Mineralbestimmung
Wie kann man Mineralien bestimmen und voneinander unterscheiden? Viele Minerale lassen sich anhand ihrer physikalischen und optischen Eigenschaften erkennen.
In dieser Kategorie erklären wir wichtige Bestimmungsmerkmale wie Mohshärte, Dichte, Strichfarbe, Glanz, Spaltbarkeit, Bruch und Transparenz. Außerdem erfahren Sie, welche Rolle Magnetismus, optische Effekte und die Reaktion auf Säuren bei der Mineralbestimmung spielen.
Besonders anschaulich lassen sich diese Merkmale an Naturkristallen, Rohsteinen und ausgewählten Sammlermineralien untersuchen. Beispiele für charakteristische Minerale sind Fluorit, Epidot und Achat.
Weitere Mineralarten und ihre Eigenschaften finden Sie in unserem Mineralienverzeichnis A–Z.
- Details
- Geschrieben von: Super Admin
- Kategorie: Mineralbestimmung
- Zugriffe: 18
Minerale lassen sich anhand ihrer physikalischen Eigenschaften und charakteristischen Merkmale bestimmen. Farbe, Strichfarbe, Härte, Spaltbarkeit, Bruch, Glanz, Dichte und Kristallform liefern wichtige Hinweise auf die Identität eines Minerals.
Bei der makroskopischen Mineralbestimmung werden diese Merkmale mit bloßem Auge oder mithilfe einfacher Hilfsmittel untersucht. Nicht immer ist eine eindeutige Bestimmung möglich. Besonders bei ähnlich aussehenden Mineralen sind mehrere Eigenschaften zu vergleichen oder weiterführende Untersuchungen erforderlich.
Mineral oder Gestein – was ist der Unterschied?
Ein Mineral ist ein natürlich vorkommender, überwiegend anorganischer Feststoff mit einer charakteristischen chemischen Zusammensetzung und einer geordneten Kristallstruktur.
Ein Gestein besteht dagegen in der Regel aus einem oder mehreren Mineralen. Granit enthält beispielsweise hauptsächlich Quarz, Feldspäte und Glimmer.
Die Unterscheidung ist wichtig, denn bei der Mineralbestimmung untersucht man einzelne Mineralphasen und nicht nur das äußere Erscheinungsbild eines Gesteins.
Die wichtigsten Bestimmungsmerkmale von Mineralen
1. Farbe und Strichfarbe
Die Farbe ist häufig das erste Merkmal, das bei einem Mineral auffällt. Sie allein ist jedoch nur eingeschränkt für die Bestimmung geeignet.
Quarz kann beispielsweise farblos, weiß, violett, gelb, rosa oder rauchbraun auftreten. Die Unterschiede entstehen unter anderem durch Spurenelemente, Gitterdefekte oder Einschlüsse.
Aussagekräftiger kann die Strichfarbe sein. Sie bezeichnet die Farbe des Mineralpulvers, das beim Reiben über eine unglasierte Porzellanplatte entsteht.
Ein klassisches Beispiel ist Hämatit: Unabhängig von seinem metallisch grauen oder schwarzen Erscheinungsbild zeigt er eine rötliche bis rotbraune Strichfarbe.
Die Strichprobe eignet sich allerdings nicht für alle Minerale. Sehr harte Minerale können die Porzellanplatte ritzen, statt einen verwertbaren Pulverstrich zu hinterlassen.
2. Härte nach Mohs
Die Mohshärte beschreibt den Widerstand eines Minerals gegen das Ritzen durch ein anderes Material.
Die nach Friedrich Mohs benannte Härteskala umfasst zehn Referenzminerale:
| Mohshärte | Referenzmineral |
|---|---|
| 1 | Talk |
| 2 | Gips |
| 3 | Calcit |
| 4 | Fluorit |
| 5 | Apatit |
| 6 | Orthoklas |
| 7 | Quarz |
| 8 | Topas |
| 9 | Korund |
| 10 | Diamant |
Ein härteres Mineral kann ein weicheres ritzen. Die Mohsskala ist eine vergleichende, keine lineare Härteskala.
