Bestimmen von Mineralien und Edelsteinen - Happy-Stones

Geschliffene Edelsteine zu bestimmen ist ungleich schwieriger als unbearbeitete Mineralien, denn ein Teil der Bestimmungsmerkmale verschwindet durch den Schliff (z.B. Kristallform, Begleitmineralien).

Die Härte ist eines der wichtigsten Kriterien für die Unterscheidung und Bestimmung von Mineralien bzw. Edelsteinen.

Man unterscheidet:

Ritzhärte: Widerstand eines Minerals gegen Ritzen mit einem spitzen Gegenstand.

Schleifhärte: Materialverlust beim Schleifen unter definierten Bedingungen.

Eindruckshärte: Hohlraum, der durch Druck mit definiertem Festkörper entsteht.

Die Härte drückt nicht nur die Ritzfähigkeit eines Minerals aus, sondern ist auch eines der wichtigsten Bestimmungsmerkmal. Der Mineraloge Friedrich Mohs (1773 – 18399 der in Graz, Freiberg und Wien lehrte, führte die Klassifizierung der Mineralien nach äusseren Kennzeichen ein und entwickelte 1812 die zehnteilige Härteskala. (Mohsche Härteskala) Sie bezieht sich auf die Ritzhärte. Jeder Härtegrad wird durch ein bekanntes Mineral vertreten. Jedes vorhergehende Mineral wird durch das nächst härtere geritzt. Ein Vergleich der Mohsche-Skala zeigt die Unterschiede zwischen den Härtegraden. Setzt man die Härte von Korund gleich 1000, ist der Diamant mit der Vergleichshärte 140'000, 140mal härter.

Tipp: Eine hochwertige Schweizeruhr hat vielfach Saphirglas, nur Steine ab Härte 7 können dieses Uhrglas ritzen.

Mohsche Härteskala:

Die Strichfarbe eines Minerals ist neben der Härte und der Dichte eines der wichtigsten Kriterien zur Bestimmung von Edelsteinen mit einfachen Hilfsmitteln. Allerdings darf die Strichfarbe nur bei Rohsteinen ermittelt werden, da die Gefahr, dass bereits verarbeitete Steine dabei beschädigt werden könnten, zu groß ist.

Die Strichfarbe wird festgestellt, indem man mit einem Schmuckstein einen kräftigen Strich auf der sog. Strichplatte, einer aufgerauten weißen Porzellanplatte, zieht. Auf diese Weise wird die Eigenfarbe des Grundminerals sichtbar, ohne dass die charakteristischen Färbungen durch Spurenelemente zum Tragen kommen. In vielen Fällen unterscheidet sich daher die Strichfarbe (auch Strich genannt) stark von der visuellen Beurteilung des Steins.

Streicht oder reibt man ein Mineral über eine nicht glasierte Keramikplatte (Strichtafel), eine alte Elektrosicherung oder über den unteren Rand einer Kaffeetasse, erhält man dessen Strichfarbe. Dieser Test kann leicht durchgeführt werden. Er ist ein einfaches Unterscheidungsmerkmal, da die Pulverfarbe weit charakteristischer ist als die jeweilige Mineralfarbe, die bei ein und derselben Gruppe äusserst unterschiedlich sein kann. Bei eigenfärbigen Mineralen stimmt der Strich mit der Mineralfarbe überein. Dagegen zeigen fremdfärbige Minerale davon abweichende Strichfarben. (Beispiel: Hämatit Strichfarbe Rot). Minerale ab der Härte 6 ergeben keinen Strich, sie ritzen lediglich die Strichtafel.

Strichfarben einiger Edelsteine

Beispiele für Strichfarben

weiss und farblos: Apatit, Beryll, Biotit, Calcit, Diamant, Feldspäte, Flusspäte, Gips, Granat, Olivin, Quarz, Talk, Topas, Turmalin

grün: Chlorit, Malachit

grau und schwarz: Pyrit, Ilmenit, Magnetit, Bleiglanz, Kupferkies, Graphit

rot und orange: Hämatit, gediegenes Kupfer, Zinnober

gelb und braun: Wolframit, Rutil, Chromit, Goethit, Limonit, Zinkblende

blau: Azurit (Kupferlasur)

               

Die Beschaffenheit der Oberfläche bestimmt deren Reflexionseigenschaften. Dieser Glanz eines Minerals ist zwar ein subjektives, aber dennoch charakteristisches Kennzeichen. Er wird vergleichend beschrieben, z.B. Glas-, Samt-, Wachs-, Fett-, Metall-, Perlmutt- oder Diamantglanz.

