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Alle wichtigen gesteinsbildenden Minerale (bei
denen es sich ja meist um Silikate oder Oxide
handelt, nur untergeordnet kommen Sulfide
und Phosphate vor) lassen sich kristallche-
misch aus solchen
Koordinationspolyedern
zu-
sammensetzen (also den Tetraedern, Oktae-
dern usw.). In jeder Mineralgruppe sind diese
Polyeder lediglich unterschiedlich angeordnet,
aber wenn man sich die einfachen Bauprinzi-
pien einmal eingeprägt hat, dann versteht man
auch, welche Elemente in welche Minerale ein-
gebaut werden können und warum unter-
schiedliche Mineralgruppen unterschiedliche
Reaktionen eingehen. Oktaeder werden meist
mit dem Buchstaben M abgekürzt (weil O mit
Sauerstoff verwechselt werden könnte), Tetrae-
der mit T. Im Folgenden gehen wir die wich-
tigsten Mineralgruppen kurz durch.
- Ringe, die über zwei Ecken mit ihren jeweili-
gen zwei Nachbartetraedern verknüpft sind,
wobei die Natur meist Sechserringe bevor-
zugt, daneben nur in wenigen Mineralen Drei-
erringe zulässt:
Ring- oder Cyclosilikate
;
- lange Reihen bzw. Ketten, in denen ebenfalls
eine Verknüpfung wie bei den Ringsilikaten
mit den zwei nächsten Nachbarn besteht (Ein-
fachketten) oder aber zwei solcher Ketten mit-
einander zu Doppelketten verbunden werden,
so dass drei Ecken mit Nachbartetraedern be-
setzt sind:
Ketten- oder Inosilikate
;
- zweidimensional in Form von Flächen, in de-
nen jeder SiO
4
-Tetraeder mit seinen drei
Nachbarn verknüpft ist, also ähnlich den Dop-
pelkettensilikaten, jedoch nicht auf zwei La-
gen beschränkt, sondern unendlich wieder-
holt:
Blatt- oder Phyllosilikate
;
- schließlich natürlich dreidimensional über
jede ihrer vier Ecken mit einem weiteren Te-
traeder, was zu
Gerüst- oder Tektosilikaten
führt.
Typischerweise zeigt jedes Silikat nur einen Bau-
typ und man kann die Silikate einfach anhand
dieser Verknüpfungen einteilen. Dies ist inso-
fern praktisch, als manche dieser submikros-
kopischen Strukturvarianten makroskopisch
sichtbare Eigenschaften bedingen: Schichtsili-
kate etwa sind immer blättrig ausgebildet, was
selbst im Gelände schon auffällt. Kettensilikate
haben meist prismatische, stängelige oder nade-
lige Formen, wogegen Ringsilikate häufig, aber
nicht immer, sehr offensichtlich trigonale oder
hexagonale Kristallformen ausbilden, wie z. B.
beim Beryll oder Turmalin deutlich zu sehen ist.
So, wie es verschiedene Strukturtypen von Sili-
katen gibt, gibt es auch verschiedene Strukturty-
pen von Oxiden, Sulfaten, Sulfiden, Phosphaten
usw.
2.3.2 Kristallchemie wichtiger
gesteinsbildender Minerale
Bevor wir die wichtigsten Mineralarten oder
-gruppen in Bezug auf ihre Struktur diskutie-
ren, müssen wir einen kurzen Blick auf die ver-
schiedenen Möglichkeiten werfen, wie Silikat-
gruppen in Minerale eingebaut werden kön-
nen. Da Silikate nun einmal den größten Teil
unserer Erde ausmachen, und da die Natur
sehr erfinderisch ist, was die Kombination der
Silikatgruppenangeht(Abb.2.20),istdiesun-
bedingt nötig. Es sei vorangestellt, dass es so-
wohl griechisch-stämmige als auch deutsche
Bezeichnungen für die verschiedenen
Silikatty-
pen
gibt, die aber beide gebräuchlich sind und
damit hier vorgestellt werden müssen. Das Sili-
kation selbst liegt immer als ein Tetraeder aus
vier Sauerstoffatomen in den Ecken um ein Si-
liziumatom in der Mitte vor, also als vierfach
negativ geladener SiO
4
-Tetraeder. Diese Tetrae-
derkönnennungemäßAbb.2.20inunter-
schiedlicher Weise miteinander verknüpft sein:
- isoliert in der Struktur, ohne dass sie über
Si-O-Si-Bindungen miteinander zusammen-
hängen:
Insel- oder Nesosilikate
;
- Zweiergrüppchen, die über eine Ecke mitein-
ander
Quarz und seine polymorphen
Modifikationen
Reines SiO
2
liegtinderNaturnichtnuralsder
jedermann bekannte Quarz vor, sondern noch
als sieben weitere Mineralarten („Phasen“), die
sich
verknüpft
sind:
Gruppen-
oder
Sorosilikate;
zwar
durch
gleiche
Zusammensetzung,
