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Lexikon der Geowissenschaften: Mineralbildung

Mineralbildung, physikochemischer Prozeß, der sich unter den auf der Erde oder im Kosmos herrschenden Bedingungen abspielt. Minerale entstehen fast ausschließlich in Vielstoffsystemen und unter irdischen Verhältnissen in Anwesenheit von H2O, was für die auch heute noch andauernden mineralbildenden Prozesse von außerordentlicher Bedeutung ist. Da bei der Mineralbildung aus wäßrigen Lösungen, schmelzflüssigen oder gasförmigen Phasen eine Vielzahl von Elementen beteiligt sein kann, treten nur sehr selten reine Verbindungen auf. Vielmehr entstehen fast ausschließlich Mischkristalle. Da die Art der Mischkristallbildung oft von den Bildungsbedingungen, insbesondere von der Temperatur, dem Druck und den Konzentrationsverhältnissen abhängig ist, lassen sich daraus Hinweise auf die Genese der betreffenden Mineralart ableiten. Nur sehr wenige Mineralbildungsprozesse sind der direkten Beobachtung zugänglich. Bei solchen handelt es sich vor allem um mineralbildende Vorgänge, die sich an der Erdoberfläche oder in nicht allzu großen Tiefen abspielen. Hierzu zählen vulkanogene Prozesse, Mineralbildungen durch Exhalationen und Sublimation, Mineralabscheidungen aus Geysiren, Thermen oder erzhaltigen Quellen.

Die weit überwiegende Mehrzahl aller mineralbildenden Prozesse spielt sich aber in der Erdkruste in größeren Tiefen, zum Teil bei sehr hohen Drucken und praktisch immer in Anwesenheit von H2O ab. Um diese Vorgänge zu erforschen, müssen im Rahmen experimenteller Hochdruck-Hochtemperatur-Untersuchungen (Hydrothermalsynthese) synthetisierende Experimente (Hochdrucksynthese) durchgeführt werden. In Verbindung mit den auf analytischem Wege an Mineralen und ihren Lagerstätten gewonnenen Erkenntnissen können dann erst Schlüsse auf die Bildungsprozesse gezogen werden. Wertvolle Hinweise über die Bildungsbedingungen der Minerale und über die Zusammensetzung mineralbildender Lösungen geben vor allem Flüssigkeitseinschlüsse, die in zahlreichen Kristallen zu finden sind. Wie Schmelzpunkte, Umwandlungspunkte, Entmischungserscheinungen usw. können auch sie als sogenannte geologische Thermometer und Manometer neben den Ergebnissen experimentell synthetisierender Versuche (Mineralsynthese) als wichtige analytische Hilfsmittel zur Deutung mineralbildender Vorgänge herangezogen werden. Wichtige Hinweise ergeben sich auchaus dem gleichzeitigen Vorkommen der Minerale, das häufig gesetzmäßig von den Bildungsbedingungen abhängt, und aus dem Fehlen oder Auftreten einer Mineralphase in einer Paragenese auf die Zustandsvariablen. Die Erforschung der Mineralparagenesen und die Kenntnis über die Reihenfolge der Mineralbildung haben außer der Klärung der Mineralgenese vor allem auch den praktischen Zweck, die erkannten Gesetzmäßigkeiten auf die Prospektion von Erz- und anderen Minerallagerstätten anzuwenden. [GST]

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