Mineralglanz entsteht durch die Reflektion von Licht auf der Mineraloberfläche. Mit zunehmendem Brechungsindex nimmt auch der Glanz zu.

Folgende Glanzarten werden unterschieden (niedriger Glanz -> hoher Glanz):

Glasglanz

Diamantglanz

Halbmetallglanz

Metallglanz

Und außerdem: Wachs-, Harz-, Seiden-, Perlmutt- und Fettglanz. Nichtglänzende Minerale werden als matt bezeichnet.

Häufig gibt der Mineralname schon einen Hinweis auf den Glanz. So verweist z.B. die Endung -kies auf einen starken Metallglanz (z.B. Kupferkies = Pyrit) oder die Endung -blende auf einen starken Glanz (Zinkblende).

Die Transparenz ist abhängig von der Durchlässigkeit für Lichtstrahlen und dem Brechungsindex. des Minerals. Die Transparenz der Minerale wird unterteilt in:

durchsichtig, z.B. Quarz (Bergkristall), Gips

durchscheinend, z.B. Olivin, Kalzit

Das Licht wird beim Durchgang durch unterschiedlich dichte Medien, z.B. Luft-, Kristall-, gebrochen. Das hohe Lichtbrechungsvermögen vieler Edelsteine, wie Korund oder Diamanten, wird als Feuer bezeichnet. Die optischen Eigenschaften der kubischen und amorphen Minerale sind nach allen Richtungen hin gleich. Dagegen ist die Wellenausbreitung des Lichtes bei allen anderen Mineralgruppen, bedingt durch die Gitterstruktur, richtungsabhängig. Der schräg auffallende Lichtstrahl wird beim Durchgang durch Kristalle in zwei Strahlen zerlegt. Dieser Effekt kann besonders auffällig bei Kalkspat beobachtet werden. Hier erscheint eine unterlegte Schrift doppelt. Diese Eigenschaft wird als Doppelbrechung bezeichnet. Jedoch braucht es für eine weitergehende Bestimmung der optischen Eigenschaften Spezialgeräte, wie ein Polarisationsmikroskop.

Reinheits-Granulierung der Edelsteine

augenrein (AR) beste Qualität, ohne Lupe sind auch für das geschulte Auge absolut keine Einschlüsse erkennbar

kleinste Einschlüsse (vvsi) sehr hohe Qualität, mit freiem Auge sind kleinste Einschlüsse nur sehr schwer erkennbar.

sehr kleine Einschlüsse (vsi) hohe Qualität, mit freiem Auge sind sehr kleine Einschlüsse erkennbar, die Brillanz wird nicht gemindert.

kleine Einschlüsse (si) gute Qualität, kleine Einschlüsse sind mit freiem Auge gut erkennbar, die Brillanz wird nur minimal gemindert.

mittlere Einschlüsse mittlere Qualität, Einschlüsse sind mit freiem Auge sofort erkennbar, die Brillanz wird deutlich gemindert.

starke Einschlüsse transluzent untere Qualität, Einschlüsse dominieren das Erscheinungsbild, die Brillanz wird auf ein Minimum reduziert.

opak unterste Qualität, eine Vielzahl an Einschlüssen bewirken absolute Lichtundurchlässigkeit, keinerlei Brillanz.

Diese Eigenschaft hängt eng mit dem Gitterbau zusammen. Ihre Qualität wird geschätzt und die Abstufungen der Spaltbarkeit werden beschrieben. Entsprechend der Gitterstruktur können an ein und demselben Mineral wechselnde Spaltbarkeiten in verschiedenen Richtungen auftreten. Der Winkel zwischen Spaltrichtung kann auch als Unterscheidungsmerkmal von ähnlichen Mineralien wie Augit (87°) und Hornblende (124°) herangezogen werden. Die Nachsilbe, -spat der Mineralien deutet auf gute Spaltbarkeit hin.

