Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale

1. Begleitmaterial zur Übung Mikroskopie der gesteinsbildenden Minerale Teil VI: Granat, Andalusit, Sillimanit, Disthen, Staurolith, Chloritoid, Korund, Rutil, Spinell, Limonit, opake Erze, Artefakte, Besonderheiten In dieser Präsentation werden die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale gezeigt. Reihenfolge und Schliffnummern entsprechen dem Kursverlauf. Achtung! Diese Präsentation ersetzt keinesfalls das Arbeiten am Mikroskop. Hier gilt in besonderem Maße die Regel: Nur Übung macht den Bachelor

2. Granat Formel :(Mg,Fe,Mn,Ca)3(Al,Fe,Cr)2[SiO4]3 Symmetrie : kubisch n : 1,71 – 2,0 n : - 2V : - max. I. F. (30μm) : - Besonderheiten: Isotrop, hohes Relief, Hang zur Idiomorphie, oft rosa bis rot. Einzige Verwechslungsmöglichkeit mit Spinell, dieser bildet aber Oktaeder (Querschnitte mit 3, 4 oder max. 6 Ecken im Gegensatz zu den rundlichen Formen bei Granat).

3. 0,1 mm Granat Nr. 42 Besonderheiten: Winzige, idiomorphe Kristalle neben Amphibol in Quarz. Achtung: Manchmal sind die Kristalle scheinbar anisotrop, da wegen der geringen Größe unterhalb oder oberhalb noch Quarz liegt. perfekte Rhomben- dodekaeder

4. 1 mm Granat Nr. 38 Besonderheiten: Poikilithisches Wachstum. Der Granat schließt die Minerale, die er nicht aufzehrt, ein und erhält so ein sieb- oder schwamm-artiges Aussehen.

5. 1 mm Granat Nr. 38 Besonderheiten: Kelyphit-Reaktionssaum um Granat.

6. 1 mm Granat Nr. 57 Besonderheiten: . • Besonderheiten: • "Schneeballgranat". Die Entstehung wird noch kontrovers diskutiert. Eine Möglichkeit ist die Rotation des Granats bei gleichzeitigem Wachstum während der Durchbewegung des Gesteins, wie hier dargestellt. • Bewegungsrichtung • Rotation des Granats • Einschlußbahnen

7. 1 mm Granat • Besonderheiten: • "Schneeballgranat". Die Entstehung wird noch kontrovers diskutiert. Eine Möglichkeit ist die Rotation des Granats bei gleichzeitigem Wachstum während der Durchbewegung des Gesteins, wie hier dargestellt. • Bewegungsrichtung • Rotation des Granats • Einschlußbahnen

8. 1 mm Granat Nr. 38 Besonderheiten: Atoll-artige Bildung durch Abbau einer inneren Zone oder gar des gesamten Kerns.

9. Andalusit Formel : Al[5]Al[6][O|SiO4] Symmetrie : rhombisch n : 1,629 – 1,640 n : 0,009 – 0,011 2Vx : 83° - 85° max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung Besonderheiten: Meist prismatisch, Spaltbarkeit nach {110} ca. 90°, manchmal pleochroitisch. Chiastolithe mit kreuzförmig angeordneten Einschlüssen. Regionalmetamorph und kontaktmetamorph.

10. 1 mm Andalusit Nr. 44 Besonderheiten: Zonar gebaute Andalusite mit rosa-farblos Pleochroismus im Kern. Beachten Sie die Spaltbarkeit nach {110}(ca. 90° im Kopfschnitt). Kopfschnitte Längsschnitt

11. 1 mm Andalusit Nr. 38 Besonderheiten: hoch lichtbrechende, schwach gelbliche Einschlüsse von Staurolith

12. 1 mm Andalusit Nr. 63 Besonderheiten: Große Porphyroblasten mit poikilithischem Gefüge.

13. 1 mm Andalusit Nr. 63 Besonderheiten: Chiastolith, kreuzförmige Einschlußbahnen von bituminöser Substanz bzw. Graphit in Richtung der Kristallkanten. Typische Ausbildung von Andalusit-Porphyroblasten in Kohlenstoff-reichen Metasedimenten.

14. Sillimanit Formel : Al[4]Al[6][O|SiO4] Symmetrie : rhombisch n : 1,657 – 1,682 n : 0,02 – 0,022 2Vz : 21° - 30° max. I. F. (30μm) : Blau II. Ordnung Besonderheiten: Meist langprismatisch bis dünnfaserig, Spaltbarkeit nach {010} (nur eine Raumrichtung!). Elongation positiv (wichtig wenn man kein Achsenbild erzeugen kann weil die Kristalle zu klein sind).

