Jedem Mineral und Edelstein wohnt ein Zauber inne und beherbergt ihn tief in seinem Innersten – aber wie entstehen Mineralien und Edelsteine?
Zuletzt haben wir uns mit dem Unterschied der Begriffe Gesteine, Mineralien, Edelsteine, Halbedelsteine und Schmucksteine beschäftigt (siehe hierzu den Beitrag: Was sind Gesteine, Mineralien, Edelsteine, Halbedelsteine und Schmucksteine?). Mit dem folgenden Beitrag möchten wir Ihnen einen Einblick geben, wie Mineralien und Edelsteine enstehen.
Dieser Beitrag ist Teil der Artikelserie »Das Kompendium der Mineralien und Edelsteine«:
Wie bilden sich Mineralien?
Das Mineral ist nicht nur ein fester, anorganischer sowie physikalischer und chemisch- homogener Grundbestandteil der Erde, sondern auch des Mondes, der Meteoriten und aller weiteren Himmelskörper. Alle Gesteine der Erde und der Himmelskörper, ausgenommen von natürlichen Gläser, zählen zu den Mineralien, denn sie bestehen aus Atomen, Ionen und Anionen. Edelsteine sind Naturwissenschaftlich betrachtet Mineralien die sich unter besonderen Bedinungen bilden. Gegenwärtig sind ca. 4.800-5.900 Mineralien bekannt. Verglichen mit der Anzahl der Tier- und Pflanzenarten ist ihre Anzahl marginal.
In der Mineralogie (Mineralienkunde) wird bei der Entstehung von Mineralien in drei Bildungsprinzipien unterschieden:
Primäres Bildungsprinzip (Der Ursprung von Primärminerale)
Das primäre Bildungsprinzip erklärt den Ursprung von Primärmineralen. Zu diesen Primärmineralen zählen die magmatischen Minerale. Diese entstehen durch flüssiges Magma, also geschmolzenes Gestein, dass sich noch eingeschlossen unter der Erdoberfläche befindet und aus dem sich nach verschiedenen Abkühlungsstadien einige Stoffe absondern. Die Größe der dabei entstandenen Kristalle ist von der Abkühlungsgeschwindigkeit und der Wachstumszeit des Magmas abhängig.
Info:
Als Lava bezeichnet man geschmolzenes Gestein an der Erdoberfläche und als Magma geschmolzenes Gestein, dass sich noch im Inneren der Erde befindet.
Um den Entstehungsort magmatischer Minerale zu bestimmen, differenzieren Mineralogen zwischen Vulkaniten, sie entstehen an der Erdoberfläche und Plutoniten (Intrusiva), sie bilden sich im Erdinneren. Zusätzlich wird noch zwischen: liquidmagmatisch (Enstehung von Mineralien wie z. B. Chromit, Pyrrhotin, Pentlandit und Platin etc.), sowie pneumatolytisch (Enstehung von Mineralien wie z. B. Topas, Fluorit, Turmalin, Apatit, Pyrit und Hämatit etc.), als auch hydrothermal (den Bildungsbereich von Mineralen aus Gas- und salzhaltigen wässrigen Lösungen) unterschieden.
v. l. n. r.: flüssiges Lava (Erdoberfläche), Vulkanit-Gestein (Basaltsäulen) [1] und Plutonit-Gestein »Rosetta-Stein« (Granodiorit) aus Memphis in Ägypten [2] – Reihe 2: liquidmagmatisch (Chromit) [3], pneumatolytisch (Fluorit) und hydrothermal (Bergkristall).
Sekundäres Bildungsprinzip (Die Neubildung von Sekundärminerale)
Mit dem sekundären Bildungsprinzip ist die nachträgliche Veränderung des Gesteins gemeint, also die natürliche Beeinflussung mithilfe von Verwitterungen, Metamorphosen und Ablagerungen. Auch bei hydrothermalen Lösungen in Hohlräumen, also bei Wasseransammlungen in Gesteinsschichten wie z. B. bei Achate und Drusen, kommt häufig eine Abscheidung vor. Zu den Sekundärmineralen zählen also die sedimentären Mineralien, da diese infolge einer späteren Veränderung aus den Primärmineralen hervorgehen.
v. l. n. r.: Sekundärminerale – Amethyst Druse (Geode), Achat, Amethyst Kristallschädel und Achat Kristallschädel.
Tertiäres Bildungsprinzip (Die Metamorphose von Sekundärminerale)
Das tertiäre Bildungsprinzip beschreibt die Metamorphose eines Minerals, also die Gestaltwandlung eines bestehenden Gesteins in ein neues (z. B. Kalkgestein wird zu Marmor). Zu den Sekundärmineralen zählen metamorphe Mineralien. Metamorphosen entstehen durch Umwandlungen unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur tief in der Erdkruste, so das sich hierbei ein neues, widerstandsfähiges Mineral bildet. Dieses Mineral wird »Metamorphit« oder auch »Tertiär-Mineral« genannt. Zu den Tertiär-Mineralen zählen z. B. Serpentin, Tigereisen, Rhodonit oder Falken- und Tigerauge.
v. l. n. r.: Metamorphite – Serpentin [4], Tigereisen [5], Rhodonit [6] und Falkenauge [7] – Reihe 2: obige Mineralien in Form von Kristallschädeln geschliffen und poliert.
Im nachfolgenden Beitrag beschäftigen wir uns mit der Entstehung der Farben von Mineralien und Edelsteine.
Quellnachweise (Bilder)
[1] SehLax (Rafael Brix), Seifen nsg basaltsaeulen, CC BY-SA 3.0
[2] © Hans Hillewaert, Rosetta Stone, CC BY-SA 4.0
[3] Piotr Sosnowski, Chromite poland, CC BY-SA 4.0
[4] James St. John, Serpentinite (Deer Lake Peridotite, late Neoarchean; Ropes Gold Mine, Upper Peninsula of Michigan, USA) (16755884589), CC BY 2.0
[5] Hannes Grobe, Tigereisen hg, CC BY-SA 2.5
[6] Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0, Rhodonite-266469, CC BY-SA 3.0
[7] Ra'ike (see also: de:Benutzer:Ra'ike), Falkenauge - Hawks eye, CC BY 3.0