Die Spaltbarkeit ist die Eigenschaft bei mechanischer Einwirkung entlang bestimmter Flächen zu spalten.

(0) ohne, z.B. Quarz

(1) undeutlich, z.B. Quarz

(2) unvollkommen, z.B. Olivin

(3) gut, z.B. Pyroxene

(4) volle Spaltbarkeit, z.B. Feldspat, Schwerspat, Flussspat

(5) sehr vollkommen, z.B. Glimmer

Bruch bezeichnet den Vorgang, wenn Mineralien und Gesteine als Folge von Gewaltanwendung – zum Beispiel Schlag oder Druck – mit unregelmäßigen Flächen auseinanderfallen.

Bruch tritt ein, wenn eine Kraft +/- senkrecht zu einer Spaltbarkeitsfläche einwirkt. Man unterscheidet:

muschelig – bei amorphen Materialien und dichten Aggregaten, gleicht dem runden Abdruck einer Muschel (z. B. Feuerstein, Quarz, Glas)

uneben -- Markasit  

glatt

faserig -- Gibs

hakig – vorwiegend bei Metallen, die sich zäh verformen lassen (z. B. Gold, Silber, Kupfer, Platin)

splitterig -- Flussspat

spröd -- Arsenkies

In der Mineralogie ist die Tenazität (Zähigkeit) einer Mineraloberfläche ein mit der Stahlnadel geprüfter Härtegrad:

Bei sprödem (fragilem) Mineral springt der Ritzstaub von der Oberfläche weg. Der Großteil der Minerale gehört in diese Kategorie.

Bei mildem (tendilem) Mineral springt das Ritzpulver nicht weg, sondern bleibt am Rand der Ritzspur liegen. Bsp.: Bleiglanz, Antimonit

Bei schneidbarem (sektilem) Mineral erzeugt die eindringende Nadel eine Ritzspur, aber kein Ritzpulver. Bsp: Talk, gediegener Bismut

Die Tenazität des gesamten Minerals wird durch Verbiegen getestet:

Spröde Minerale zerbrechen.

Geschmeidige (duktil/malleabel) Mineralien ändern dauerhaft ihre Form. Die Formänderung erfolgt plastisch, d. h. ohne zu zerbrechen; z. B. kann ein Mineral zu einem Plättchen gehämmert oder zu einem Draht gezogen werden. Bsp.: viele Metalle (Silber, Gold, Kupfer etc.), Argentit.

Unelastisch-biegsame (flexibel) Minerale unterscheiden sich von den duktilen Mineralen dadurch, dass der Kristall nur gebogen werden kann. Hämmern oder Ziehen würde zum Zerbrechen führen. Sie bleiben nach dem Biegen ebenfalls in der neuen Form. Bsp.: Gips.

Elastisch-biegsame (elastic) Mineralien kehren dagegen nach dem Verbiegen wieder ihre ursprüngliche Form zurück. Bsp.: Biotit, Hellglimmer, Biotit-Glimmer

Der Reiz schöner Kristalle besteht in der Vollendung ihrer Form. (näheres unter Kristallsystematik) Es gibt 7 verschiedene Kristallsysteme: Kubisch, Tetragonal, Hexagonal, Trigonal, Orthorhombisch, Monoklin und Triklin.

Jeder Edelstein und jedes Mineral hat seine eigene typische, chemische Zusammensetzung. Es gibt Mineralien mit mehreren chemischen Substanzen oder solche die aus nur einem chemischen Element bestehen. Im Weiteren gibt es Gesteinsarten die ein organisches Element enthalten, dies nennt man Einschlüsse. Auch gibt es Mineralien in deren Innern ein weiteres Mineral eingebettet ist, z.B. Rutilquarz.

