vogesen (Markirch), Kongsberg (Schweden); gute Kristalle von Sterling Hill, New Jersey. Umwandlung in A r s e n o l i t h , As 2 0 3 . Arsen wird als Zusatz bei der Schrotfabrikation, in der Medizin, als As 2 0 3 und in Form von Arseniaten zur Insektenbekämpfung benutzt. Das meiste Arsenik (As 2 0 3 ) wird aus

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Elemente

Arsenkies und Arseneisen (Reichenstein in Schlesien, Boliden in Schweden) dargestellt. Antimon, Sb, meist derb und eingesprengt, körnig, blättrig; zinnweiß, metallglänzend, spröde. H. = 3—S 1 ^, D. = 6.6—6,7. V. d. L. leicht schmelzbar (bei 629°), flüchtig mit weißem Rauch und weißem Beschlag auf der Kohle. Gediegenes Antimon ist selten, das meiste wird aus der Schwefelverbindung, dem Antimonglanz, dargestellt. Vorkommen auf Erzgängen, z. B. St. Andreasberg (Harz), Pribram (Böhmen), Waldenstein (Kärnten), Allemont und Sala (Schweden),bei CoImbra(Portugal) und an anderen Fundorten. Antimon wird hauptsächlich zu Legierungen (Letternmetall), als Lagermetall, Zusatz zu Akkumulatorenblei und Lötzinn, zu Gummi und Emaille verwendet. Wismut, Bi, selten Kristalle; vorwiegend in Form von eckigen Körnern und federförmigen Aggregaten, gestrickten und baumförmigen Blechen oder derb. Rötlich-silberweiß, metallglänzend, nur wenig spröd. H. = 2 — 2 % , D. = 9.7—9,8. V. d. L. leicht schmelzbar (bei etwa 280°), vollständig flüchtig; heiß ein orangegelber, kalt zitronengelber Beschlag auf Kohle. Bildungsbereich schon pegmatitisch-pneumatolytisch, z. B. in Zinnerzgängen von Altenberg und Zinnwald im Erzgebirge, vorwiegend jedoch hydrothermal, wie im Erzgebirge (Schneeberg u. a.), im Schwarzwald (Wittichen), besonders reichlich bei Tasna in Bolivien usw. Das meiste Wismut liefern die wismutreichen Kupfererze von Peru (Cerro de Pasco, Oroya-Hütte) und Australien. Wismut wird u. a. zur Herstellung von leichtflüssigen Legierungen verwendet; eine von diesen, die Woodsche Legierung, enthält 5 0 % Bi, 2 5 % Pb, 1 2 7 2 % Sb, 1 2 7 2 % Cd, und schmilzt schon bei 60,5°. C. N i c h t m e t a l l e Schwefel, S,kristallisiert in rhombischer (D|J) und monokliner(C| h ) Form; der monokline Schwefel(/J-Schwefel) entsteht unter atmosphärischem Druck oberhalb + 9 5 ° , z. B.

Schwefel

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in Vulkankratern, bildet sich da aber in den rhombischen (a-Schwefel) um, wobei die ursprüngliche Form der monoklinen Prismen manchmal erhalten bleibt. Der r h o m b i s c h e Schwefel ist die allein bei niedriger Temperatur beständige Form. Oft in schönen, aufgewachsenen Kristallen, an denen eine Bipyramide vorherrscht. Eine häufige Kombination in Fig. 4 (Bipyramide mit einer stumpferen Bipyramide, Basis und einem Längsprisma); Flächenausbildung auch hemiedrisch (sphenoidisch) und verzerrt. Zwillinge selten. Auch körnig, nierig, stalaktitisch, derb, erdig, mehlig, als Anflug. Gitter äußerst verwickelt (128 Atome in 16ringförmigen Gruppen, die Molekülen entsprechen). Kristalle gelb (schwefelgelb); derbe Massen durch fremde Beimengungen auch braun; durchsichtig bis undurchsichtig. Lichtbrechung hoch. . Positive Doppelbrechung stark, direkt beobachtbar. H. < 2, D. = 2,0—2,1. Spröde; Kristalle zerspringen schon in der warmen Hand. Leicht schmelzbar (113°); an der Luft unter Entwicklung eines stechend riechenden Gases ( S 0 2 ) mit bläulicher Flamme verbrennbar. In Schwefelkohlenstoff leicht löslich. Sehr schlechter Elektrizitätsleiter; beim Reiben negativ elektrisch. Aus einer Lösung rhombisch, aus der Schmelze monoklin kristallisierend. Schwefel findet sich sedimentär durch Reduktion von Sulfaten mittels organischer Substanz (biochemische Fällung); besonders reichlich mit Gips und Cölestin in tertiären Schichten der Prov. Girgenti und Caltanisetta auf Sizilien, wo er in unterirdischen Gruben gewonnen und durch Schmelzen von dem mitvorkommenden Gestein getrennt wird; gleicher Bildungsart sind verschiedene Vorkommen der deutschen Zechsteinsalze. Ausgedehnte Lager im Staate Louisiana. Gewinnung hier durch Einleitung von überhitztem Wasserdampf in die doppelt verrohrten Bohrlöcher, wodurch der Schwefel geschmolzen und so gefördert wird. Geringe Mengen von Schwefel bilden sich an Vulkanen und aus Schwefelquellen (Aachen). Der von Quellen abgesetzte Schwefel ist 2 Brauns-CIiudoba, Spez. Mineralogie

18

Elemente

meist feinpulverig (Mehischwefel). Auch Verwitterungsprodukt mancher Sulfide. Schwefel wird zu Zündhölzern, zur Darstellung von Schießpulver und Schwefelsäure, zum Vulkanisieren von Kautschuk, zum Bleichen, zum Ausschwefeln, Desinfizieren, in der Sulfidzellstoffindustrie usw. benutzt. Diamant, chemisch reiner. Kohlenstoff, C. Kristallisiert k u b i s c h , meist in Oktaedern, nicht selten in Würfeln und Rhombendodekaedern; andere Formen zurücktretend. Durch Wiederauflösung charakteristische Rundung der Flächen

Iis. 6.

Fig. a.

Fig. 7.

(Fig. 5), Ätzerscheinungen, Scheinflächen, Streifung der Flächen, Kerbung der Kanten (Fig. 6). Auch verzerrte und unregelmäßig gestaltete Kristalle. Flache, linsenförmig gerundete Kristalle sind Zwillinge nach einer Oktaederfläche (Fig. 7). Die Diamantkristalle sind stets ringsum ausgebildet, also schwebend entstanden. Kristallgitter (Fig. 8) a 0 = 3,559 A, Oh- Diamant ist das härteste Mineral (H. = 10); n — rs r y ( — Y ^ u p f ] V ii ...Cd

8.

leicht zu zerkleinern, da er spröde ist und Spaltbarkeit nach den Flächen des Oktaeders besitzt. Im Altertum hielt man ihn für unzerstörbar und nannte ihn daher den Unbezwingbaren (adämas). Diamant ist völlig farblos („Steine vom ersten Wasser"), sehr häufig aber schwach-gelblich (besonders der vom Kap), grau oder grünlich; reine intensive Farben sind

Diamant

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selten. Durch ein kurzes und nicht zu intensives Bombardement mit schnellen Elektronen (Deuteronen) eines Zyklotrons werden praktisch alle Diamanten grün. Diamant ist durchsichtig, oft auch trüb und fast undurchsichtig. Kennzeichnend sind verschiedene Einschlüsse, besonders bei mikroskopischen Untersuchungen. Als „lupenrein" gilt ein Diamant, wenn er bei Betrachtung mit zehnfach vergrößernder Lupe ohne Fehler vorliegt. — Charakteristisch für Diamant ist die hohe Lichtbrechung (n = 2,407 für Rot, 2,417 für Gelb, 2,465 für Violett) und starke Farbenzerstreuung; daher der Glanz und das Feuer der geschliffenen Steine. — Bei genügend hoher Temperatur kann Diamant vollständig verbrannt werden. D. = 3,52. Der Diamant kommt aus Indien (seit den ältesten Zeiten), Brasilien (seit 1728), Südafrika (seit 1867), Südwestafrika (seit 1908) und Tanganyika Territory (seit 1939); ferner sind das Namaqualand an der Diamantküste, Belgisch Kongo, Portugiesisch Angola, Sierra Leone, Britisch Guyana, Venezuela u. a. für Diamant bemerkenswert. Wirtschaftlich ohne Bedeutung sind die Diamantfunde in den USA. Nur in Südafrika und im Tanganyika Territory in Afrika liegt der Diamant in einem durch vulkanische Eruption an die Oberfläche geförderten olivinreichen Eruptivgestein (Kimberlit), das Explosionsschlote (pipes) in tuff- und breccienartiger Form erfüllt. Diesen p r i m ä r e n Vorkommen stehen die s e k u n d ä r e n in diesen und allen anderen Ländern in Sand oder sonstigen Geröllablagerungen gegenüber. Auch in Meteoreisen konnte Diamant gelegentlich beobachtet werden. Diamant ist von jeher der geschätzteste Edelstein; er wird a m häufigsten in Brillantform (Fig. 9), dann in Rosettenform u. a. Schliffarten geschliffen (Idar-Oberstein, Hanau, Amsterdam, Antwerpen, Tel Aviv). Die Brillanten werden frei — ä jour — gefaßt; durch die Winkel der F a c e t t e n und ihre Größenverhältnisse sowie Proportionen erreicht der Brillantschliff das Optimum an Glanz und Feuer. Die Rosetten bekommen oft eine Unterlage (Folie) und sind bei gleichem Gewicht weniger wertvoll als Brillanten. Der W e r t wird außer nach F a r b e , Reinheit und Schliff nach dem Gewicht b e s t i m m t ; als Gewicht dient beim Diamant, wie überhaupt im Edelsteinhandel, das K a r a t ( 0 , 2 g). Einer der größten, auf der 2*

20

Elemente

Fig. 9. Brillantachliff: a) von oben, b) von unten, c) von der Seite.

Premier-Mine bei Pretoria gefundenen Diamanten, der „Cullinan", wog 3025 Karat = 610 g; aus ihm wurden für den König von England (1908) 105 Steine geschliffen, deren größter 5167 2 Karat wiegt und den größten geschliffenen Diamant darstellt. Die trüben Diamanten, die als D i a m a n t b o r t in den Handel kommen, dienen zum Schneiden von Glas, zum Abdrehen von Maschinenteilen; durchbohrte in der Feindrahtzieherei; gepulverte als Schleifmittel zum Schleifen von Diamant und anderen harten Edelsteinen; scharfe Splitter dienen als Schreibdiamant zum Schreiben auf Glas. Eine feinkörnige, etwa wie Koks aussehende Art, K a r b o n a d o genannt, wird an Bohrmaschinen zum Bohren in harten Gesteinen (Tunnel- und Tiefbohrungen) benutzt; sie kommt aus Brasilien, wie die Bortkugel oder B a i l a s , dichte, oft radialstrahlige Massen bildend. Eine künstliche Darstellung von Diamant ist bis 1954 noch nicht gelungen. Graphit, die h e x a g o n a l e Modifikation des reinen Kohlenstoffs, stellt die bei niedrigen und auch bei recht hohen Drucken stabile (d. h. energieärmste) Zustandsform des C dar. Graphit findet sich meist in derben, blättrigen und schuppigen Massen, selten in sechseckigen Tafeln oder gar Kristallen. Typisches Schichtengitter (Fig. 10). D ^ . Nach der tafeligen Basis sehr vollkommen spaltbar. Undurchsichtig, metallglänzend, schwarz und sehr weich (H. = 1), färbt daher sehr stark ab. D. = 2,25 rein (sonst 2,09—2,30). Sehr schwer zu verbrennen. Guter Leiter der Elektrizität. Vorwiegend Produkt der Metamorphose kohliger oder bituminöser Ablagerungen in den Alpen, im Apennin, bei

Graphit

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Pargas (in Marmor) in i.-' v J _ Be 3 Al 2 [Si 6 0 l e ] allgemein bekannt ist. Die Silikate mit Dreier(~y ring (Fig. 71), Viererring (Fig.72)und Sechserring(Fig. Fig. 72. 73) können als „CyklosiliFig. 73. k a t e " angesprochen werden. 3. Kettengitter. Die Tetraeder sind so einandergereiht und je durch ein gemeinsames Sauerstoffatom miteinander verbunden, daß eine offene (unendliche) K e t t e (Fig. 74a) entsteht. Im Kristallgitter liegen beliebig viele, durch Kationen untereinander verbundene Ketten parallel zueinander. Der kettenförmige Aufbau erklärt manche physikalischen Eigenschaften dieser Silikate, z. B. die fehlende Spaltbarkeit nach der Basis, zu welcher die Ketten senkrecht stehen. Für ein Si-Ion liegen nur 2 + 2 / 2 = 3 Sauerstoffatome vor, wodurch sich der Typus o o [SiÖ3]-2 ergibt. Schreibweise auch verdoppelt, also: o o [Si 2 0 6 ] -4 . Beispiele in erster Linie die Augite, wie Enstatit Mg 2 [Si 2 0 6 ]. Hier sei betont, daß an Stelle von Si auch AI treten kann (A10 4 ); hierdurch ergibt sich aber jeweils eine negative Valenz mehr. Andererseits kann AI f ü r Fe und Mg eintreten, also als Base. Dieses amphotere (beiderseitige) Auftreten von AI z. B. im Augit: (Ca, Na) (Mg, Fe, AI) [(Si, A1) 2 O C ].