Eine einfache Ritzprobe kann die Bestimmung unterstützen. Bei wertvollen Sammlerstücken sollte man jedoch darauf verzichten, da sichtbare Beschädigungen entstehen können.
3. Spaltbarkeit und Bruch
Die Spaltbarkeit beschreibt die Eigenschaft eines Minerals, entlang bestimmter kristallographischer Ebenen zu brechen. Ursache dafür sind Unterschiede in der Bindungsstärke innerhalb des Kristallgitters.
Typische Beispiele:
- Calcit: sehr vollkommene Spaltbarkeit in drei Richtungen, die nicht rechtwinklig zueinander stehen.
- Glimmer: sehr vollkommene Spaltbarkeit in einer Richtung; dünne Blättchen lassen sich leicht abspalten.
- Fluorit: vollkommene Spaltbarkeit nach den Flächen eines Oktaeders.
Wenn ein Mineral nicht entlang ausgeprägter Spaltebenen bricht, wird die Art des Bruchs beschrieben.
Quarz zeigt typischerweise einen muscheligen Bruch, während andere Minerale beispielsweise unebene, splitterige oder faserige Bruchflächen besitzen können.
Spaltbarkeit und Bruch gehören zu den wichtigsten Merkmalen bei der makroskopischen Mineralbestimmung.
4. Glanz und Durchsichtigkeit
Der Glanz beschreibt, wie Licht an der Oberfläche eines Minerals reflektiert wird.
Zu den gebräuchlichen Bezeichnungen gehören:
- Metallglanz
- Glasglanz
- Diamantglanz
- Perlmuttglanz
- Fettglanz
- Seidenglanz
Bei der Durchsichtigkeit unterscheidet man zwischen durchsichtig, durchscheinend und undurchsichtig.
Diese Eigenschaften hängen unter anderem von der Mineralart, der Oberflächenbeschaffenheit und möglichen Einschlüssen ab.
5. Dichte
Die Dichte ist das Verhältnis zwischen Masse und Volumen eines Körpers und wird bei Mineralen häufig in g/cm³ angegeben.
Beispiele:
- Quarz: etwa 2,65 g/cm³
- Calcit: etwa 2,71 g/cm³
- Fluorit: etwa 3,18 g/cm³
- Galenit (Bleiglanz): etwa 7,5 g/cm³
Minerale mit hoher Dichte fühlen sich bei vergleichbarer Größe oft ungewöhnlich schwer an.
Eine genauere Bestimmung ist beispielsweise durch hydrostatische Wägung möglich. Dabei wird die Masse einer Probe in Luft und ihre scheinbare Masse in einer Flüssigkeit verglichen.
Bei porösen, wasserempfindlichen oder aus mehreren Mineralen bestehenden Proben sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.
6. Kristallmorphologie und Kristallhabitus
Die äußere Form eines Kristalls kann wichtige Hinweise auf die Mineralart geben.
Die Kristalltracht beschreibt die Kombination der an einem Kristall ausgebildeten Kristallflächen beziehungsweise Kristallformen. Der Kristallhabitus bezeichnet das allgemeine Erscheinungsbild, etwa prismatisch, tafelig, nadelig oder isometrisch.
Beispiele:
- Pyrit bildet häufig würfelförmige Kristalle.
- Quarz tritt oft in prismatischen Kristallen mit charakteristischen Endflächen auf.
- Turmalin zeigt häufig langprismatische Kristalle.
Minerale können außerdem körnige, faserige, radialstrahlige oder massige Aggregate bilden.
Die Kristallform ist besonders hilfreich, wenn gut ausgebildete Kristalle vorliegen. Sie reicht jedoch allein nicht immer für eine sichere Bestimmung aus.
7. Besondere physikalische und optische Eigenschaften
Einige Minerale besitzen zusätzliche Merkmale, die ihre Identifizierung erleichtern können.