Kristallformen und wie die Kristallformen entstehen

Der Kristall nimmt einen bestimmten Mineralstoff aus seiner Umgebung und lagert ihn parallel zu den vorhandenen Flächen an. Das Entstehen der Keim- oder Gitterzelle konnte bisher wissenschaftlich nicht beobachtet werden, sehr wohl aber das Wachstum.

Kristalle entstehen durch Anlagerung; Pflanzen, Tiere... wachsen durch Zellteilung.

Woher weiß die Keimzelle, welche Form sie annehmen soll?

Welche Kraft das ist, kann wissenschaftlich bisher nicht erklärt werden, fest steht nur, Dass es sich dabei um eine Energie handelt, die Information überträgt. Namhafte Physiker (Max Planck, Albert Einstein) behaupten, dass es keine Materie an sich gibt, sondern alles Schwingung ist:

'Materie besteht nur aus jener Kraft, die die Atome in Schwingung versetzt und zusammenhält’

Diese Schwingungen liefern die Information, was geschehen soll. Auch alle Körperfunktionen werden von solchen Schwingungen gesteuert. (Heilwirkungen, siehe, Wie wirken Heilsteine)

Die Radiästhesisten können diese Schwingungen ('Strahlen’), die von allen Objekten – egal ob belebt oder unbelebt – ausgehen messen.

Was ist ein Kristall?

Als Kristall wird jeder feste Körper definiert, dessen Bausteine (Atome, Ionen, Moleküle) regelmäßig (in einem Kristallgitter) angeordnet sind. Die innere Ordnung ist konstant. Wenn man z.B. einen Bergkristall einschmilzt, nimmt er beim Abkühlen wieder dieselbe Form an.

Aufgrund dieser inneren Ordnung (Anordnung der Elemente + Nichtmetalle) unterscheidet die Mineralogie 7 Kristallsysteme (Kristallgitter)

Auch wenn nicht jeder Edelstein seine innere Ordnung als Kristallform ausbildet, so ist sie dennoch vorhanden!

Künstliche Formen: Durch Schleifen und Facettieren werden viele Steine zusätzlich 'veredelt', manche allerdings auch verfälscht (z.B. Farbverstärkung durch Aufkleben auf gefärbtes Glas, oder durch nachträgliches brennen; Farbverstärkung)

Die Erdrinde besteht aus verschiedenen Gesteinen, deren Grundbestandteile, wie bereits erwähnt, die Minerale sind. Die meisten von ihnen bestehen aus bestimmten Verbindungen von chemischen Grundstoffen, den so genannten Elementen, andere aus nur einem chemischen Element. Zu ihnen gehören Gold, Schwefel, Kupfer oder Kohlenstoff. Letzterer kennen wir als „Graphit“ oder in reiner Form als „Diamanten „.

Das weltweit wohl am häufigste vorkommende Mineral ist der Quarz, dessen Grundstoff aus Siliciumdioxid, einer Verbindung von Silicium und Sauerstoff, besteht. In sehr vielen anderen Mineralien schliessen sich verschiedene Elemente zu sehr komplizierten Verbindungen zusammen, wobei die meisten anorganischen Gebilde und nur in Ausnahmefällen organischer Herkunft sind wie z.B. der aus fossilem Harz entstandene Bernstein oder der Whewelit, der ein Calciumoxalat darstellt.

Auf der Welt kommen ungefähr 3000 unterschiedliche Mineralien vor, die aus den 92 bestehenden chemischen Elementen gebildet werden. Allerdings ist nur ein verhältnismässig kleiner Teil dieser grossen Menge von Mineralienarten allgemein bekannt und verbreitet. Zu ihnen zählen wie die Feldspate, Quarzglimmer, Olivin, Amphibole. Sie bilden die Haupt Gemengen Teile verschiedener Gesteine und werden deswegen auch als „gesteinsbildende Mineralien“ bezeichnet.

Die unterschiedlichen Zusammensetzungen der chemischen Stoffe, die in einem Edelstein, Mineral vorkommen, bestimmen seine Farbe. So zum Beispiel der hohe Anteil von Eisenoxid, im Hämatit, macht diesen glänzend, obwohl seine Grundfarbe Rot ist.