Fig. 74.

4. Bandgitter (Fig. 74b). Sie entstehen durch eine spiegelbildliche Vereinigung zweier Ketten. Bei unendlicher Erstreckung haben sie als Radikal c o [Si 4 O n ]- 6 ; dieses ist für alle Horn-

Schichtgitter

85

blenden kennzeichnend, z. B. für Tremolit (OH, F) 2 Ca 2 Mg 5 [(Si, Al) 4 O n ] 2 . 5. Schichtgitter. Diese entsprechen der Fig. 76, wobei sie eine unendliche Netzebene bilden: oo [Si 2 0 5 ]- a . Jedes Si-Atom hat mit dem benachbarten drei Sauerstoffatome gemeinsam; in der Netzebene liegen nur Tetraederflächen, während in den Raum die Spitzen der Tetraeder mit der freien Valenz ragen. Meist werden zwei solcher Netze derart mit Kationen miteinander verbunden, daß die Spitzen zueinander gekehrt sind. Eine solche Schicht ist abgesättigt; zwischen zwei solche Schichten können aber Wassermoleküle in besonders lockerer Bindung zur Einlagerung kommen (Quellungswasser vieler silikatischer Tonmineralien). Das Schichtgitter ist äußerst Fig. 75. häufig und wird in erster Linie bei hexagonalen und pseudohexagonalen, vollkommen nach der Basis spaltenden glimmerartigen Mineralien (Glimmer, Chlorit, Talk, Kaolin usw.) beobachtet. Talk (0H) 2 Mg 3 [Si 4 0 a „]. 6. Gerfistgitter. Bei diesem Strukturtypus gehören alle Sauerstoffatome gleichzeitig zwei Tetraedern an; diese elektrostatische Absättigung kommt durch die Kennzeichnung [ S i 0 2 ] ± ° zum Ausdruck. Charakteristisch für diese Gitter (bei Quarz, Tridymit, Cristobalit) ist ein lockerer Bau, wobei die einzelnen Tetraeder sehr verschiedenartig angeordnet sein können (vgl. z. B. Fig. 76, Hochcristobalit). Von größter Bedeutung aber ist, daß Quarz und Feldspat (sowie die sog. Feldspatvertreter und Zeolithe) im gleichen Gitter wie Quarz kristallisieren, weil dargelegt werden kann, :daß Quarz einem alkalifreien Feldspat [entspricht. Diese zunächst eigenartig erscheinende Beziehung ergibt sich durch die schon erwähnte Vertretungsmöglichkeit von Si durch AI ¡rüT~p\~ (vgl. S. 84). Für jedes Aluminiumatom, das in den Tetraederverband eintritt, muß Fig. 76.

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Silikate

ein einwertiges Kation (Na, K, Rb usw.) zusätzlich eingebaut werden, damit wieder vier Valenzen (wie bei Si) vorliegen; bei einem Einbau von Al2 können dann zweifach positive Atome (Ca, Sr, Ba usw.) ausgleichen. So ergibt sich z. B. folgende Ableitung: Typus Mineral Si0 2 l Quarz

Viele Silikate der Natur sind sehr wichtig, weil sie wesentliche Gemengteile verbreiteter Gesteine sind und daher an dem Aufbau der festen Erdkruste und der Ackerkrume erheblichen Anteil haben, andere, weil sie als Schmucksteine und Edelsteine, als feuerfeste Mineralien, als mineralische Rohstoffe für Keramik, Zement- und Glasindustrie usw. eine Verwendung finden; nur die wichtigsten können aber hier besprochen werden. 1. O r t h o s i l i k a t e Silikate mit selbständigen (Si0 4 )-Gruppen (Inselgitter; vgl. S. 83). Phenakit, Be 2 [Si0 4 ], trigonal-rhomboedrisch (C|j), ist in farblosen (auch gelblichen und blaßrötlichen), rhomboedrischen oder kurz-prismatischen Kristallen hydrothermal bis pneumatolytisch gebildet. Wird in Rußland (von den uralischen Smaragdgruben an der Takowaja) und in Nordamerika (von Topaz Butte u. a. 0.) seiner Härte (H. = 7V2—8) und seines lebhaften Glanzes wegen als Edelstein geschliffen. D. = 3,0. Schöne Kristalle von der Spitzkopje in Südwestafrika. Olivin (als Edelstein Peridot, seltener Chrysolith), (Mg, Fe) 2 [Si0 4 ], ist eine isomorphe Mischung von F o r s t e r i t , Mg 2 [Si0 4 ], und F a y a l i t , Fe 2 [Si0 4 ]. F i n d e t sich in rhombischen, oft flächenreichen Kristallen, häufiger aber in unregelmäßigen Körnern. Nicht selten die Ausbildung der Fig. 77 (n = Vertikalprisma, M = Querfläche, T = Längsfläche, d = Querprisma, k = Längsprisma, e = Bipyramide u n d oben die Basis). Olivgrün, durchsichtig oder durchscheinend, glasglänzend, nach (010) ziemlich deutlich spalt-

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Willemit

bar. Bruch meist uneben. H. = 6 x / 2 —7, D. = 3,2—4,2 (mit dem Eisengehalt zunehmend). Schmelzpunkt 1890° (Mg 2 Si0 4 ), 1205° (Fe 2 Si0 4 ). Nur eisenreiche Olivine v. d. L. schmelzbar. Von Salzsäure zersetzbar. Olivin verwittert meist zu Serpentin; große Pseudomorphosen von Serpentin nach Olivin z. B. bei Snarum in Norwegen. Olivin ist wesentlicher und vielverbreiteter Gemengteil in vielen Gabbros, Diabasen, Melaphyren und Basalten; vorwiegend in kleinen Kristallen (z. B. Forstberg bei Mayen in der Eifel) oder Körnern im Gestein bzw. in vulkanischen Sanden (Mosenberg in der Eifel); manchmal auch magmatische Ausscheidung (Olivinbomben!) in Basalten (Dreiser Weiher bei Daun in der Eifel, Finkenberg im Siebengebirge usw.) Peridotite und Olivinfelse (Dunite) sind reich an Olivin und verknüpft mit Chromit sowie gediegen Platin. Metamorph in Eklogiten. Auch in Meteoriten und Schlacken. Der durchsichtige, klare Olivin (Peridot), als Edelstein sehr geschätzt, kommt hauptsächlich von der Insel Seberget (St. Johns) im Roten Meer. Der forsteritreiche Olivin mancher Dunite wird zur Herstellung von feuerfestem Material verwendet.

4—K7

Willemit, Zn 3 [Si0 4 ], trigonal-rhomboedrisch ( C | j ) . Kleine, meist prismatische Kriställchen, häufiger derb und in körnigen Aggregaten. Oft grünlichgelb. Fettglanz. II. = 5 1 /,, D. = 4,0— 4,2. V. d. L. Zinkbeschlag, mit Salzsäure gelatinierend. Wichtig als Zinkerz metamorpher Bildung in Franklin und Sterling Hill, New Jersey. Manganhaltig rosa gefärbt und T r o o s t i t genannt. Auch in der Oxydationszone von Zinkblende-Lagerstätten (z. B. Altenberg bei Aachen). Willemit ist u. a. in der Radioindustrie ein Detektormineral.

Ändalusit-Topas-Staurolithgruppe Al 2 Si0 5 ist trimorph (als Andalusit, Disthen und Sillimanit). Chemische und strukturelle Beziehungen zu Topas und Staurolith.

Andalusit, A1 2 [0| SiOJ. Bildet rhombische, säulige Kristalle ( D ^ ) , mit häufig (110) • (001), die durchsichtig und

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Silikate

grün oder rötlich bzw. undurchsichtig und grau oder gelb sind. Glasglänzend. H. = l l f 2 , D. = 3,1—3,2. An der Oberfläche oft in hellen Glimmer umgewandelt. Charakteristisches metamorphes Mineral in Glimmerschiefern, Gneisen und im inneren Kontakthof von Graniten. Der in Tonschiefer eingewachsene Andalusit hat oft kohlige Teilchen eingeschlossen, die in Querschnitten als schwarzes Kreuz hervortreten; er heißt dann C h i a s t o l i t h und wird als Amulett in manchen Ländern (Spanien, Frankreich) getragen. Andalusit findet sich auch auf Pegmatiten und Quarzgängen im Gneis (in Tirol, Andalusien usw.), Chiastolith z. B. bei Gefrees im Fichtelgebirge, in den französischen Pyrenäen und in der Bretagne u. a. Ö. Durchsichtige und oft stark dichroitische (grün und rot) Andalusitkörner aus Brasilien werden als Schmuckstein benutzt. Gelegentlich ist Andalusit keramischer Rohstoff, doch wird er auch für die Aluminiumgewinnung abgebaut. Disthen (Kyanit), A l 2 [ 0 | S i 0 4 ] , findet sich als metamorpher Gemengteil kristalliner Schiefer in einzelnen flachen Säulen und strahligen Aggregaten von blauer Farbe z. B. im Glimmerschiefer der Alpen (u. a. am Monte Campione in Tessin, bei Pfitsch und am Greiner in Tirol). E r ist triklin (Cj) und besitzt große Härteunterschiede (in der Vertikalrichtung 4—4V2, quer dazu 6—7), D. = 3,6—3,7. Nach (100) vollkommen spaltbar, deutlich nach (010). (100) ist auch Translationsfläche mit der c-Achse als Gleitrichtung und daher oft gewellt. Vorkommen auch in Seifen. Mit Korund verwachsener Disthen (bei Assam in Indien) gibt wertvolles Rohmaterial für feuerfeste Steine. Der faserig in kristallinen Schiefern, feinstengelig, stark glänzend (Glanzspat) als Einschluß niederrheinischer Basalte vorkommende Sillimanit ist gleichfalls chemisch Al 2 SiO s und wie Andalusit rhombisch kristallisierend (D^j); ein bemerkenswerter Unterschied gegenüber Andalusit besteht aber in der Struktur: die Si0 4 -Gruppen bilden eine Kette in der Richtung der c-Achse, so daß ein den Pvroxenen ähnliches Kettengitter vorliegt (vgl. S. 84). H. -='6—7, D. = 3,2. Auch in

Topas

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Pegmatiten und Quarzgängen. Von Mogok in Birma kommt Sillimanit in Edelsteinqualität. Topas, A12[F21 Si0 4 ], kristallisiert rhombisch (D^h) und oft flächenreich (über 140 Formen bekannt!); die fast stets aufgewachsenen und darum meist nur an einem Ende ausgebildeten Kristalle sind häufig begrenzt von den Prismen (110) und (210), deren Flächen gestreift sind (Fig. 78), dann von Bipyramiden wie (111) und (112), der Basis (001) sowie Längsprismen, u. a. (021). Eine einfache Kombination ist in Fig. 79 abgebildet; sie entspricht zwei Vertikalprismen mit einer Bipyramide. Auch in größeren feldspatähnlichen Stücken. Farblos, [hell- und dunkelgelb, grünlich oder bläulich ; glasglänzend, durchsichtig II ]| oder durchscheinend. Spalt®H|M | bar nach"der Basis. IH. = 8, >I| " 1 1 1 1 P J F D. = '3,5—3,6. V. d.' L. unFig. 78. schmelzbar. Durch Erhitzung Fig. 79. geht Topas in Sillimanit über. Topas ist ein typisches pneumatolytisches Mineral, vor allem in Pegmatiten der Zinnerzparagenese; sekundär auf Gold- und Edelsteinseifen. Bemerkenswerte Fundorte sind: Schneckenstein in Sachsen (hellweingelb), Brasilien (dunkelweingelb, farblos, blaugrün), Spitzkopje in Südwestafrika (schöne Kristalle!), bei Mursinka im Ural (meist bläulich) u. a. O. Die durchsichtigen Topase sind geschätzte Edelsteine; die wichtigsten Vorkommen liegen in Brasilien (im Nordosten von Minas Geraes); indes sind leider viele Steine, die im Handel Topas heißen, nur Quarz (Citrin, gebrannter Amethyst usw.). Am geringeren spezifischen Gewicht von 2,65 kann man sie leicht vom echten Topas, dem E d e l t o p a s , unterscheiden. Staurolith, 2Al 2 Si0 5 • Fe(OH 2 ). Flächenarme, aber meist gut idiomorphe kurzprismatische Kristalle rhombischer Symmetrie, eingewachsen oder ausgewittert lose. Häufig kreuzförmige Durchkreuzungszwillinge nach (032) (fast recht-