Magnetismus: Magnetit zeigt häufig einen ausgeprägten Magnetismus. Auch andere Minerale können schwach magnetisch sein.
Fluoreszenz: Manche Minerale senden unter UV-Strahlung sichtbares Licht aus. Ob und wie stark ein Mineral fluoresziert, kann von Spurenelementen und Gitterdefekten abhängen.
Doppelbrechung: Bestimmte Minerale, insbesondere klarer Calcit (Doppelspat), zeigen eine auffällige Doppelbrechung des Lichts.
Reaktion mit Säure: Calcit reagiert mit verdünnter Salzsäure unter Bildung von Kohlenstoffdioxid. Diese Reaktion wird in der Geologie zur Unterscheidung bestimmter Carbonatminerale genutzt. Wegen der Gefahren beim Umgang mit Säuren sollte eine solche Prüfung nur mit geeigneter Schutzausrüstung und Fachkenntnis erfolgen.
Wie geht man bei der Mineralbestimmung praktisch vor?
Bei einer unbekannten Mineralprobe empfiehlt sich ein systematisches Vorgehen.
- Fundort dokumentieren: Herkunft, geologische Umgebung und Begleitminerale (Paragenese) können wichtige Hinweise liefern.
- Äußere Merkmale untersuchen: Farbe, Kristallform, Habitus, Glanz und Durchsichtigkeit beschreiben.
- Spaltbarkeit und Bruch beurteilen: Bereits vorhandene Bruchflächen untersuchen, ohne die Probe unnötig zu beschädigen.
- Weitere Eigenschaften prüfen: Bei Bedarf Strichfarbe, Härte, Dichte oder Magnetismus bestimmen.
- Merkmale vergleichen: Die Ergebnisse mit mineralogischen Bestimmungstabellen und zuverlässiger Fachliteratur abgleichen.
Je mehr unabhängige Eigenschaften übereinstimmen, desto besser lässt sich eine Bestimmung eingrenzen.
Wann sind Laboruntersuchungen notwendig?
Nicht alle Minerale lassen sich allein anhand äußerer Eigenschaften eindeutig identifizieren.
Besonders bei feinkörnigen Aggregaten, seltenen Mineralarten und Mineralen mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften können analytische Verfahren erforderlich sein.
Zu den wichtigsten Methoden gehören:
- Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD): Untersuchung der kristallinen Struktur und Identifizierung kristalliner Phasen.
- Raman-Spektroskopie: Identifizierung von Mineralen anhand charakteristischer Schwingungsspektren.
- Elektronenstrahlmikroanalyse: Bestimmung der chemischen Zusammensetzung kleiner Probenbereiche.
Die Wahl des Verfahrens hängt von der Fragestellung und der Beschaffenheit der Probe ab.
Minerale kennenlernen und vergleichen
Wer Minerale bestimmen möchte, profitiert besonders vom Vergleich unterschiedlicher Originalproben.
In unserem Mineralien-Lexikon finden Sie verschiedene Mineralarten und ihre Erscheinungsformen.
Interessant ist beispielsweise Achat, eine gebänderte Varietät von Chalcedon. An Achat lässt sich gut erkennen, dass das äußere Erscheinungsbild eines Minerals beziehungsweise Mineralaggregats stark von seiner Entstehung und inneren Struktur beeinflusst werden kann.
Auch die geografische Herkunft ist bei der Beschreibung von Mineralstufen von Bedeutung. Entdecken Sie dazu unsere Mineralien nach Fundorten.
Fazit
Die Mineralbestimmung beruht auf dem Zusammenspiel verschiedener Merkmale. Einzelne Eigenschaften wie Farbe oder Kristallform können wichtige Hinweise liefern, sind jedoch nicht immer eindeutig.
Eine zuverlässige Bestimmung beginnt mit sorgfältiger Beobachtung, dem Vergleich mehrerer physikalischer Eigenschaften und der Berücksichtigung der geologischen Herkunft.
Für anspruchsvollere Fragestellungen ergänzen mineralogische Analyseverfahren die klassische makroskopische Bestimmung.
