mineralkompositionen

Mineralkompositionen bezeichnen die chemische Zusammensetzung von Mineralien, also die relativen Anteile der Elemente, aus denen sie aufgebaut sind. Die Zusammensetzung wird oft durch eine formale Strukturformel und gegebenenfalls durch ein Endmitgliedersystem beschrieben. In vielen Mineralien ist die chemische Zusammensetzung nicht eindeutig festgelegt, sondern variiert durch substitutionsbedingte Austauschprozesse im Kristallgitter. Diese Variation führt zu Festlösungen, bei denen sich zwei oder mehr Endmitglieder in einem Mineral gegenseitig ersetzen können.

Endmitglieder und Festlösungen sind zentrale Konzepte. Ein Endmitglied ist eine rein mögliche chemische Zusammensetzung innerhalb einer Gruppe, während Festlösungen Mischungen beider Endmitglieder darstellen. Beispiele: Die Feldspat-Festlösung Alkali-Feldspat umfasst Endmitglieder KAlSi3O8 (Orthoklas/Mikroklin) und NaAlSi3O8 (Albit), sowie weitere Temperaturabhängigkeiten; die Plagioklas-Festlösung läuft von NaAlSi3O8 bis CaAl2Si2O8 (Albit bis Anorthit). Die Olivin-Festlösung reicht von Forstérit Mg2SiO4 bis Fayalit Fe2SiO4. Solche subsolidus oder gleichgewichtige Lösungen beeinflussen Optik, Härte, Dichte und Reaktionsverhalten.

Spuren- und Verunreinigungen tragen wesentlich zur Mineralchemie bei. Kleine Mengen von Traceslementen (z. B. Al, Ti, Mn, Fe) können Kristallstruktur und physikalische Eigenschaften verändern und helfen, geologische Prozesse zu rekonstruieren.

Bestimmung und Nutzung: Die Mineralchemie wird durch mikrosondenanalytische Methoden, Röntgen- oder ICP-Analysen erhoben. Die Kenntnis der Mineralzusammensetzung dient der Klassifikation, der Geothermometrie und der Petrologie, da sie Aufschluss über Druck-, Temperatur- und chemische Umgebungen während der Entstehung liefert.