90

Silikate

winkelig; Fig.80) oder nach (232) (fast unter 60°). D ^ ; gegenüber dem Disthengitter abwechselnd zwischengelagerte Fe(OH) 2 -Schichten. Oft gesetzmäßig mit Disthen verwachsen. Spaltbarkeit deutlich nach (010). H. = 7—7V 2 , D. = 3,7—3,8. Glasglanz. Typisches metaFig. 80. morphes Mineral kristalliner Schiefer zusammen mit Disthen oder Granat. Als F u n d o r t sind z. B. Aschaffenburg in Bayern, Monte Campione in Tessin, Sterzing in Tirol erwähnenswert. Granatgruppe Die Mineralien der Granatgruppe sind isomorphe Mischungen, die nach ihrer Zusammensetzung und Farbe verschieden, in ihrer Form aber gleich sind. Als allgemeine Formel hat R 3 R 2 [Si0 4 ]3 Geltung; R " kann Ca, Mg, Fe, Mn, R'"A1, Fe, Cr sein. Alle Granate kristallisieren regulär, besonders als Rhombendodekaeder (Granatoeder) oder in Kombinationen von diesem mit Ikositetraeder (Fig. 81) und 48-Flächner (Fig. 82). Raumgruppe O^1; die Si0 4 -Tetraeder werden durch R 3 + und R 2 --Ionen verbunden. Die Farbe ist meist rot in verschiedenen Farbtönen, aber auch weiß, grün und schwarz. Durchsichtig bis undurchsichtig, glasglänzend. H. = 7—8. Das spezifische Gewicht ist Fig. 81. Fig. 82. verschieden, aber immer über 3,4. Die Granate sind typische metamorphe Mineralien und häufig gesteinsbildend; für einzelne Abarten sind Bildungsunterschiede beobachtbar. Häufig abgerollt auf Seifen und in Sanden. V. d. L. meist zu einem (oft magnetischen) Glase schmelzbar. Die durchsichtigen Granate finden als Edelstein Verwendung; die früher fast ausschließlich geschliffenen roten Granate hießen K a r f u n k e l s t e i n . Man unterscheidet die folgenden wichtigsten Arten: P y r o p (Magnesiatongranat), blutrot, rundliche Körner, in Serpentin eingewachsen (Meronitz bei Bilin) oder lose gc-

Granate

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funden (bei Triblitz und Podsedlitz) und geschliffen in Böhmen (Böhmischer Granat). Ähnlich ist der in Kimberlit und den Diamantseifen Südafrikas vorkommende, fälschlich K a p r u b i n genannte Granat und der Faschoda-Granat von Lindi in Ostafrika und anderer Fundorte. D. = -~3,5. A l m a n d i n (Eisentongranat), bläulichrot, eingewachsen in Chlorit- und Glimmerschiefern sowie in Gneisen (z. B . im Riesengebirge, Erzgebirge, in den Alpen); in Diluvialgeschieben Norddeutschlands und in Seifen wie Ceylon. D. = - 4 , 2 . G r o s s u l a r (Kalktongranat) ist Gemengteil der Kalksilikathornfelse (Auerbach an der Bergstraße, St. Andreasberg u. a. 0 . ) und meist gelblichgrün; gelbrot ist der H e s s o n i t oder Kaneelstein (ebenfalls ein Kalktongranat), der schön kristallisiert mit Diopsid in den Südalpen (Alatal in Piemont), als Geschiebe in den Edelsteinseifen der Südprovinz Ceylons, auf Madagaskar usw. vorkommt; für den Edelsteinhandel nur von geringer Bedeutung. D. ~ 3,5. D e m a n t o i d , ein Glied der A n d r a d i t e (Kalkeisengranate), smaragdgrün bis gelblichgrün, wird als Schmuckstein geschliffen (auf Goldseifen von Nischne Tagilsk). D. ~ 3,7. S p e s s a r t i n (Mangantongranat), gelb oder rotbraun, mit Fundorten Aschaffenburg im Spessart, Ilfeld usw., ist Gemengteil von Graniten, Porphyriten und Pegmatiten, aber auch metamorpher Bildung. D. = —4,2. M e l a n i t (ein titanhaltiger Kalkeisengranat), der sich in vulkanischen Gesteinen, z. B . am Perlenkopf in der Eifel, im Kaiserstuhl usw. findet, ist grauschwarz bis samtschwarz und wird gelegentlich zu Trauerschmuck verwendet. D. = 3,8 bis 4,1. U w a r o w i t (Chromgranat), dunkelsmaragdgrün und glasglänzend, wird auf Klüften von Chromeisenstein, in chromitführenden Serpentinen (vor allem am Ural, spärlich Jordansmühl in Schlesien usw.) beobachtet. D. = 3,4. Selten als Edelstein verwendet, Kristalle meist zu klein.

92

Silikate

Epidot-Zoisitgruppe Kalktonerdesilikate der allgemeinenFormel(OH)Ca 2 Al 3 Si 3 0 1 2 . Das reine Tonerdesilikat, Z o i s i t entsprechend, ist rhombisch; wenn eine wesentliche Vertretung von AI durch Fe erfolgt, monoklin, wie E p i d o t und O r t h i t . Kristalle oft nach der b-Achse gestreckt. Epidot (Pistacit), Ca 2 (Al, F e ) 3 [ 0 H | ( S i 0 4 ) 3 ] , monoklin ( C j ^ ) . Hauptzone (nach der b-Achse) meist flächenreich (Fig. 83) und gerieft, auch stengelige Gebilde in Bündeln und Büscheln. Zwillinge nach (100) häufig. Dunkelgelbgrün (pistaziengrün), glasglänzend, durchsichtig oder durchscheinend. H. = 6—7, D. = 3 , 3 — 3 , 5 . Charakteristisches K o n t a k t - und metamorphes Mine8 3. ral, weitverbreitet als thermales Zersetzungsprodukt auf den alpinen'Zerrklüften. Die schönsten Kristalle kommen von der Knappenwand im Untersulzbachtal (im Pinzgau). Auch in Sanden. Die selteneren, eisenarmen Mischungsglieder des Epidots heißen K l i n o z o i s i t . Orthit (Cer-Epidot), (Ca, Ce, L a , Na) 2 (AI, F e , Mg, Mn) ? [OH.| ( S i 0 4 ) 3 ] , epidotähnlich; das häufigste Mineral mit einem Gehalt an seltenen Erden. Meist eingesprengte rundliche Körner. Pechschwarz. Radioaktiv. H. = ö 1 / ^ D. = 3 bis 4,2 (im isotropisierten Zustand bis 2,50). Akzessorischer Gemengteil von Gneisen, saurer Tiefengesteine (in Granitgängen bei Weinheim, im Syenit von Plauen) und von Pegmatiten (Schreiberhau, Arendal, Y t t e r b y usw.); auch in Laacher See-Auswürflingen. Rohstoff für Cer, das u. a. zu Stählen, Gasglühlichtstrümpfen, Blauglas und Fluoreszenzgläsern benutzt wird (vgl. Monazitsande). Zoisit, Ca 2 Al 3 [OH | ( S i 0 4 ) 3 ] ist rhombisch ( D ^ ) . Ein m e t a morphes Mineral; findet sich in kristallinen Schiefern (wie Amphiboliten, Eklogiten) sowie in kontaktmetamorphen Kalksilikatgesteinen; seltener auf bestimmten Eisen- und

9.3

Lievrit

Kupfererzlagerstätten. Gewöhnlich in breitstengeligen, quer gestreiften Stücken, spätig und stengelig. H . = 6, D. = 3,23 bis 3,38. Meist t r ü b und undurchsichtig bei aschgrauer F a r b e ; rosenroter Zoisit (z. B. Traversella) wird als T h u l i t bezeichnet. F u n d o r t e u. a. Gefrees im Fichtelgebirge, Saualpe in K ä r n t e n , Z e r m a t t in Wallis usw. Lievrit, CaFeäFe'"[OH| (Si0 4 ) 2 ], rhombisch ist ein Kontaktmineral und Produkt der Kontaktpneumatolyse, schwarz, undurchsichtig, glasglänzend (frisch). H. = 51/2—6, D. = 4,1. Schöne Kristalle von Seriphos in Griechenland, pseudomorphosierte von Tiefengrün an der Saale. Auch in Kupferberg (Schlesien), Herbornseelbach (Nassau) usw. Zirkon, ZrSi0 4 , tetragonale Kristalle, begrenzt von Prisma und Bipyramiden gleicher (Fig. 84) u n d verschiedener (Fig. 85) Stellung, dazu öfters eine achtseitige Doppel-

Fig. 84.

Fig. 85.

F i g . 86.

pyramide (Fig. 86). Gewöhnlich braun und braunrot, seltener gelb, grau, grün und farblos. Durchsichtig bis undurchsichtig, diamantglänzend. H a r t (H. = l 1 ^ ) ; D. = 4,7, sie fällt aber je nach dem Grad der Isotropisierung — Zirkon ist Thoriumhaltig und damit radioaktiv — bis 4,0. Auch die optischen Eigenschaften (vgl. Tab.) sehr variierend. Zirkon ist Gemengteil magmatischer Gesteine; größere Kristalle in pegmatitischen Nephelinsyeniten (Zirkonsyeniten) z. B. Südnorwegens, im Ural usw.; dann in Basalten (Niedermendig, Siebengebirge), Sanidinit-Auswürflingen des Laacher Sees; aufgewachsen auf Klüften des Chloritschiefers von Pfitsch. In Zirkonseifen und -sanden (Mongka in H i n t e r indien, Ceylon und Tasmanien). Der durchsichtige, gelbrote (hyazinthrote) Zirkon heißt H y a z i n t h und ist, wie alle

94

Silikate

durchsichtigen Zirkone, ein geschätzter, durch lebhaftes Feuer ausgezeichneter Edelstein; er läßt sich durch Erhitzen leicht entfärben, nimmt aber nach Radiumbestrahlung bald wieder seine ursprüngliche Farbe an. Brauner Zirkon von Mongka wird durch „Brennen" farblos oder blau (Siamesischer Zirkon); letzterer ist durch seine intensiv blaue Farbe und hohe Lichtbrechung der wirkungsvollste blaue Edelstein. Die farblosen und farblos gebrannten Zirkone sind sehr diamantähnlich (fälschlicherweise „Maturadiamant" bezeichnet). — Zirkon dient zur Gewinnung von feuerfestem Zr0 2 , zur Herstellung von Zirkonsulfat (für Gerberei und Färberei), von Ferrozirkon, für Zapfenlager usw. Zr-Metall als Moderator in der Uranbatterie. Titanit (Sphen), CaTi[01 SiOJ, monoklin-holoedrisch (C®h); flache, spitzwinkelige (briefkuvertförmige) einfache Kristalle (Fig. 87 und 88) und Zwillinge, die gelb, braun oder grün gefärbt sind. Die Kristalle haben lebhaften Glasglanz Fig. 87

Fig. 88.

und sind in allen Graden durchsichtig. H. = 5—ö 1 ^, D. = 3,4—3,6. Gemengteil vieler Eruptivgesteine (im Syenit von Plauen), meist in der Briefkuvertform, dann Gemengteil kristalliner Schiefer, vieler Laacher See-Sanidinite und metamorpher Kalke. Aufgewachsene Kristalle in den Alpen mit Bergkristall, Epidot, Adular und Chlorit auf Klüften. Mit dem Apatiterz von Yksporr in Kola ein ziemlich reines Titanitgestein auftretend, das als Titanerz abgebaut wurde. Axinit, Ca 2 (Fe, Mg, Mn)Al 2 BH[Si0 4 ] 4 , triklin (Cj), scharfkantige, keilförmige Kristalle, braun, durchsichtig, glasglänzend. In dickeren Platten ein deutlicher Pleochroismus. H. = 67a—7, D. = 3,3. V. d. L. leicht zu dunkelgrüner Perle schmelzbar. Pneumatolytisches Kontaktmineral, selten

Kieselzinkerz

95

auf E r z g ä n g e n ( z . B . auf Bleierzgängen von P e t s a m o ) ; in kontaktmetasomatischen Magnetitvorkommen (Schwarzenberg in S a c h s e n ) . H y d r o t h e r m a l auf K l ü f t e n kristalliner Schiefer (z. B . Scopi, Schweiz), in Drusen ( S t r i e g a u in S c h l e sien), auf G a n g t r ü m e r n im D i a b a s ( H a r z ) . 2. Silikate S. 83).

mit

Gruppensilikate

Si0 4 -Gruppen

(8i0 4 -Grupppnstrukturon;

vgl.

Kieselzinkerz ( H e m i m o r p h i t , Kieselgalmei), H 2 Z n 2 S i 0 5 , kristallisiert rhombisch in kleinen farblosen, glasglänzenden, hemimorphen Kristallen (C^v), wie z. B . F i g . 8 9 ( V e r t i k a l prisma m i t großer Längsfläche und oben zwei zweiflächige Querprismen, ein zweiflächiges L ä n g s p r i s m a und B a s i s , unten eine P y r a m i d e ) . Ergänzungszwillinge n a c h der Basis. Meist derb in faserigen und dichten Aggregaten m i t nierenförmiger Oberfläche und dann t r ü b , weiß, gelb, grau. Nach (110) vollkommen s p a l t b a r . H . = 5, D . = 3 , 3 — 3 , 5 . F i n d e t sich als m e t a s o m a t i s c h e s Mineral bei A a c h e n , in K ä r n t e n li-jg^o. (Bleiberg), R a i b l u. a. 0 . B i l d e t m i t dem häufigeren Zinkspat das als G a l m e i bezeichnete E r z ; wird auf Zink verhüttet. Vesuvian (Idokras), Ca 1 0 Al 4 (Mg, F e ) 2 [ ( O H ) 4 | ( S i 0 4 ) 5 ( S i 2 0 7 ) 2 ] , bildet ausgezeichnete t e t r a g o n a l e K r i s t a l l e , dickund kurzsäulig, m e i s t parallel der Prismenzone gestreift. Häufige K o m b i n a t i o n : P r i s m a und B i p y r a m i d e erster S t e l lung m i t P r i s m a zweiter Stellung und kleiner B a s i s ; oft sehr flächenreich. Auch derb und körnig (sog. K o l o p h o n i t von Arendal). D | h . B r a u n und grün, durchsichtig oder durchscheinend, glasglänzend. H . = D . = 3 , 2 7 — 3 , 4 5 . Vorwiegend an K a l k s t e i n e gebundenes K o n t a k t - und m e t a morphes Mineral; schöne K r i s t a l l e k o m m e n vom Vesuv, von Monzoni bei Predazzo, A u e r b a c h an der B e r g s t r a ß e , aus dem B a n a t (Cziklowa; D o g n a c z k a ) usw. Auf K l ü f t e n der kristallinen Schiefer in den Alpen, in S k a n d i n a v i e n und i m Ural.

