systemix als Mineraloge

Bereits in jungen Jahren führte Stephan Ebers Untersuchungen an Biotitgraniten im Südschwarzwald durch
 Was ist Mineralogie?

Der Versuch einer Antwort
Die Vernetzung der Mineralogie mit den anderen Wissenschaften
 Quarzkristalle im Gangausbiss d. Grube Glücksrad, Ober-Schulenberg,
Bockswieser-Schulenberger-Gangzug im Oberharz
zum Spitzweg-Bild
 Mineralogie ist eben mehr, als es das beschauliche Gemälde von Carl Spitzweg zeigt. Das Sammeln und Bestimmen der Minerale ist allerdings eine notwendige Voraussetzung zur Erarbeitung der Grundkenntnisse der speziellen Mineralogie. Auch die heutige Automation der Analyseverfahren helfen dem Mineralogen im Gelände wenig, wenn es darum geht Gesteine einzuordnen und daraus Schlüsse über die Entstehung bestimmter Minerale zu ziehen und was noch wichtiger ist: das Nehmen einer repräsentativen Probe.

Die Untersuchungsmethoden sind vielfältig. Allgemein spricht man bei einem Gemenge von einem Phasengemisch. Die Phasenanalyse zerfällt in folgende grundsätzliche Verfahren:
  1. optische Verfahren wie die mikroskopische Untersuchung
  2. röntgenographische Verfahren auch mittels Rasterelektronenmikroskop und Neutronenbeugung
  3. chemische Analyse
  4. physikalische Methoden wie Thermowaage und DTA

Jedes Verfahren besitzt seine Bedeutung. Sodass der Fachmann mit allen Verfahren vertraut sein muss, um im Anwendungsfall zu reproduzierbaren Ergebnissen zu kommen. Dann erst können Schlüsse gezogen werden, die ein  Problem lösen helfen.

Der PC ist ein normales Werkzeug zur Arbeitserleichterung. Er ersetzt das lästige Auszählen von Mineralen unter dem Mikroskop durch die Bildverarbeitung. Doch versagt diese im polarisierten Licht, sodass das geübte Auge auch weiterhin unerlässlich ist.

Auch liefert die Röntgenfeinstrukturanalyse nicht immer eindeutige Ergebnisse. Sie versagt völlig, wenn die Probe aus einem Glas z.B. dem Schmuckstein Obsidian besteht. Für die Röntgenuntersucheung muss eine gewisse Menge von kristallinem Material vorhanden sein.

In der Praxis hat sich immer wieder gezeigt, dass mangelnde Kenntnisse und Erfahrungen in der speziellen Mineralogie schwerwiegende Folgen nach sich zogen, die in Verlusten von Millionen Euro münden können. Das vermutet man allerdings nicht, wenn man den Mineralogen auf dem Spitzweg-Bild anschaut.
1. für durchsichtige Minerale z.B. Gesteine bei der Dicke von 35 µm
im sogenannten Durchlicht
2. für undurchsichtige (opake) Minerale z.B. Erze im sogenannten
Auflicht    [1]



Plot von Röntgendiffraktometeraufnahmen diverser Klinkerminerale im Portlandzement, Ca2SiO4 (C2S), Ca3SiO5 (C3S)und Ca(OH)2 (CH) bei verschiedenen Sintertemperaturen (nach Splittgerber & Müller) [2]



Bildquellen:
[1] Seyfarth/Keune: "Phasenanalyse fester Rohstoffe und Industrieprodukte",
VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1980

[2] Splittgerber, Frank, Mueller, Anette; PY  - 2003/01/01; Poster der Tagung in Durban, 2003; Titel: "Inversion of the cement hydration as a new method for identification and/or recycling?"