15. 1 mm Sillimanit Nr. 32 Besonderheiten: Kopfschnitte Längsschnitte

16. 0,5 mm Sillimanit Nr. 33

17. 0,5 mm Sillimanit, Fibrolith, orientiert eingelagerte Einschlüsse in Cordierit Nr. 51

18. Besonderheiten: • parallel zur Schliffebenen eingeregelt (Längsschnitte) • senkrecht zur Schliffebene eingeregelt (Kopfschnitte) 0,2 mm Sillimanit, Fibrolith, Detailaufnahme Nr. 51

19. Disthen Formel : Al[6]Al[6][O|SiO4] Symmetrie : triklin n : 1,710 – 1,729 n : 0,016 – 0,017 2Vz : 82° max. I. F. (30μm) : Orange I. Ordnung Besonderheiten: Durch seine Spröde und die vollkommene Spaltbarkeit zeigt er in den Schliffen oft Ausbrüche.

20. 1 mm Disthen Nr. 53

21. Verwachsungs- ebene 1 mm Disthen Nr. 47 Besonderheiten: Zwilling, beide Individuen löschen fast gleich aus, sind aber an dem Verlauf der Spaltbarkeiten zu erkennen.

22. 0,5 mm Disthen Nr. 57

23. 1 mm Disthen Nr. 74 • Besonderheiten: • In diesen Gestein gibt es drei verschiedene Hauptbestandteile mit hohem Brechungsindex, die z.T. nur schwer zu unterscheiden sind: • Granat, durch die Isotropie leicht zu erkennen • Jadeit, retrograde Reaktionssäume • Disthen, keine Reaktionssäume

24. Staurolith Formel : 2FeO•AlOOH•4Al2[O|SiO4] Symmetrie : monoklin n : 1,739 – 1,762 n : 0,013 – 0,015 2Vz : 79° - 90° max. I. F. (30μm) : Orange I. Ordnung Besonderheiten: Hohe Lichtbrechung, gelbe Eigenfarbe und Zwillingsbildung sind typisch. Stets pseudorhombisch (monokliner Winkel =90°, Auslöschungsschiefe 0°).

25. 1 mm Staurolith Nr. 63 Besonderheiten: Idiomorphe, stark poikilithische Einkristalle und Zwillinge in einem Knotenschiefer neben großen Andalusit-Kristallen.

26. 1 mm Staurolith Nr. 63 Besonderheiten: Idiomorphe, stark poikilithische Einkristalle und Zwillinge in einem Knotenschiefer neben großen Andalusit-Kristallen.

27. 1 mm Staurolith Nr. 57 Besonderheiten: Große Staurolith-Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung.

28. 1 mm Staurolith Nr. 57 Besonderheiten: Große Staurolith-Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung.

29. 0,5 mm Staurolith Nr. 38 Besonderheiten: Andalusit-Kristalle mit Einschlüssen von Staurolith. Staurolith

30. Chloritoid Formel : (Fe,Mg,Mn)Al2[(OH)2|O|SiO4] Symmetrie : monoklin und triklin n : 1,682 – 1,740 n : 0,010 – 0,012 2Vz : 36° - 70° max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung, anomal Besonderheiten: Hohe Lichtbrechung, blaugrüne Eigenfarbe, Zwillingsbildung und anomale Interferenzfarben in der Nähe der Auslöschungsstellung sind typisch.

31. 0,5 mm Chloritoid Nr. 49 Besonderheiten: Große Chloritoid-Porphyroblasten überwachsen eine ältere Schieferung. Zum Teil sind schöne Druckschatten, die mit Quarz ausgefüllt sind, zu sehen.

32. Schwingungsrichtung des Polarisators 1 mm Chloritoid Nr. 69 Besonderheiten: Kräftiger Pleochroismus (Eisen-reicher als in Schliff Nr. 49), Polysynthetische Zwillingsbildung.

33. 0,5 mm Chloritoid Sonderschliff Besonderheiten: Chloritoid-Porphyroblasten mit Zonarbau

34. 0,5 mm Chloritoid Sonderschliff Besonderheiten: Chloritoid-Porphyroblasten mit Zonarbau, rosettenförmiges Aggregat

35. Korund Formel : Al2O3 Symmetrie : trigonal n : 1,759 – 1,772 n : 0,008 – 0,009 2V : - max. I. F. (30μm) : Weiß I. Ordnung Besonderheiten: Durch seine Kombination von Granat-artig hoher Lichtbrechung, Quarz-artiger Doppelbrechung und optisch einachsig negativem Charakter unverwechselbar! Rosa-Färbung beim Rubin (Schliff Nr. 32), sonst farblos – blau (Saphir). Oft Absonderungen parallel {10-11}, dies sieht aus wie eine vollkommene Spaltbarkeit!