96

Silikate

Prehnit, H 2 Ca 2 Al 2 (Si0 4 ) 3 , rhombisch-hemimorpli ( C ^ ) . Kristalle tafelig nach der Basis, auch prismatisch nach (110); oft gekrümmt und zu fächer- oder kugelförmigen Aggregaten vereinigt. Glasglänzend, gelbgrüil, durchscheinend. H. = 6 bis 6V 2 , D. = 2,8—3,0. I m Aussehen und Vorkommen wie Zeolithe (S. 117). Hydrothermal bis hydrisch in Blasenräumen und Klüften basischer Eruptivgesteine (z. B . im Melaphyr bei Oberstein) und kristalliner Schiefer; gesteinsbildend in Diabasen (von Nassau), im Trapp (New Jersey). Mit Zeolithen und ged. Kupfer am Oberen See. 3. R i n g s i l i k a t e (Cyklosilikate) Silikate, bei welchen die Si0 4 -Tetraeder zu Ringen verknüpft sind (vgl. S. 83). Benitoit, BaTi[Si 3 0 9 ], hexagonal (ditrigonal-bipyramidal; D j h ; einziger bekannter Vertreter dieser Klasse!). In bipyramidalen Kristallen von blauer Farbe, eingewachsen im Natrolith vom Mt. Diablo im San Benito County, Californien. Geschätzter Edelstein. H. = 6V2, D. = 3,65. Wollastonit, C a S i 0 3 . Ist erwähnenswert als typisches Kontaktmineral in Kalken (Auerbach an der Bergstraße, Cziklowa im B a n a t usw.). Gelegentlich in kristallinen Schiefern (z. B . Gengenbach im Schwarzwald). Triklin (pseudomonoklin). Kristalle, meist eingewachsen, nach der b-Achse gestreckt. Oft nach (100) verzwillingt. Weiß, glasglänzend, in Aggregaten seidig. H. = 4 % — 5 , D. = 2,8—2,9. V. d. L . schwer schmelzbar, von Säuren unter Gelatinieren zersetzt. Verwendung u. a. zu Schweißstäben und in der Keramik. Rhodonit, M n S i 0 3 , triklin (Cj), meist derb, mit prismatischer Spaltbarkeit. Dunkelrosenrot bis bläulichrot. Undurchsichtig bis durchscheinend. H. = 5'/ 2 —6 1 / 2 , D. = 3,5—3,7. Vorkommen metamorph in Schiefern (Wermland in Schweden), kontaktmetasomatisch (Bröken Hill in Neusüdwales); auch auf epithermalen Erzgängen (Kapnik u. a.). Wird zu kunstgewerblichen Gegenständen, Ketten und Anhängern verschliffen.

Turmalin

97

Turmalin, ein sehr wechselnd zusammengesetztes, borhaltiges Tonerdesilikat der allgemeinen Formel X Y 9 ( 0 H , F) 4 [ B s S i 6 0 2 7 ] ; die Gruppe X Y hat 25 Wertigkeiten, X = Na' oder Ca", Y = AI, Mg, F e " , F e ' " , Ti'", Cr'" u. a. Dadurch verschiedene Abarten, wie Alkali-, Tonerde-, Magnesia-Tonerde-, Eisenturmalin usw. Turmalin kristallisiert trigonal und ist hemimorph (C!jv). Der in Fig. 90 abgebildete Kristall ist begrenzt von einem drei- und einem sechsseitigen Prisma, oben und unten von je zwei Rhomboedern, die aber am oberen Ende steiler sind als am unteren. Gedrungen bis nadelig und gestreift nach der Vertikalachse, f^^t^ Auch derb sowie in radialstrahligen Aggregaten (Turmalinsonnen) und lose in Sanden. Durchsichtig bis undurchsichtig, verschieden gefärbt, farblos, rot, grün, braun und schwarz (Schörl); Farbverteilung oft zonar angeordnet (roter Kern mit grüner Hülle) oder in der Längserstreckung Flg 90 verschieden; z. B. helle Kristalle mit dunklem Ende (Mohrenköpfe) oder andere, die an einem Ende rot, am anderen grün oder farblos sind. Die durchsichtigen Turmaline sind stark dichroitisch. Glasglanz. Durch Erhitzen oder Abkühlen werden die Turmaline stark polarelektrisch, was durch Bestäuben mit einem Gemisch von Schwefel- und Mennigepulver leicht nachweisbar ist (Pyroelektrizität). H. = 7, D. = 3,0—3,2. Y. d. L. leicht bis schwer schmelzbar. Säuren greifen Turmalin erst nach dem Glühen an. Turmalin ist nach seiner kennzeichnenden pneumatolytischen Bildung ein ausgesprochenes Pegmatitmineral, doch auch in Graniten und als Kontaktmineral in deren Nebengesteinen. Häufig auf Erzgängen, in Drusen, auf alpinen Zerrklüften und in Seifen. Viele und beachtenswerte Fundorte: im Granit des Brockens (Harz), von Eibenstock (Sachsen), auf Elba usw. Durchsichtige und schön gefärbte Turmaline sind Edelsteine; ihre mannigfaltige, bald zarte, bald satte Färbung zeichnet sie vor vielen anderen Schmucksteinen aus. Hauptlieferant ist Brasilien (Osten von Minas Geraes); auch die USA ist reich an Turmalinen, dann Mada7 Brauns-CHudoba, Spez.

Mineralogie

98

Silikate

g a s k a r sowie f r ü h e r S ü d w e s t a f r i k a (Usakos). W i c h t i g e F u n d o r t e a u c h im Ural. I n t e n s i v g e f ä r b t e T u r m a l i n e k a m e n als T u r m a l i n z a n g e n ( P o l a r i s a t i o n s v o r r i c h t u n g e n ) zur V e r w e n d u n g . Beryll, Be 3 Al 2 Si 6 0 1 8 . Die h e x a g o n a l e n Kristalle, z. T. s e h r g r o ß , sind häufig b e g r e n z t von P r i s m a , B i p y r a m i d e n e r s t e r u n d zweiter Stellung, d i h e x a g o n a l e n B i p y r a m i d e n u n d d e r Basis (vgl. Fig. 91). Auch stengelige A g g r e g a t e sowie a b gerollt in Seifen. G i t t e r : D g h ; die Sechserringe liegen v e r t i k a l ü b e r e i n a n d e r , so d a ß weite hohle K a n ä l e e n t s t e h e n ; AI u n d Be liegen zwischen den R i n g e n , wobei AI von je 6, Be von je 4 O - A t o m e n u m g e b e n ist. D u r c h s i c h t i g bis d u r c h s c h e i n e n d , m i t Glasglanz. H . = 7V 2 —8, D. = 2,63—2,80. F a r b los, aber meist g e f ä r b t . N a c h der F a r b e u n d Durchsichtigkeit werden unterschieden: G e m e i n e r B e r y l l , gelblich weiß bis g r ü n lich, t r ü b e bis d u r c h s c h e i n e n d , o f t in g r o ß e n Kristallen (meist n u r P r i s m a u n d Fig. 91. Basis); einzelne R i e s e n k r i s t a l l e , z . B . von K e y s t o n e in S ü d d a k o t a (bei 9 m L ä n g e 6 1 1 ) u n d von Picui, Brasilien (200 t ! ) ; m e i s t e i n g e w a c h s e n in Q u a r z u n d F e l d s p a t , s e l t e n e r auf K l ü f t e n u n d D r u s e n (z. B. S c h l a g g e n w a l d , E h r e n f r i e d e r s d o r f , Cornwall usw.). D i e n t zur G e w i n n u n g des L e i c h t m e t a l l s B e r y l l i u m u n d des f e u e r f e s t e n BeO. — A q u a m a r i n , m e e r g r ü n , b l a u g r ü n bis blau, g e h ö r t , wie die folgenden A b a r t e n , zu „ E d e l b e r y l l " , d. h. er ist von E d e l s t e i n q u a l i t ä t . V o r k o m m e n auf K l ü f t e n u n d D r u s e n im G r a n i t u n d in Pegm a t i t e n sowie d e r e n Seifen; wichtig die F u n d o r t e in Brasilien (Minas Geraes); bei M a r a m b a i a w u r d e u. a. ein Stein von 4872 c m L ä n g e u n d 41 cm Dicke m i t 1 1 0 7 2 k g g e f u n d e n . Bed e u t u n g h a b e n a u c h M a d a g a s k a r , w ä h r e n d die U r a l v o r k o m m e n z u r ü c k t r e t e n . R o s a b e r y l l findet sich z. B. in D r u s e n r ä u m e n des G r a n i t s von E l b a , P a l a in Kalifornien u n d M a d a gaskar. S m a r a g d , der geschätzteste unter den Edelberyllen, ist d u r c h Chrom schön g r a s g r ü n , o f t rissig; k o m m t besonders von Muzo u n d Chivor in C o l u m b i e n ; e i n g e w a c h s e n in Glimm e r s c h i e f e r an d e r T a k o w a j a im U r a l , im Salzburgischen

99

Cordierit

(Habachtal) usw. Die synthetische Darstellung von Smaragd ist 1935 der I.G.-Farbenindustrie (als Igmerald bezeichnet) gelungen; seit 1942 in einer für Schmuckzwecke brauchbaren Größe, Farbe und Klarheit vom Chemiker Chatham (San Franzisko) auf den Markt gebracht. Weniger wertvoll ist G o l d b e r y l l (gelb) und der farblose Beryll. Manche Arten von gelblichgrünem Aquamarin erhalten durch Brennen die geschätztere blaue Farbe. Cordierit (Dichroit), Mg 2 Al 4 Si 5 0 18 , rhombisch ( D ^ ' ) meist Körner im Gneis (Cordieritgneis), in Granitpegmatiten (die tonerdereiche Gesteine durchsetzen) und u. a. in Laacher See-Auswürflingen. Bläulich, glasglänzend, in dicken Stücken deutlich trichroitisch (blau, violett und gelb). H. = 7—l 1 /^, D. = 2,6. Fettiger Glasglanz. Klare Stücke aus Ceylon und Madagaskar (im Handel Luchssaphir oder Wassersaphir) werden als Edelstein verwertet. Dioptas, Cu 6 [Si 6 0 18 ] • 6 H 2 0 , trigonal-rhomboedrisch . Smaragdgrüne, in Drusen aufgewachsene Kristalle in säuliger Ausbildung mit dem Rhomboeder dritter Stellung. Glasglanz. Nach dem Rhomboeder (1011) vollkommen spaltbar. Hydrothermal bis hydrisch im H u t von Kupfererzen. Prächtige Stufen von Guchab im Otavigebiet. Schmuckstein, aber zu weich (H. = 5), I). = 3,3. Chrysokoll (Kieselkupfer), CuSi0 3 • n H 2 0 , gealtertes Gel, nierig, traubig, in Krusten, erdig. Grün oder blau, durchsichtig bis durchscheinend. In der Oxydationszone von Kupferlagerstätten (im Ural, in Chile usw.). Lokal ein Kupfererz (z. B. bei CLifton-Morenci in Arizona). Chrysokoll wird gelegentlich als Schmuckstein geschliffen. 4. K e t t e n s i l i k a t e Silikate mit (Si0 4 )-Tetraedern (Kettengitter; vgl. S. 84).

in

„unendlichen

Ketten"

Sillimanit, Al 2 Si0 5 (vgl. S. 88). Augit- oder Pyrosengruppe Zu dieser Gruppe gehören rhombische, monokline und trikline Mineralien, die chemisch meist einfachen Metasilikaten zwei7»

100

Silikate

wertiger E l e m e n t e entsprechen, und nach einem nahezu r e c h t winkeligen P r i s m a ( 8 7 ° ) s p a l t b a r sind. Sie zählen zu den wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien, vor allem m a g m a t i s c h e r Gesteine, doch auch kristalliner Schiefer sowie b e s t i m m t e r K o n t a k t zonen. A m wichtigsten sind die monoklinen Glieder, besonders der eigentliche Augit.

