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meist durch einfache Oxidkomponenten am
besten beschrieben, Mischkristalle von Mine-
ralen allerdings häufig durch komplizierte
Endgliedkomponenten (Kasten 3.1).
Wie immer im Leben gibt es natürlich Spezial-
fälle. H
2
O zum Beispiel ist eine Komponente
und kommt gleich in Form mehrerer Phasen
vor (nämlich Wasser, Wasserdampf und Eis).
Eine Komponente kann also mehrere Phasen
bilden, die bei unterschiedlichen Bedingungen
stabil sind (z. B. abhängig von Druck und Tem-
peratur) und die in verschiedenen Aggregatzu-
ständen vorliegen können, aber nicht müssen.
Verschiedene Festphasen, die eine identische
chemische Zusammensetzung haben (egal, ob
es sich um eine Zusammensetzung handelt, die
aus einer oder aus mehreren Komponenten be-
steht), bezeichnet man als
Polymorphe
.Eingu-
tes Beispiel dafür ist die oben besprochene
Komponente SiO
2
,diedieNaturzumindestens
achtverschiedenenPhasenmitjeweilsunter-
schiedlichen Strukturen zusammengebastelt
hat, oder die Zusammensetzung Al
2
SiO
5
,die
aus den Oxidkomponenten Al
2
O
3
und SiO
2
zu-
sammengesetzt ist und die in der Natur in
Form der drei Aluminiumsilikate Andalusit,
Sillimanit und Disthen (Kyanit) vorkommt.
Natürliche Minerale sind häufig Mischungen
theoretischer Endglieder. Wenn man z. B. die
chemische Zusammensetzung eines normalen
dunklen Glimmers (also der Phase Biotit) aus
einem Granit mit der Elektronenmikrosonde
(siehe Abschnitt 2.5.4) bestimmt, so wird die-
ser überwiegend aus den Komponenten Phlo-
gopit und Annit bestehen. Diese Mischungen
vonEndg iederninMineralenwerdenals
Mischkristalle
oder als
feste Lösungen
(im
Englischen: solid solutions) bezeichnet. In je-
der festen Lösung kann man den Anteil jedes
Endgliedes eindeutig berechnen. Dazu wird
eine in der Petrologie häufige Notation, der
Molenbruch
verwendet (Kasten 3.1).
Na (0,18 Gew.-%)
K (0,02 Gew.-%)
Ca (1,71 Gew.-%)
Mg (15,4 Gew.-%)
Rest (3,3 Gew.-%)
O (29,7 Gew.-%)
Fe (32 Gew.-%)
Si (16,1 Gew.-%)
Al (1,59 Gew.-%)
3.1
Die Zusammensetzung der Gesamterde in
Gewichtsprozent nach Daten aus McDonough
(2004).
3.3 Phasen und Komponenten
Phasen
sind Stoffe mit definierter chemischer
Zusammensetzung und definierten physikali-
schen Eigenschaften, während
Komponenten
lediglich chemische Bestandteile sind, aus de-
nenPhasenaufgebautwerden.NaClzumBei-
spiel ist eine feste Phase (Salz), die aus den
Komponenten Na und Cl aufgebaut ist. In den
Geow senscha tenwerdenme toxid sche
Komponenten (SiO
2
,H
2
O, FeO...) verwendet,
jedoch kann man Komponenten beliebig defi-
nieren, wenn es zur Beschreibung des chemi-
schen Systems hilfreich ist - auch komplette
Mineralzusammensetzungen können als Kom-
ponenten definiert werden. Im Allgemeinen
wählt man als Komponenten die chemischen
Moleküle, mit deren Hilfe man das chemische
System am einfachsten beschreiben kann, und
damit eine so geringe Anzahl wie möglich. Be-
trachtet man etwa ein Gestein, das aus den
Phasen Albit (NaAlSi
3
O
8
), Jadeit (NaAlSi
2
O
6
)
und Quarz (SiO
2
) besteht, so könnte man zwar
als Komponenten Na
2
O, Al
2
O
3
und SiO
2
wählen,
einfacher ist es jedoch, das System durch die
Komponenten NaAlO
2
und SiO
2
auszudrücken.
Die Erfahrung zeigt dennoch: Gesteine werden