36. Besonderheiten: Absonderungen parallel {1011}; diese ist keine Spaltbarkeit, wie man an den Anisotropieeffekten auf diesen Flächen erkennt. 1 mm Korund Nr. 63

37. Besonderheiten: Absonderungen parallel {1011}. 1 mm Korund Sonderschliff

38. 0,5 mm Korund Sonderschliff • Besonderheiten: • Kopfschnitt • Längsschnitt • neben Chloritoid und opakem Erz

39. Rutil Formel : TiO2 Symmetrie : tetragonal n : 2,6 – 2,9 n : 0,3 !!!!! 2V : - max. I. F. (30μm) : Weiß höherer Ordnung Besonderheiten: Mineral mit der höchsten Licht- und Doppelbrechung unter den gesteinsbildenden Mineralen! Stets gelb oder rot gefärbt, schwacher Pleochroismus mit ne>no. Achsenbild wegen des Chagrins an unpolierten Schliffen schlecht erkennbar. Spaltbarkeit nach {110} (90°). Zwillinge.

40. 0,5 mm Rutil Nr. 32 • Besonderheiten: • Kopfschnitt, Spaltbarkeiten unter 90°!

41. Spinell Formel : (Fe,Mg,Mn)(Al,Fe3+,Cr)2O4 Symmetrie : kubisch n : 1,718 – 2,05 n : - 2V : - max. I. F. (30μm) : - Besonderheiten: Isotrop, hohes Relief, sehr ähnlich dem Granat, aber bildet fast ausschließlich Oktaeder (Querschnitte mit 3, 4 oder max. 6 Ecken im Gegensatz zu den rundlichen Formen bei Granat). Im Gegensatz zu den Granaten sind die gesteinsbildend wichtigsten Spinell meist kräftig gefärbt (Hercynit: grün; Picotit: braun; Chromit u. Magnetit siehe bei opaken Erzen).

42. 1 mm Spinell Nr. 40

43. 0,3 mm Spinell Nr. 31 Besonderheiten: Disthen wird zu grünem Spinell abgebaut. Rechts oben Granat zum Vergleich des Reliefs!

44. 0,3 mm Spinell - Magnesiochromit Nr. 7 Besonderheiten: die Magnesium-reichen Chromit-Mischkristalle sind braun durchsichtig. Mit zunehmendem Eisen-Gehalt werden sie opaker.

45. Limonit Formel : FeOOH Symmetrie : rhombisch n : ~ 2 – 2,5 n : 0,6(L.), 0,08-0,14(G.) 2V : max. I. F. (30μm) : Weiß höherer Ordnung Besonderheiten: Gemenge aus Goethit und Lepidokrokit, oft rhythmisch. Entsteht bei der Verwitterung von Fe-haltigen Sulfiden (Pyrit, Chalkopyrit, etc.). "Rost", färbt Gesteine intensiv rot durch intergranulare Beläge.

46. 0,2 mm Limonit Nr. 52 Besonderheiten: Limonit entsteht bevorzugt bei der Verwitterung Fe-haltiger Sulfide, z.B. Pyrit.

47. Opake Erze Die Untersuchung opaker Erze ist mit einem normalen Durchlichtmikroskop prinzipiell nicht möglich. Dazu benötigt man spezielle Einrichtungen (Opak-Illuminatoren), mit denen die Probe senkrecht von oben beleuchtet und das reflektierte Licht analysiert wird (Auflicht-Mikroskope). Diese Methode wird im "Praktikum Geowissenschaften", 6. Semester, Versuch J vorgestellt. In seltenen Fällen, immer dann wenn spezifische Kornformen oder Umwandlungserscheinungen auftreten, ist es aber möglich, auch im Durchlicht indirekt ein opakes Erzes zu bestimmen. Einige dieser Beispiele folgen. Forschungs-Mikroskop für Durchlicht und Auflicht

48. Beobachtungs-strahlengang Opak-Illuminator Beleuchtungs-strahlengang Strahlenteiler, z.B. halbdurchlässiger Spiegel Probe Auflicht-Mikroskop, Strahlengang

49. 0,5 mm Graphit Nr. 66 Besonderheiten: Linealförmige Querschnitte eines tafeligen Minerals, mechanische Eigenschaften wie ein Schichtsilikat: verbogen, verknittert, z.T. aufblätternd wie die Seiten eines Buches.

50. 0,2 mm Magnetit Nr. 6 Besonderheiten: Zusammen mit Ilmenit häufigstes opakes Erz in magmatischen Gesteinen. Isometrische Querschnitte, eckig, meist Dreiecke, Vierecke oder Sechsecke.