Augit, C a M g S i 2 0 6 , mit AI und F e . Kristallisiert monoklin (Ogh). Gewöhnlich kurzsäulige Kristalle mit achtseitigem Umriß, begrenzt vom Prisma, der Längsfläche, Querfläche und einem Längsprisma oder einer Pyramide (111) (vgl. Fig. 9 2 ; der Kristall ist von rückwärts gezeichnet!). Zwillinge, nach der Querfläche verwachsen (Fig. 93), sind häufig, aber auch Durchkreuzungszwillinge nach (101). Spaltbarkeit nach dem Prism a (110) wechselnd deutlich. Durchscheinend, meist aber undurchsichtig. Dun1 / kelgrün oder dunkelbraun, Fig. 92. Fig. 93. fast schwarz. H. = 6, D. =

\

з , 3 — 3 , 5 . Opt. Eigenschaften in der Tab. V. d . L . zu schwarzem, oft magnetischem Glase schmelzbar. Unterschieden werden: G e m e i n e r A u g i t (mehr F e 2 0 3 als A1 2 0 3 ), F a r b e schwarz, in Eruptivgesteinen, in Pyroxeniten und Pyroxenfelsen. — B a s a l t i s c h e r A u g i t , in vielen jüngeren Ergußgesteinen, vor allem in Basalten, Melaphyren, Diabasen usw. Ringsum ausgebildete Kristalle werden bisweilen von Vulkanen (Ätna, Vesuv) ausgeworfen und finden sich in vulkanischen Tuffen (Eifel, Laacher See, Rhön, Böhmen). — F a s s a i t , grün, auf Klüften von Kontaktgesteinen, eingewachsen in körnigem K a l k (Fassatal, Somma u. a. 0 . ) . Weitere monokline Glieder der Pyroxengruppe sind u. a . : Diopsid, C a M g S i 2 0 6 , von Granat und Chlorit begleitet, и. a. auf alpinen Klüften (z. B . Mussaalp im Alatal), in metamorphen Karbonatgesteinen. Der durch seine Absonderung nach (100) gekennzeichnete, braune bis grünlichgraue, metallisch schimmernde

Diallag

101

Diallag ist wesentlicher Geniengteil von Tiefengesteinen, wie Gabbros (Harzburg u. a.), Peridotiten und Pyroxeniten. Unter den Alkalipyroxenen tritt der Aegirin (Akmit), NaFeSi 2 0 6 , als charakteristischer Gemengteil alkalischer Eruptivgesteine und ihrer Pegmatite auf. Vorwiegend langprismatisch oder linealförmig mit oft spitzen Begrenzungen (durch steile Pyramiden). Schwarz ins Grünliche oder Bräunliche. Undurchsichtig bis kantendurchscheinend. D. = 3,5. Als A e g i r i n a u g i t werden die isomorphen Mischungen zwischen Aegirin und Augit angesprochen. Als Edelstein geschätzt ist der Spodumen, LiAlSi 2 0 6 , der violett oder rosafarben K u n z i t , grün H i d d e n i t genannt wird; Vorkommen in pegmatitischer Bildung im Pala-Distrikt und San Diego Countv (USA), Antsirabc (Madagaskar), Varuträsk (Schweden) usw. Spodumene haben eine sehr vollkommene Spaltbarkeit nach dem Prisma, H. = 7, D. = 3,1—3,2. V. d. L. leicht schmelzbar, Flamme vorübergehend rotfärbend. Wichtiger Rohstoff zur Darstellung von Li-Salzen. Jadeit, NaAlSi 2 0 6 , dem Nephrit ähnlich, ist ein derb bis dicht erscheinendes, mikrokristallin körniges bis faserig verfilztes Aggregat, ungewöhnlich zäh, weiß und grünlich, oft geädert. Wird besonders in Oberbirma gewonnen und vor allem in China zu kostbaren Ziergegenständen und kunstvollen Bildwerken verarbeitet. Jadeit ist, wie Nephrit, Material der Steinzeit. H. = 6 1 / 2 , D. = 3,2—3,3. R h o m b i s c h e Glieder der Pyroxengruppe sind: Enstatit, MgSiO s , mit 0—5% FeO, meist derb, grauweiß, grünlich, bräunlich. Gemengteil basischer Tiefengesteine; pegmatitisch in den Apatitgängen von Kragerö (bis 1 / 2 m Iang);D£ Bronzit, (Fe, Mg)Si0 3 , mit 5—15% FeO, hat eine deutliche faserige Absonderung nach (100) und schillert oft bronzefarbig. Hypersthen, (Fe, Mg)SiO a , mit 15, ausnahmsweise bis 46 % FeO, meist derb, in Spaltstücken und körnig-blättrigen

102

Silikate

Aggregaten. Pechschwarz, braunschwarz, häufig metallischer Schiller auf (100). Kennzeichnend für Hypersthen ist das Vorkommen der Paulinsel auf Labrador, für Bronzit z. B. Kraubath in Steiermark (Bronzitfels). Ein t r i k l i n e s Glied der Augitreihe heißt Rhodonit (vgl. S. 96). 5. B a n d s i l i k a t e Silikate mit ( S i 0 4 ) - T e t r a e d e r n in Doppelketten vgl. S. 84).

(Bandgitter;

Amphibol- oder Hornblendegruppe Mineralien dieser Gruppe e n t h a l t e n dieselben chemischen B e standteile wie die Augite, ohne j edoch der M e t a s i l i k a t f o r m e l zu entsprechen. Als allgemeine F o r m e l h a t G e l t u n g : ( O H , F ) 2 X 2 Y 5 Z 8 0 2 2 m i t X = Ca, Na, K , a b e r auch M n " , F " , M g ; Y = Mg, F e " , F e ' " , AI, Mn, T i ' " ; Z = in erster Linie Si, AI. F ü r die meisten Zwecke entsprechen a b e r die Metasilikatformeln hinreichend genau der Zusammensetzung. N a c h der S y m m e t r i e werden monokline und rhombische Hornblenden unterschieden. Die Unterschiede zwischen Hornblende und Augit liegen in der S p a l t b a r k e i t , die bei Hornblende vollkommener i s t ; der W i n k e l des Spaltungsprismas ist b e i der Hornblende s t u m p f (124°), bei Augit f a s t ein r e c h t e r ( 8 7 ° ) ; der Q u e r s c h n i t t durch Hornblenden ist sechsseitig, durch Augite a c h t e c k i g . B e i Augitzwillingen t r e t e n an einem E n d e scharf einspringende W i n k e l auf, bei Hornblendezwillingen fehlen diese.

Unter den m o n o k l i n e n Hornblenden (C|h) sind als Glieder der sog. Strahlsteingruppe von Bedeutung: Tremolit (Grammatit), Ca 2 Mg 5 (OH, F ) 2 S i 8 0 2 2 , im wesentlichen das reine Kalk-Magnesia-Silikat; weiß, grau, grünlich. Stengelig und strahlig eingewachsen in metamorphen Kalken (Campolungo im Tessin), kristallinen Schiefern, Talkschiefern usw. Aktinolith (Strahlstein i. e. S.), chemisch wie Tremolit, aber mit größeren Mengen von FeO; dunkelgrün, breitstengelig bis faserig eingewachsen in Talk- und Chloritschiefern (wie Zillertal) sowie in Aktinolithschiefern. Parallel-

Hornblende

103

faserige Aggregate als Hornblendeasbest in der Technik verwendet und zu u n v e r b r e n n b a r e n Geweben v e r a r b e i t e t ( B e r g flachs), wenn auch der biegsamere und festere Serpentinasbest vorgezogen wird. E i n dichter, verworren-faseriger und verfilzter S t r a h l s t e i n von grüner F a r b e ist der N e p h r i t ; er wurde in vorhistorischen Zeiten als W e r k z e u g und W a f f e ben u t z t und findet sich besonders in der K w e n - L u n - K e t t e Chinas, dann auf Neuseeland (lagen- und nesterförmige E i n lagerungen in S e r p e n t i n ) , aber auch knollen- und g a n g a r t i g in Schlesien ( J o r d a n s m ü h l ) , im H a r z , in den Alpen, im ligurischen Apennin usw. U n t e r den A 1 2 0 3 - und F e 2 0 3 - h a l t i g e n Amphibolen ist von besonderer B e d e u t u n g die flächcuHornblende. E i n - und aufgewachsene Kristalle a r m ; meist b e g r e n z t vom P r i s m a , der Längsfläche, einer P y r a m i d e und der B a s i s (Fig. 94). Zwillinge nach der Querfläche sehen wie hemimorphe K r i s t a l l e a u s ; sie h a b e n an einem E n d e vier, a m anderen n u r zwei F l ä c h e n . Die Spaltflächen, u n t e r einem W i n k e l von 124° liegend, sind l e b h a f t glänzend. Grün- bis rabenschwarz. V . d. L . schmelzen die eisenreichen A b a r t e n leicht zu einer m a g n e t i s c h e n Perle. H. = 5 — 6 , D . = 2 , 9 — 3 , 4 . Die H o r n b l e n d e n sind wesentliche F i g 94 und wichtige Gesteinsgemengteile. Die sogen a n n t e g e m e i n e H o r n b l e n d e , r e i c h a n Eisen (wesentlich als F e O ) und meist schwarz m i t S t i c h ins Grünliche, ist vor allem körniger B e s t a n d t e i l von sauren Tiefengesteinen und von kristallinen S c h i e f e r n ; die b a s a l t i s c h e H o r n b l e n d e dagegen, reich an F e 2 0 3 , t r i t t in jüngeren E r g u ß g e s t e i n e n , wie B a s a l t e n , B a s a l t t u f f e n , Andesiten (z. B . im Siebengebirge), T r a c h y t e n usw. auf, doch auch in Ganggesteinen und m a n chen Alkalitiefengesteinen. U n t e r den zahlreichen A l k a l i - H o r n b l e n d e n sind erw ä h n e n s w e r t : der blaugraue G l a u k o p h a n [im wesentlichen N a 2 M g 3 A l 2 ( 0 H ) 2 S i 8 0 2 2 ] , der tiefblauschwarze A r f v e d s o n i t vorwiegend NagFe^ A l ( 0 H ) 2 S i 8 0 2 2 ] und der turmalinähnliche

104

Silikate

R i e b e c k i t [vor allem Na 2 Fe4(0H) 2 Si 8 0 2 2 ]; der erstere in kristallinen Schiefern (u. a. Glaukophanschiefern), die letzteren in Alkali-Ergußgesteinen, z. B. in Eläolithsyeniten. K r o k y d o l i t h ist Riebeckitasbest und wird, oft weitgehend verkieselt, als Tigerauge (vgl. S. 49) für Schmuckzwecke geschliffen. Eine r h o m b i s c h e Hornblende ist der A n t h o p h y l l i t , (MgFe) 7 (0H) 2 Si 8 0 22 , gebunden an kristalline Schiefer; nur derb in breitstengeligen, faserigen bis asbestartigen Aggregaten; nelkenbraun. 6. N e t z s i l i k a t e Silikate mit (Si0 4 )-Tetraedern in ebenen Netzen bzw. Schichten (Schichtengitter; vgl. S. 85). Die Netzebene ist stets die Richtung einer vollkommenen Spaltbarkeit nach der Basis. Kristallsystem meistens monokiin, aber pseudohexagonal; selten tetragonal.

Talk, Mg 6 (0H) 4 [Si 8 0 20 ]. Monoklin, stets schuppig, blättrig und manchmal mit hexagonalen Umrissen. Nach der Basis sehr vollkommen spaltbar, biegsam, fettig anzufühlen. H. = 1, D. = 2,7—2,8. Weiß oder hellgrün; perlmutterglänzend. Dünne Spaltblättchen sind durchsichtig. V. d. L. unschmelzbar, blättert sich auf, leuchtet stark und erlangt dabei die H. = 6. Talk findet sich in kristallinen Schiefern (Talk- bzw. Talkchloritschiefern) z. B. in den Alpen. Meist sekundär aus tonerdefreien Silikaten (wie Olivin, Enstatit u. a.), doch auch hydrothermal sowie metasomatisch aus Dolomit, z. B. bei Göpfersgrün im Fichtelgebirge; andere erwähnenswerte Fundorte in Deutschland sind Schwarzenbach an der Saale und Erbendorf (Oberpfalz). Weißer, dichter Talk heißt S p e c k s t e i n ; er wird durch Brennen hart und liefert das beste Material für Brenner der Azetylenlampen. Unreiner Talk heißt Topf s t e i n , weil er sich zu Töpfen verarbeiten läßt, außerdem zum Bau von elektrischen Heizapparaten und Öfen. Dichter Talk ist auch der meiste B i l d s t e i n oder A g a l m a t o l i t h , aus dem in China Figuren geschnitzt werden. Wichtige Verwendungsmöglichkeiten von Talk sind weiter: als Zusatz zu Seifen und

Kaolinit

105

Appreturen, als Füllmasse von Papier; Gummifabrikation, Schmier- und Poliermittelherstellung und Pharmazeutik verbrauchen bedeutende Mengen von Talk. Kaolinit (Kaolin), Al 4 (OH) 8 [Si 4 O 10 ], monoklin-hemiedrisch (Cg), pseudohexagonal (wie Glimmer) mit typischem Schichtgitter. Reiner Kaolinit bildet weiße, dünne sechsseitige Blättchen von geringer Größe, häufiger feinschuppige oder erdige Massen. Spaltbarkeit nach der Basis vollkommen. H. = 2 bis 2Va, D. = 2,6. Bildet sich vor allem aus Tonerdesilikaten (Feldspäten und Feldspatvertretern) durch Verwitterung oder unter Einwirkung von Thermalwässern. Nicht selten pseudomorph nach verschiedenen tonerdereichen Silikaten. Mit Wasser angerührt gibt Kaolinit eine plastische Masse, die beliebig geformt werden kann. Auf dieser Eigenschaft beruht die Anwendung des Kaolinits zu Porzellan. Wasserverlust beim Glühen zwischen 390—450°. Vorwiegend aus Kaolinit bestehende G e s t e i n e heißen K a o l i n (oder P o r z e l l a n e r d e ) . K a o l i n t o n e sind durch verschiedene Beimengungen verunreinigte Kaoline; sie sind grau, gelb, rot, mit Wasser angerührt plastisch und stellen das Rohmaterial f ü r Steingut, Pfeifen (Pfeifenton), irdene Gefäße (Töpferton), feuerfeste Steine usw. dar. Unentbehrlich f ü r Bildhauer zur ersten Herstellung der Bildwerke. Als L e h m wird ein an Kalk, Sand, Eisenoxyden usw. verunreinigter Ton von meist gelber F a r b e bezeichnet, der zu Ziegeln gebrannt werden kann. Glimmergruppe Die Mineralien der Glimmergruppe sind nach einer Ebene, der Basis, sehr vollkommen spaltbar, die Spaltblättchen selbst sind elastisch biegsam; die Spaltfläche hat Perlmutterglanz. Chemisch sind die Glimmer Tonerdesilikate, die außer Tonerde und Kieselsäure entweder vorwiegend Kali, Magnesia oder Lithion enthalten und hiernach als Kali-, Magnesia- und Lithionglimmer u. a. unterschieden werden können; sie enthalten außerdem noch Wasser, Fluor und andere isomorphe Elemente, die dunklen auch Eisen, so daß ihre Zusammensetzung sehr mannigfaltig ist. Mit dem Gitter — —(vgl. S. 85 und 104) stehen die für die einzelnen

