Geologie at ZHAW - Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

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Physikalische Verwitterung 

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Metamorphite

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Diagnostische Eigenschaften von Mineralen

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Sedimente und Sedimentite



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Mineralbestand Spaltbarkeit

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Mineralbestand Reaktion mit Salzsäure

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Das ABC der Gesteinsbestimmung

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Diagnostische Eigenschaften von Mineralen

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Diagnostische Eigenschaft Mineral: Spaltbarkeit

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Diagnostische Eigenschaft Mineral: Kristallform

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Diagnostische Eigenschaft Mineral: Reaktion mit verdünnter Salzsäure
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Einführung Mineralogie

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Geologie

Physikalische Verwitterung 

Verschiedene Prozesse können eine Verkleinerung des Gesteins verursachen: 

- Thermische Spannungen: Temperaturschwankungen führen wegen richtungsabhängiger Aus-dehnung der Minerale zu Mikrorissen im Gestein. 

- Frostsprengung: am Tag fliesst Wasser in Mikrorisse. Wenn das Wasser in der Nacht gefriert, wird das Gestein durch die Volumenzunahme beim Gefrieren gesprengt 

- Salzsprengung: In Küstennähe kann auch das Wachstum von Salzkristallen Gestein sprengen 

- Mechanische Einwirkung: Gletscher, Geschiebebewegung in Fliessgewässern oder Felsstürze führen zu einer mechanischen Zerkleinerung des Gesteins. 

Geologie

Metamorphite

Bilden sich durch endogene Prozesse tief in der Erde. Metamorphite entstehen durch Umwandlung von Gesteinen bei erhöhten Druck- und Temperaturbedingungen.

Kurz: bei der Metamorphose werden Gesteine umgewandelt

Mögliche Merkmale: typische Minerale (z.B. Granat), Schieferung, Faltung

Geologie

Diagnostische Eigenschaften von Mineralen

1. Härte

2. Spaltbarkeit

3. Glanz

4. Farbe und Transparenz

5. Kristallform

6. Reaktion mit verdünnter Salzsäure

Geologie

Sedimente und Sedimentite



Entstehen durch exogene Prozesse an der Erdoberfläche, d.h. durch Verwitterung, Erosion und Ablagerung (Sedimentation) von Gestein.

Sedimente sind ein lockerer Verbund von Komponenten (z.B. Sandkörner). Sie gehören zu den Lockergesteinen, da sie nicht durch Zementation verfestigt worden (z.B. Schotter)

Bei Sedimentiten sind die Komponenten durch Diagenese[1] verfestigt wurden (zementiert). Im Gegensatz zu den Sedimenten ist der Sedimentit hart und gehört zu den Festgesteinen.

Sedimentite werden wiederum in drei weitere Typen unterteilt: klastische, biogene und chemische Sedimentite.

Klastisch: entstehen durch zerbrechen von Gestein (z.B. Gesteinsbruchstücke, einzelne Minerale, Sand)

Biogen: sind aus Lebewesen entstanden (meist Skelette von Wasserlebewesen z.B. Kalkalgen, Kieselalgen)

Chemisch: haben sich durch chemische Prozesse gebildet (z.B. Evaporite)


[1] Überbegriff für die Verfestigung von Gestein


Geologie

Mineralbestand Spaltbarkeit

- Die Spaltbarkeit kann beurteilt werden, indem man das Gestein mit dem Hammer anschlägt

- Sie kann gut oder schlecht sein

- Aufschlussreich können auch Winkel zwischen den Flächen sein

Geologie

Mineralbestand Reaktion mit Salzsäure

- Calcit (Kalk) reagiert mit verdünnter Salzsäure (HCl) durch Aufbrausen

- Wenn nur wenig Kalk im Gestein ist, schäumt es auch nur wenig.

- Gute Unterscheidung zu Dolomit, der praktisch nicht aufbraust sonst aber sehr ähnlich aussieht wie Calzit

Geologie

Das ABC der Gesteinsbestimmung

1. Raumfüllung

2. Korngrösse (relativ und absolut)

3. Kornform (rund, eckig, idiomorph, xenomorph)

4. Gefügemerkmale (Schieferung, Schichtung)

5. Farbe


Merksatz: RKKG F(uck)

Geologie

Diagnostische Eigenschaften von Mineralen

1. Härte

2. Spaltbarkeit

3. Glanz

4. Farbe und Transparenz

5. Kristallform

6. Reaktion mit verdünnter Salzsäure

Geologie

Diagnostische Eigenschaft Mineral: Spaltbarkeit

Die Spaltbarkeit von Mineralen kann man im Feld untersuchen, wenn man das Gestein mit dem Hammer anschlägt. Ist die Spaltbarkeit gut, bricht das Gestein entlang von Flächen, die durch die Kristallstruktur vorgegeben sind. Bei schlechter Spaltbarkeit bricht das Gestein nach anderen Kriterien. Ein Spezialfall stellen dabei gewölbte Bruchflächen dar, was man muscheligen Bruch nennt, der beispiels-weise für Quarz typisch ist.

Geologie

Diagnostische Eigenschaft Mineral: Kristallform

Die Kristallform kann ein gutes Merkmal sein, aber es ist sehr wichtig zu beachten, dass in einem Gestein die Kristallform nicht immer sichtbar ist, da gewisse spät kristallisierende Minerale in den verbleibenden Hohlräumen wachsen und folglich nicht ihre charakteristische Kristallform ausbilden können. Ein Mineral mit typischer Kristallform ist der Granat, mit isometrischen Kristallen die wie kleine Fussbälle oder eben wie das Innere von Granatäpfeln

Geologie

Diagnostische Eigenschaft Mineral: Reaktion mit verdünnter Salzsäure

Zur Identifikation von Kalk ist verdünnte Salzsäure (10%) ein wichtiges Hilfsmittel. Ein Tropfen Salzsäure auf Kalk schäumt intensiv. Ist der Anteil von Kalk im Gestein nur gering ist auch die Reaktion weniger deutlich.

Geologie

Einführung Mineralogie

Ein Mineral ist ein natürlich entstandener Festkörper mit kristalliner Struktur und homogener, anorganischer Zusammensetzung. Es gibt aber auch Ausnahmen wie Minerale mit organischen Anteilen oder Minerale ohne Kristallstruktur (amorph) wie Opal. Ein Mineralname steht für eine Kristallstruktur und eine definierte Zusammensetzung. 

 

Kristallstruktur und chemische Zusammensetzung kann mit grossem technischem Aufwand bestimmt werden, ein Mineral kann aber auch im Feld, wenn es genug gross ist, oft von Auge oder mit Hilfe einer Lupe bestimmt werden. Man nutzt dabei die Auswirkungen von Kristallstruktur und Zusammensetzung aus zur Identifikation, wie der Winkel zwischen Kristallflächen, die Farbe, die Härte und die Spaltbarkeit. Die Reaktion mit 10%-Salzsäure kann die Anwesenheit oder den Anteil von Kalk zeigen.

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