106

Silikate

Glieder angegebenen Formeln in Übereinstimmung. Alle sind monoklin, obwohl die Kristalle wie hexagonal aussehen; viel häufiger als Kristalle sind unregelmäßig begrenzte Blättchen oder schuppige Aggregate. Ritzhärte ist richtungsverschieden; auf der Basis etwa 4, auf (110) etwa 21/2. Gesteinsbildend am wichtigsten sind die K- und Al-reichen Abarten, die M u s k o v i t e oder hellen Glimmer, sowie die Mg- und Fe-reichen, die B i o t i t e oder dunklen Glimmer; eine erhebliche Mischbarkeit zwischen beiden ist nicht vorhanden; viele Gesteine enthalten Muskovit und Biotit nebeneinander. Muskovit (Kaliglimmer), KA1 2 (0H, F) 2 [AlSi 3 O 10 ], ist gelblich, nahezu farblos, auch schwach bräunlich oder grünlich. Durchsichtig. D. = "2,8—2,9. In der N a t u r teils primär, teils sekundär (durch Umwandlung anderer Silikate) gebildet. Wesentlicher oder akzessorischer Bestandteil von Graniten, Gneisen, Glimmerschiefern, Phylliten usw.; findet sich manchmal in großen Tafeln (im Ural, in Ostafrika, Indien, Nordamerika, Australien), die aus pegmatitischen Gängen stammen und die wegen ihrer Durchsichtigkeit und leichten Spaltbarkeit als Fensterglas und wegen ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Hitze vielfach an Öfen und Lampen benutzt werden. Der reinste Glimmer wird in der Elektrotechnik als Isoliermittel verwendet. Muskovit fehlt den Ergußgesteinen; häufig sekundär bei pneumatolytischer und hydrothermaler Umbildung vieler Silikate.—Feinschuppiger, seidenglänzender Muskovit heißt S e r i c i t ; er wird oft mit Talk verwechselt. Smaragdgrüner und chromhaltiger Muskovit, bei der Umwandlung chromhaltiger Olivingesteine gebildet, h a t die Bezeichnung F u c h s i t . Biotit (Magnesiaglimmer), K(Mg, Fe") 3 • (OH) 2 • [(AI, Fe'")Si 3 O 1 0 ], der häufigste aller Glimmer, ist durch Eisengehalt meist dunkel g e f ä r b t (dunkelbraun, dunkelgrün, schwarz). In dünnen Blättchen immer durchsichtig. D. = 2,8 bis 3,2. Gemengteil der meisten Eruptivgesteine, zahlreicher Gneise, Glimmerschiefer, k o n t a k t m e t a m o r p h e r Hornfelse usw. In Sedimenten seltener und meist in ausgebleichtem Zustand. Kristalle in Drusen und Auswürflingen. Wegen seines Kaligehaltes h a t Biotit, wie Muskovit, eine Bedeutung f ü r

Phlogopit

107

den B o d e n . P e g m a t i t i s c h e r oder pneumatolytisch in K o n taktzonen von K a l k e n und Dolomiten gebildeter r o t b r a u n e r , gelblicher bis farbloser Glimmer ist Phlogopit, K M g 3 ( F , O H ) 2 [ A l S i 3 O 1 0 ] ; s t e t s fluorhaltig und fast eisenfrei. Technisch wichtigen Phlogopit liefert Ceylon; große Kristalle von S ü d m a d a g a s k a r , S y d e n h a m in Ontario. In m e t a m o r p h e n K a l k e n und D o l o m i t e n , z. B . von Campolungo im Tessin. Lepidolith (Lithionglimmer), K ( L i , A1) S [(F, O H , 0 ) 2 1 AlSi 3 O 1 0 ], bildet f a s t ausschließlich muskovitähnliche, pfirsichblüten- bis rosenrote B l ä t t c h e n und Schuppen. S c h m i l z t leicht und g i b t eine purpurrote F l a m m e n f ä r b u n g . F i n d e t sich als pneumatolytisches Mineral in G r a n i t e n und G r a n i t gängen z. B . bei Penig in S a c h s e n , R o z n a in Mähren, auf E l b a usw. D i e n t zur Darstellung von L i t h i u m v e r b i n d u n g e n . E i n eisenhaltiger, meist brauner L i t h i o n g l i m m e r , der sich in Zinnstein führenden G r a n i t e n und Gneisen als P r o d u k t p n e u m a t o l y t i s c h e r Zersetzung bei Zinnwald im E r z g e b i r g e findet, h e i ß t Z i n n w a l d i t , K ( F e " , L i ) ? ( O H ) 2 [ A l S i 3 O 1 0 ] . E i n dem B i o t i t sehr ähnliches G i t t e r h a t der grüne, chloritähnliche G l a u k o n i t , der in rundlichen K ö r n e r n in marinen Sandsteinen und Mergeln v o r k o m m t , z. B . im „ E s s e n e r G r ü n s a n d " der Kreide. Margarit, CaAl 2 (OH) 2 [Si 2 Al 2 O 1 0 ], ist ein K a l k g l i m m e r , z. B . m e t a m o r p h im Chloritschiefer a m Greiner in Tirol, dann aber vor allem auf S m i r g e l l a g e r s t ä t t e n . Die S p a l t b l ä t t c h e n sind spröde und zerbrechlich! H . ~ 4, D . = 3. S t a r k e r P e r l m u t t e r g l a n z der weißlichen bis perlgrauen Schüppchen. Als N a t r o n g l i m m e r h a t der Paragonit, (Na, K ) A l 2 ( O H ) 2 [ A l S i 3 O 1 0 ] , B e s t a n d t e i l der P a r a g o n i t s c h i e f e r (z. B . M o n t e Campione bei F a i d o ) , eine lokale B e d e u t u n g . Glimmer m i t spröden und leicht zerbrechlichen S p a l t b l ä t t c h e n , wie der schon erwähnte M a r g a r i t , werden als S p r ö d g l i m m e r b e z e i c h n e t ; u n t e r ihnen ist der Chloritoid(Ottrelith), F e 2 A l 4 ( O H ) 4 [ S i 4 A l 4 O 2 0 ] • 2 F e ( O H ) 2 , G e m e n g t e i l m e t a m o r p h e r Schiefer (z. B . Ottrez, Ardennen) von B e d e u t u n g (sog. Chloritoidschiefer). H > 6, D . = 3 , 4 — 3 , 6 .

108

Silikate

Chloritgruppe Die zu dieser Gruppe zählenden Mineralien sind glimmerähnlich nach der Basis spaltbar, aber merklich schlechter; Spaltblättchen biegsam, nicht elastisch. Meist dunkelgrün gefärbt mit einem Stich ins Blaugrüne. Der Form nach scheinen sie hexagonal zu sein, sie sind aber monoklin. Die Kristallstruktur ist glimmerartig, aber die Abstände zwischen den Si0 4 -Tetraedern bedeutend größer; diese Zwischenräume enthalten Hydroxydschichten. Chemisch sind die Chlorite magnesia- und eisenhaltige Tonerdesilikate mit Wasser, und zum Unterschied von Glimmer frei von Alkalien. II. = 1—2. Vorkommen gesteinsbildend (u. a. in Chloritschiefern sehr verbreitet); hydrothermal auf Klüften mancher Gesteine. Umwandlungs- und Verwitterungsprodukt verschiedener Mineralien, oft in Pseudomorphosen. Viele und uneinheitliche, z. T. überflüssige Namensbezeichnungen liegen vor. Pennin, Mg5(Mg, Al)[(OH) 8 | (AI, Si)Si 3 0 10 ], durch Verzwillingung oft pseudorhomboedrisch (Fig. 95), bläulichgrün. H. = 2 7 * D. = 2,5—2,6. Häufig in Diabasen, seltener in Chloritschiefern. Hydrothermal auf Klüften (z. B. von der Rimpfischwänge bei Zermatt, bei Ala in Piemont, im Zillertal). Ähnlich Pennin ist der P r o c h l o r i t , (Mg, Fe) s Al [(OH) 8 | AlSi 3 O 10 ], oft in wurmähnlich gebogenen Säulen, die geldrollenförmig überFig. 95. einanderliegenden Täfelchen entsprechen; auch bei anderen Chloriten beobachtet! Hauptbestandteil der Chloritschiefer, wie auch gelegentlich K l i n o c h l o r . Bestimmung und Unterscheidung dieser und anderer Chlorite, auch optisch, schwer. Serpentinmineralien Serpentinmineralien haben chemisch und strukturell ziehungen zu Hornblenden und Chloriten.

Be-

Serpentin, H 4 Mg 3 Si 2 0 9 , mit mehr oder weniger Eisenoxydul, bildet meist dichte Massen von grüner oder gelblicher Farbe, oft heller und dunkler gefleckt oder gebändert. Durchscheinend bis undurchsichtig. H. = 3—4, durch Verkieselung

Meerschaum

109

auch härter; D. = 2,5—2,P>. V. d. L. sehr schwer in feinsten Splittern schmelzbar. Läßt sich polieren und auf der Drehbank verarbeiten. Serpentin ist gesteinsbildend (Serpentinit). Vorwiegend durch Hydratisierung von Olivin, Pyroxen, Hornblenden usw. (Serpentinisierung!) entstanden, auch hydrothermal. Die dichte, dunkelfarbige Abart ist der gemeine Serpentin, oft in großen Massen aus Olivingesteinen hervorgegangen (z. B. Zöblitz in Sachsen, Epinal in Frankreich u. a. 0.) und technisch genutzt. Hell gefärbte, grüne bis gelbe und durchscheinende Varietäten bezeichnet man als edlen Serpentin; meist in Marmoren. Seidenglänzende, feinfaserige Aggregate werden Faserserpentin oder C h r y s o t i l genannt, in parallelfaserigen Massen C h r y s o t i l a s b e s t (Serpentinasbest); die Asbestfasern stehen jeweils senkrecht zu den Klüften (Querfaserasbest) im gemeinen Serpentin (Faserlänge bis 10 cm); bauwürdige Lagerstätten vielerorts, in Deutschland nur Zöblitz. Längsfaserasbeste (z. B. Reichenstein in Schlesien, Taberg im Wermland u. a.) auf Rutsch- und Quetschflächen sind meist unbrauchbar. — Blättrig-schuppige Aggregate führen den Namen A n t i g o r i t oder Blätterserpentin (u. a. im Antigoriotal in Piemont, Sprechenstein bei Sterzing). Nach elektronenoptischen Beobachtungen scheinen die Chrysotilfasern Röhren zu sein, d. h. gewissermaßen „eingerollte" Blattstrukturen. Serpentin wird zu mancherlei Gegenständen, wie Reibschalen, Wärmesteinen, Lampen, kleineren Skulpturen usw. verarbeitet. Hauptlieferant für Serpentinasbest ist Kanada; 9 5 % „Asbest" ist Serpentinasbest, der Rest Hornblendeasbest (vgl. S. 103). Serpentinasbest wird zu feuerfesten Geweben, gepreßten Isolationen, als Füllmasse für Gummisorten, mit Zement zu Dachziegeln und Baumaterial usw. verwendet. Meerschaum, etwa 2MgO • 3 S i 0 2 • 2 H 2 0 , bildet weiße, feinerdige, milde, poröse Knollen und findet sich hauptsächlich in Kleinasien. Wird zu Pfeifenköpfen und Zigarrenspitzen verarbeitet.

110

Silikate

Ein erwähnenswertes Verwitterungsprodukt ultrabasischer Gesteine ist noch der nickelhaltige G a r n i e r i t (Ni, Mg) 6 (0H) 8 [Si 4 0 1 0 ], der wegen seines Nickelgehaltes (bis f a s t 3 0 % ) ein wichtiges Nickelerz in Neukaledonien darstellt. Erdig. Smaragdgrün bis gelbgrün. H. = 2—4,1). = 2,2—2,7. E r geht aus nickelhaltigem Olivin über Serpentin hervor. Unter den t e t r a g o n a l kristallisierenden Netzsilikaten (vgl. S. 104) sind erwähnenswert: Apophyllit, KCa 4 [F | (Si 4 O 10 ) 2 ] • 8 H 2 0 . Tetragonal (D^ h ). Die vorwiegend aufgewachsenen Kristalle pyramidaler, prismatischer (Fig. 96) bis würfeliger Ausbildung sind häufig begrenzt vom Prisma zweiter Stellung (100), fr \ j \ von der Bipyramide erster Stellung (111) und der Basis (001); nach letzterer Fläche sehr vollkommen spaltbar, auf ihr Perlmutterglanz. Durchsichtig bis durchscheinend, farblos, weiß oder rosa. H. = 47 2 —5, D. = 2,3—2,4. HydroV AJ thermal gebildet in Blasenräumen basaltischer Fig. 96.

und verwandter Gesteine (Sasbach am Kaiserstuhl, im Siebengebirge, Haslach in Baden, Aussig in Böhmen usw.), auf Erzgängen (St. Andreasberg am Harz), auf Zerrklüften der Alpen (Seiseralp u. a.) sowie auf den Magnetitlagerstätten des Banats (Oravicza). Apophyllit steht chemisch den Zeolithen nahe, gehört aber kristallstrukturell (Schichtgitter!) nicht zu dieser Mineralgruppe. Melilith, ein häufiger, in steter Vergesellschaftung mit Perowskit beobachteter Gemengteil sehr basischer und kalziumreicher Ergußgesteine, entspricht einem Mischungsglied zwischen dem AI-freien Endglied Ä k e r m a n i t - C a 2 M g 2 S i 2 0 7 , nur aus Schlacken b e k a n n t — und dem Mg-freien G e h l e n i t Ca 2 Al 2 Si0 7 , Kontaktmineral in Kalken, z. B. Monzoni im Fassatal. Kristalle tetragonal-skalenoedrisch ( D | d ) ; meist dicktafelig, kurzsäulig. Farblos, häufiger g e f ä r b t (gelb bis braun). Glasglanz. H . = 5 — 5 % D. = 2,9—3,0. V. d. L. leicht schmelzbar und von Säuren unter Gelatinieren zerstört.

Feldspatvertreter

111

7. G e r ü s t s i l i k a t e Silikate mit Gerüstgitter (vgl. S. 85). Feldspatvertreter Mineralien in kieselsäureärmeren Gesteinen an Stelle der Feldspate; sie enthalten weniger Si02 als die Feldspate. Nephelin (Eläolith), NaAlSi0 4 , hexagonal-pyramidal (Cg). Kristalle meist kurzsäulig, begrenzt von Prisma und Basis. Die mindere Symmetrie durch Ätzfiguren deutlich nachweisbar. Farblos, meist aber weiß, grau; glasglänzend. H ^ ö 1 ^ — 6 , D. = 2,60—2,65. V. d. L. ziemlich leicht zu Glas schmelzbar; mit Salzsäure bei Erwärmung gallertartige Kieselsäure. Wichtiger Gemengteil der Alkaligesteine, vor allem der Syenite, Phonolithe und Nephelinbasalte. Aufgewachsene Kristalle finden sich z. B. am Vesuv (der Somma) in früher vom Vulkan ausgeworfenen Blöcken, auf kleinen Drusen der Laacher See-Auswürflinge. Eine derbe, fettglänzende, trübe, rote oder grüne Art, der E l ä o l i t h , ist Bestandteil mancher Syenite (Eläolithsyenite) und deren Pegmatite. Technisch genutzt werden die reichlichen Nephelin - Apatitvorkommen der Halbinsel Kola. Leucit, KAlSi 2 0 6 , regulär, in Jkositetraedern (Fig.97), die aber aus wahrscheinlich tetragonalen Lamellen (^-Leucit) aufgebaut sind; oberhalb 605° isotrop und regulär (a-Leucit, 0£°), unterhalb dieser Temperatur tritt der Lamellenbau (vgl. Fig. 97) wieder auf. Die Oberfläche der Kristalle ist meist rauh. Muscheliger Bruch. H. = ö 1 ^—6, D. = 2,5. V. d. L. unschmelzbar, von Säuren zersetzt.. Wesentlicher oder akzessorischer Gemengteil kalireicher Ergußgesteine, besonders der Leucitphonolithe, Leucitbasalte usw. Vorkommen u. a. im Laacher Seegebiet, am Kaiserstuhl, am Vesuv. Lose in Tuffen, wie des Vesuvs und des Albanergebirges. Leucitreiche Gesteine wurden als Kalidüngemittel benutzt.

112

Silikate

Sodalithgruppe Sodalith, Nosean und Hauyn. In ihnen ist das Nephelinsilikat mit einem anderen Salz verbunden. Alle kristallisieren in der Form des regulären Rhombendodekaeders, aber nach Ätzfiguren tetraedrisch (T|). Sie werden leicht von Säuren unter Gallertbildung zersetzt. V. d. L. schwer zu blasigem Glas schmelzbar. H. = 5—6, D. = 2,3—2,6. S o d a l i t h ist chlorhaltig: 3 NaAlSi0 4 • NaCl bzw. NagAlsSijO^Cla. Meist farblos, aber auch schön blau. Gemengteil in Eläolithsyeniten (Ditro in Siebenbürgen), Trachyten, Phonolithen usw. In den Auswürflingen vom Laacher See. N o s e a n ist schwefelhaltig: 3NaAlSi0 4 • Na 2 S0 4 bzw. NagAlgSigO^ • S0 4 . Meist braun, während H a u y n , 3NaAlSi0 4 • CaS0 4 bzw. (Na, Ca) 4 . 8 Al 6 Si 6 0 24 • (SOJJ.J, vorwiegend blau ist. In der eintrocknenden Gallerte eines HN0 3 -Aufschlusses scheiden sich Gipsnädelchen ab. Hauyn und Nosean sind in erster Linie Gemengteile nephelin- und leucitführender Ergußgesteine. Aufgewachsen in Laacher See-Auswürflingen (Hauyn- und Noseansanidiniten), eingewachsen z. B. in den Leucitophyren des Laacher Sees, in der Mühlsteinlava von Niedermendig usw. In enger Beziehung zur Sodalithgruppe steht der Lasurstein (Lapislázuli, Lasurit), . 3NaAlSi0 4 • Na 2 S. Rhombendodekaeder selten; bildet sehr feinkörnige, fast dichte Massen von blauer Farbe, die oft mit Körnchen von gelbem Schwefelkies und von Kalkspat durchsetzt oder mit farblosem Glimmer und Diopsid innig gemengt sind; hierdurch schwankt die Dichte von 2,4—2,9. In kontaktmetamorphen Kalken, vor allem in Afghanistan und am Westende des Baikalsees abgebaut. Wird zu Schmuckgegenständen verarbeitet. Das reine Material lieferte früher die sehr wertvolle blaue Farbe (natürliches Ultramarin), die jetzt durch das künstliche Ultramarin ersetzt wird. Cancrinit, Na 6 Ca 2 [(C0 3 ) 2 1 (AlSi0 4 ) 6 ], hexagonal, kurzbis langsäulig, mit vollkommener Spaltbarkeit nach (1010).

Feldspatgruppö

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H. = 5—6, D. = 2,4—2,5 ist gelegentlicher Gesteinsgemengteil (z. B. in Laacher See-Auswürflingen). Feldspatgruppe Die Feldspate kristallisieren m o n o k l i n und t r i k l i n ; alle spalten deutlich nach zwei Richtungen, die bei den monoklinen senkrecht, bei den triklinen schiel (etwa !)4°) aufeinanderstellen. Nach dem Spaltwinkel bezeichnet man die monoklinen O r t h o k l a s (gerade oder rechtwinkelig spaltend), die triklinen P l a g i o k l a s (schief spaltend). Die bessere Spaltfläche wurde als Basis P (001), die andere als Längsfläche M (010), angenommen. Die Kristalle aller Feldspäte sehen einander sehr ähnlich und sind äußerlich oft schwer zu unterscheiden. Ein wesentlicher Unterschied liegt in ihrer chemischen Zusammensetzung: der monokline ist eine Verbindung von Kali, Tonerde und Kieselsäure, also K a l i f e l d s p a t ; die triklinen enthalten statt Kali entweder Natron ( N a t r o n f e l d s p a t ) oder Kalk ( K a l k f e l d s p a t ) oder, am häufigsten, beide in isomorpher Mischung ( K a l k n a t r o n f e l d s p ä t e ) . Raumgitter der Feldspäte ist sehr kompliziert, z. T. noch in Einzelheiten ungeklärt; jedenfalls liegen räumliche Netze von (Si, A l ) 0 4 - 3 b i s 4 - T e t r a e d e r n vor (vgl. S. 86). Bei der Verwitterung der Feldspäte entstehen, neben Kalziumkarbonat, durch Verlust der alkalischen Bestandteile Kaolin und Ton. Das Kali aus dem verwitterten Kalifeldspat wird von den Böden aufgenommen und bewirkt ihre Fruchtbarkeit. Orthoklas ist monokliner Kalifeldspat, KAlSi 3 0 8 . Gitter: C2h- Die Kristalle (Fig. 98) sind in der Regel begrenzt vom Vertikalprisma (T), der Längsfläche (M), der Basis (P), den

F i g . 98.

F i g . 99.

8 Brauns-Chudoba, Spez. Mineralogie

F i g . 100.

F i g . 101.

114

Silikate

Querflächen (x, y) und oft noch von einer hinteren Pyramide (o). Kristalltracht nach dem Vorkommen verschieden. Eingewachsene Kristalle entweder prismatisch nach T oder gestreckt nach der a-Achse (Fig. 99, vorwiegend in Tiefengesteinen); tafelig nach M (Fig. 100) in Ergußgesteinen, durch Vorherrschen von T und x rhomboedrisch (auf Klüften). Häufig Zwillinge: Karlsbader Zwillinge (Fig. 101) haben die Querfläche (100) gemeinsam und sind Durchkreuzungszwillinge. Bavenoer Zwillinge haben eine Fläche des Längsprismas (021), Manebacher die Basis (001) als Zwillingsebene und sie sind Berührungszwillinge. H. = 6, D. = 2,5—2,6. Nach Farbe und Ausbildung werden u. a. unterschieden: G e m e i n e r F e l d s p a t , trüb, fast undurchsichtig, weiß, grau, gelblich, rötlich, auch grünlich. Die weitaus häufigste Abart; Gemengteil der sog. Orthoklasgesteine, wie Granit, Syenit (mattblau schillernd in südnorwegischen Syeniten), Porphyr usw.; verbreitet in Pegmatiten, auch auf sekundären Lagerstätten und in sedimentären Gesteinen. Schöne Kristalle in Granitdrusen von Striegau in Schlesien, im Fichtelgebirge, bei Karlsbad, Baveno am Lago Maggiore usw. S a n i d i n („glasiger" Feldspat) ist tafelig nach der Längsfläche, klar, durchscheinend, farblos, meist natronhaltig. Bestandteil von Trachyten (Drachenfels im Siebengebirge), Auswürflingen am Laacher See usw. A d u l a r , meist ohne Längsfläche (vgl. Fig. 99) und in rhomboedrischer Tracht, farblos, klar, durchsichtig; findet sich als hydrothermale Bildung auf Klüften von Silikatgesteinen in den Alpen usw. Er zeigt bisweilen einen bläulichen Lichtschein und wird dann unter dem Namen M o n d s t e i n als Schmuckstein benutzt, besonders solcher von Ceylon; bei richtiger Beleuchtung zeigt er einen wogenden Lichtschein. Kalifeldspat ist auch der M i k r o k l i n , der äußerlich v o m trüben, gemeinen Feldspat nicht zu unterscheiden ist, seiner optischen und anderen Eigenschaften wegen aber für triklin angesprochen werden muß. Vorkommen wie Orthoklas. Eine rein grüne Varietät ist der als Schmuckstein zur Verwendung kommende A m a z o n e n s t e i n , der sich bei Miask im Ural, am Pikes Peak in Colorado, in Grönland u. a. 0 . vorfindet.

Plagioklase

115

Plagioklase sind isomorphe Mischungen von Natron- und Kalkfeldspat. a) N a t r o n f e l d s p a t oder A l b i t (abgekürzt Ab), NaAl Si 3 0 8 , triklin (C|). Die F o r m der einfachen Kristalle ist der von Orthoklas sehr ähnlich (vgl. Fig. 102 mit Fig. 98); meist Zwillinge, die nach der Längsfläche verzwiOingt und verwachsen sind (Albitgesetz, Fig. 103); die Basisflächen bilden dann an einem Ende flach ein_ springende, am anderen 5 flach ausspringende Winkel. Häufig polysynthetische Zwillinge nach dem Albitgesetz, die oft durch eine augenfällige Zwillingsstreifung erkennbar sind. Weiß bis farblos, durchsichtig oder durchFig. 103. lg ' ' scheinend, glasglänzend. D. ~ 2,61. F i n d e t sich aufgewachsen in Drusen, Pegmatiten und auf Klüften von Granit, z. B. bei Striegau in Schlesien, im Fichtelgebirge, aber auch auf Klüften alpiner Gesteine, in Erzgängen (z. B. Morro Velho). Eingewachsen in Alkaligraniten und -Syeniten wie deren Ergußformen, häufiger neugebildet in Gneisen. b) K a l k f e l d s p a t oder A n o r t h i t (abgekürzt An), CaAl 2 Si 2 0 8 , bildet kleine weiße, trikline Kristalle (C|). Aufgewachsene Kristalle z. B. auf Drusen der Somma-Auswürflinge; eingewachsen als Gesteinsgemengteil in ultrabasischen Tiefenund Ergußgesteinen sowie deren Tuffen (Miyake in Japan). D. - 2 , 7 6 . c) K a l k n a t r o n f e l d s p ä t e (Plagioklase) sind isomorphe Mischungen von Ab und An und wie diese beiden Endglieder triklin kristallisierend; häufig derb. F ü r letztere ist oft eine Zwillingsstreifung kennzeichnend; eine solche fehlt dem monoklinen Orthoklas. Die Streifen laufen der von den beiden Spaltflächen gebildeten Kante parallel; jeder Streifen entspricht einem dünnen Individuum, das sich zu den beiden benachbarten in Zwillingsstellung befindet. — Weiß, grau, selten rötlich. 8»

116

Silikate

Nach dem jeweiligen Mischungsverhältnis werden unterschieden: O l i g o k l a s (10—30% An), Gemengteil vieler Eruptivgesteine; durch eingelagerte Eisenglanzschüppchen schillernd und Sonnenstein bezeichnet. A n d e s i n (30—50% An), in vielen Andesiten; Kristalle im Cordieritgneis von Bodenmais in Bayern. L a b r a d o r (50—70% An), zeigt bisweilen in bestimmten Richtungen lebhaft schillernde Farben (Labradorisieren), besondersblau und grün, und ist dann ein schleifwürdiger Schmuckstein (z. B. von der Labradorküste Nordamerikas). Gemengteil basischer Eruptivgesteine (Gabbro u. a.). B y t o w n i t (70—90% An), im Forellenstein von Volpersdorf und Harzburg. Die physikalischen Eigenschaften der Mischungsglieder sind kontinuierliche Funktionen der Mischungsverhältnisse der beiden Endglieder. Die optischen Eigenschaften sind auch temperaturabhängig, so daß eine Tief- und eine Hochtemperaturoptik der Plagioklase verzeichnet werden kann. Der A n o r t h o k l a s ist eine trikline Mischung von Kaliund Natronfeldspat, in der gewöhnlich eine beginnende Entmischung zu erkennen ist. Meist in Ergußgesteinen foyaitischer Magmen; Kristalle aus Laven der Insel Pantelleria. P e r t h i t e zeigen entmischte Albitlamellen in Kalifeldspat, die in eigentümlich angeordneten Schnüren nicht selten beobachtbar sind. Skapolithe sind isomorphe Mischungen des Natronskapoliths M a r i a l i t h (Na 4 Al 3 Si 9 0 24 Cl) und des Kalkskapoliths M e j o n i t (Ca^AlgSigO^CCy, wobei sie tetragonal-bipyramidal (C4 jj) kristallisieren. Farblos oder weiß, glasiger Glanz. Oft völlig trüb und porzellanartig. H. = 5—6V2, D. = 2,54 bis 2,77. V. d. L. leicht und unter Aufblähen schmelzend. Typisches Mineral kontaktmetamorpher Gesteine und Lagerstätten. Kristalle in Somma- und Laacher See-Auswürflingen. Ein klarer gelber E d e l s k a p o l i t h aus Brasilien findet Verwendung als Schmuckstein. Datolith, Ca[OH | BSiOJ, monoklin-holoedrische Kristalle (Cgh), farblos, grünlich bis gelblich, glasglänzend, durchsichtig. H. = 5—57 2 , D. = 2,9—3,0. V. d. L. unter Auf-

Zeolithe

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schäumen schmelzbar; grüne Flammenfärbung. Hydrothermal auf Klüften und Drusen basischer Eruptivgesteine (St. Andreasberg auf Diabasklüften, Seiseralp in Melaphyrblöcken), oft recht flächenreich; seltener auf Erzlagerstätten. Klare Kristalle von New Jersey wurden gelegentlich als Schmuckstein verwendet.

Zeolithe Die Zeolithe sind kristallisierte, w a s s e r h a l t i g e , feldspatähnliche Silikate, die sich meist in Blasenräumen, Drusen und auf Klüften von Eruptivgesteinen und deren Tuffen, aber auch in kristallinen Schiefern und auf Erzgängen finden. Sie sind hydrothermaler Entstehung, gelegentlich auch pseudomorph nach Feldspäten und ihren Verwandten. Ihr Wassergehalt ist von der Temperatur abhängig und wird mit steigender Temperatur k o n t i n u i e r l i c h abgegeben, ohne Bildung bestimmter Hydrate; es ist z e o l i t h i s c h gebunden. Die Wasserabgabe erfolgt ohne Zerstörung des Gitters. Bedeutsam ist, daß die Zeolithe verlorenes Wasser wieder aufzunehmen vermögen, s t a t t des Wassers aber auch andere flüchtige Stoffe, wie Ammoniak, reines Jod oder Kohlenwasserstoffe. Durch diese Eigenschaft wird wahrscheinlich gemacht, daß als Gerippe der Kristallstruktur die Si0 4 -Gerüste dienen, in deren offenen Hohlräumen sich die Wassermoleküle einbauen, ohne am Zusammenhalt des Gitters selbst teilzunehmen. Beim Erhitzen schäumen die Zeolithe auf, daher ihr Name Siedesteine (gr.: z6o = ich koche, siede; lithos = Stein). Alle werden durch Salzsäure zersetzt. Viele Zeolithe besitzen das Vermögen, bei Behandlung mit einer Salzlösung ihren basischen Bestandteil gegen den der Lösung einzutauschen; so gibt z. B. Chabasit bei Behandlung mit einer Kochsalzlösung sein Kalzium ab und nimmt dafür äquivalente Mengen von Natrium auf; danach mit Chlorkalziumlösung behandelt, tauscht er sein Natrium gegen Kalzium aus; dieser B a s e n a u s t a u s c h hat für die Enthärtung von Wasser eine beachtenswerte Bedeutung. Im Boden werden Stoffe von der chemischen Zusammensetzung der Zeolithe („Bodenzeolithe") angenommen, welche den Stoffwechsel im Boden regeln sollen. Durch ihre Aufnahmefähigkeit für bestimmte Stoffe werden die Zeolithe auch für die fraktionierte Reinigung sonst schwer trennbarer Gase verwendet. 9 Braun9-Chudoha, Spez. Mineralogie

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Silikate

Die Zeolithe sind meist farblos bis weiß, durch Beimengungen gefärbt. Morphologisch Neigung zu Vizinalflächen, mimetischen Zwillingen und Viellingen. Natrolith, annähernd N a 2 A l 2 S i 3 O 1 0 • 2 H 2 0 , rhombisch (Ü2v), ist der wichtigste V e r t r e t e r der F a s e r z e o l i t h e . Kristalle, begrenzt von P r i s m a und B i p y r a m i d e , sehen deutlich pseudotetragonal a u s ; meist in weißen oder gelben, faserigen und strahligen A g g r e g a t e n . Durchsichtig bis undurchsichtig. An der L i c h t f l a m m e leicht schmelzbar. H . = 5—5 1 /-, D . = 2 , 2 — 2 , 4 . Nadelige und radialstrahlige Aggregate besonders häufig in Drusen und K l ü f t e n böhmischer Phonolithe (Aussig und Teplitz), hessischer und anderer B a s a l t e . Gelbe K r u s t e n und S c h n ü r e im P h o n o l i t h vom Hohentwiel. Auch in S y e n i t e n Norwegens. Skolecit, C a A l 2 S i 3 O 1 0 • 3 H 2 0 , monoklin; gewöhnlich pseudorhombische Zwillinge, m i t F e d e r s t r e i f u n g auf (010). P y r o e l e k t r i s c h . R a u n i g r u p p e C g ( ? ) . In B a s a l t h o h l r ä u m e n , auf alpinen K l ü f t e n und Drusen in G r a n i t und S y e n i t . Mesolith, chemisch zwischen N a t r o l i t h und Skolecit, so daß Mischkristalle vorliegen. Tliomsonit,NaCa 2 Al 5 Si 6 O 2 0 • 0 H 2 0 , r h o m b i s c h (D^h), meist fächerförmige stengelige oder kugelförmige Aggregate, sowie faserig. Kristalle selten. Bisweilen regelmäßig m i t Natrolith verwachsen. Auf B l a s e n r ä u m e n phonolithischer und basaltischer Gesteine. Auf der Seiseralpe in Melaphyr, am Vesuv in alten L a v e n . B e k a n n t e F u n d o r t e sind D u m b a r t o n in S c h o t t l a n d , aber auch die F ä r ö e r - I n s e l n (radialfaserige K u g e l n , sog. F a r ö e l i t h ) . Laumontit, CaAl2Si4012 • 4 H 2 0 , monoklin-prismatisch ( C 2 h ) ; Kristalle säulenförmig, v e r t i k a l gestreift. F a r b l o s , blaßgelb oder b l a ß r o t . V e r s t ä u b t an t r o c k e n e r L u f t ; das W a s s e r entweicht f a s t bis zur H ä l f t e , wodurch die Kristalle m a t t und bröckelig werden. Auf K l ü f t e n und B l a s e n r ä u m e n von E r u p t i v g e s t e i n e n , aber auch in Gneisen und Schiefern. I m Melaphyrmandelstein von O b e r s t e i n - I d a r , im Gabbro von Harzburg, im S y e n i t des Plauenschen Grundes. M i t

Heulandit

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Kupfererzen am Oberen See (USA). Als Verdrängungsprodukt von Feldspat und Quarz in Kuhmoinen (Zentralfinnland). Unter den B l ä t t e r z e o l i t h e n , im Gegensatz zu den obigen Faserzeolithen, sind erwähnenswert: Heulandit (Stilbit), CaAl 2 Si 6 O le • 5 H 2 0 , monoklin-holoedrisch ( C | h ) ; einfache, tafelige Kristalle, die sehr vollkommen nach (010) spalten. Auch blättrig und spätig. Gewöhnlich farblos, durch eingelagerte Goethitschüppchen ziegelrot (aus dem Fassatal, von Vacza in Siebenbürgen u. a. 0.). H. = 37.5—4, D. = 2,1—2,2. In Mandeln und Drusen von Basalten (Färöer) oder Graniten (Striegau und Elba), auf alpinen Klüften; seltener auf Erzgängen (z. B. St. Andreasberg am Harz). Desmin, Ca 2 NaAl 5 Si 13 0 36 • 1 4 H 2 0 , monoklin ( C | h ) ; meist in charakteristischen garbenförmigen Bündeln oder stengeligen Aggregaten. Farblos, weiß. Perlmutterglanz auf der Spaltfläche (010). H. = 37 a —4, D. = 2,1—2,2. Ziemlich verbreiteter und auch reichlich auftretender Zeolith. Auf Drusen von Basalten in Schottland, Färöer, Grönland (den Doppelspat von Eskifjord überkrustend), in Granitdrusen (z. B. Baveno, Striegau), auf Klüften kristalliner Schiefer (am St. Gotthard), auf der Eisenerzlagerstätte von Arendal. Der morphologischen Ausbildung nach werden noch W ü r f e l z e o l i t h e beobachtet; die Kristalle sind kubisch oder pseudokubisch. Chabasit, CaAl 2 Si 4 0 12 • 6 H 2 0 , kristallisiert in würfelähnlichen Rhomboedern, die oft Durchwachsungszwillinge (Fig. 104) bilden. Raumgruppe D ^ . Farblos, weiß, auch rötlich; durchsichtig oder durchscheinend, glasglänzend. Spröd. H. = 47 2 , D. = 2,1. Besonders schön in blasigem Basalt bei Nidda am Vogelsberg, im Melaphyr bei Oberstein, i m P h o nolith bei Aussig in Böhmen u. a. 0 . ; seltener im Granit (Striegau, Baveno) oder auf Erzgängen, wie bei St. Andreasberg am Harz. Fig. 104. 9*

120

Silikate

Als Absatz der Thermalquellen von Plombières. Phillipsit, (Ca, K 2 , Na 2 ) 2 [Al 4 Si n O 3 0 ] • 1 0 H 2 0 , und Harmotom, (Ba, K 2 ) 2 [Al 4 Si n 0 3 p] • 1 0 H 2 0 , Fig. 105. sind einander sehr ähnlich; sie bilden meist weiße, trübe, selten durchsichtige Kristalle, die rhombisch, quadratisch oder gar regulär aussehen, aber monoklin ( C | h ) sind und nur durch vielfach versteckte Zwillingsbildung jene einfachen Formen nachahmen. Auch deutliche Durchkreuzungszwillinge (Fig. 105) sind nicht selten; wegen dieser F o r m werden beide Mineralien auch K r e u z s t e i n genannt. H. = A 1 ^, D. = 2,2 (Phillipsit), 2,44—2,50 (Harmotom). Bildung beider Mineralien hydrothermal. Phillipsit namentlich in Hohlräumen von Basalten, gebildet aus zersetzten Feldspaten, z. B. am Stempel bei Marburg, Sasbach am Kaiserstuhl, Nidda am Vogelsberg u. a. 0 . ; H a r m o t o m in Melaphyrmandeln bei Oberstein, vor allem aber reichlich auf Erzgängen von St. Andreasberg a m Harz, Kongsberg in Norwegen usw. Analcim, NaAlSi 2 0 6 • H 2 0 , entspricht chemisch als Natriumverbindung dem Leucit, enthält aber zeolithisches Wasser. Kristallisiert regulär (0^°), meist in Ikositetraedern (211), oft in idealer Ausbildung; seltener W ü r f e l mit Ikositetraeder. Durchsichtig und farblos oder fast undurchsichtig und weiß sowie blaß fleischrot. Glasglänzend. H. = ö 1 ^ , D. = 2,2—2,3. In hydrothermaler Bildung in Blasenräumen von Basalten und verwandter Gesteine (z. B. schöne Kristalle auf der Cyklopeninsel bei Catania, rote Kristalle u. a. vom Fassatal); dann auf Erzgängen (St. Andreasberg am Harz), auf Magnetitlagern (Arendal und Gora Blagodat), doch auch eingewachsen als ursprünglicher magmatischer Gemengteil (Schmelzrest magmatischer E r s t a r r u n g ) in verschiedenen Ergußgesteinen (z. B. im Teschenit von Teschen und Neutitschein).

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