Mineralien erkennen und verstehen: Einführung

Was ist ein Mineral?

Ein Mineral ist ein natürlich entstandener, in der Regel kristalliner Festkörper mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung. Die Zusammensetzung kann innerhalb fester Grenzen schwanken, etwa wenn Eisen und Magnesium sich im Kristallgitter gegenseitig vertreten. Entscheidend sind zwei Dinge: die Chemie und die Kristallstruktur. Beides zusammen definiert eine Mineralart.

Neue Minerale werden von der Internationalen Mineralogischen Assoziation (IMA) geprüft und anerkannt. Ihre Kommission für neue Minerale, Nomenklatur und Klassifikation (CNMNC) führt die offizielle Liste der anerkannten Mineralarten, die inzwischen mehrere Tausend Einträge umfasst. Jedes Jahr kommen neue hinzu, die meisten davon sehr selten und nur mikroskopisch klein.

Was kein Mineral ist:

Gesteine wie Granit oder Basalt bestehen aus mehreren Mineralen.
Glas, auch natürliches vulkanisches Glas wie Obsidian, ist nicht kristallin.
Bernstein und Perlen sind organischen Ursprungs. Sie werden im Schmuckhandel oft zu den Edelsteinen gezählt, sind aber keine Minerale im engeren Sinn.
Synthetische Kristalle aus dem Labor haben zwar die Chemie und Struktur eines Minerals, sind aber nicht natürlich entstanden.

Mineral oder Gestein?

	Mineral	Gestein
Aufbau	eine einheitliche Substanz mit fester Struktur	Gemenge aus einem oder mehreren Mineralen
Chemische Formel	ja, z. B. SiO₂	nein, nur eine durchschnittliche Zusammensetzung
Beispiele	Quarz, Feldspat, Glimmer, Calcit	Granit (Quarz, Feldspat, Glimmer), Kalkstein (überwiegend Calcit), Marmor

Mineral oder Mineralstoff?

Im Alltag ist mit „Mineralien" oft etwas ganz anderes gemeint: Calcium, Magnesium oder Zink in der Ernährung. Diese Nährstoffe heißen fachlich Mineralstoffe. Ein Mineral ist ein Kristall im Gestein, ein Mineralstoff ein Element, das der Körper braucht. Warum die Verwechslung so häufig ist und warum Steine keine Nährstoffe liefern, erklärt der Beitrag Mineralstoff oder Mineral?.

Mineralklassen

Minerale werden nach ihrer Chemie in Klassen eingeteilt. Verbreitet ist die Systematik nach dem deutschen Mineralogen Karl Hugo Strunz, die auch im deutschen Sprachraum üblich ist:

Klasse	Kennzeichen	Beispiele
1 Elemente	reine chemische Elemente	Gold, Kupfer, Schwefel, Diamant, Graphit
2 Sulfide und Sulfosalze	Verbindungen mit Schwefel	Pyrit, Galenit, Chalkopyrit
3 Halogenide	Verbindungen mit Fluor, Chlor, Brom, Iod	Halit (Steinsalz), Fluorit
4 Oxide und Hydroxide	Verbindungen mit Sauerstoff	Quarz, Korund, Hämatit, Magnetit
5 Carbonate und Nitrate	Carbonat-Gruppe CO₃	Calcit, Dolomit, Malachit
6 Borate	Bor-Sauerstoff-Gruppen	Borax
7 Sulfate	Sulfat-Gruppe SO₄	Gips, Baryt
8 Phosphate, Arsenate, Vanadate	Phosphat-Gruppe PO₄ und verwandte	Apatit, Türkis
9 Silikate und Germanate	Silicium-Sauerstoff-Tetraeder	Feldspat, Glimmer, Olivin, Granat
10 Organische Verbindungen	natürlich gebildete organische Kristalle	Whewellit

Die Silikate sind die mit Abstand wichtigste Klasse: Sie bauen den größten Teil der Erdkruste auf. Quarz wird in der Strunz-Systematik zu den Oxiden gezählt, in der amerikanischen Dana-Systematik zu den Silikaten.

Minerale bestimmen: die wichtigsten Merkmale

Viele häufige Minerale lassen sich mit wenigen Tests eingrenzen. Kein Merkmal reicht allein; erst die Kombination führt zum Ergebnis.

Härte

Wie leicht lässt sich das Mineral ritzen? Fingernagel, Kupfer, Messer, Glas und Stahlfeile reichen für eine Einordnung. Die Einzelheiten erklärt der Beitrag zur Mohs-Härteskala.

Strich

Reibt man ein Mineral über unglasiertes Porzellan, etwa die Rückseite einer Fliese, bleibt ein Pulverstrich zurück. Seine Farbe ist oft aussagekräftiger als die Farbe des Kristalls. Pyrit ist messinggelb, sein Strich aber schwarz; Hämatit kann schwarz glänzen und hat doch einen roten Strich. Minerale, die härter als Porzellan sind, hinterlassen keinen Strich.

Glanz

Wie spiegelt die Oberfläche das Licht? Man unterscheidet unter anderem Metallglanz (Pyrit, Galenit), Glasglanz (Quarz), Perlmuttglanz (Spaltflächen von Glimmer oder Gips), Fettglanz und Diamantglanz.

Spaltbarkeit und Bruch

Spaltbarkeit bedeutet, dass ein Mineral entlang bestimmter Ebenen seiner Kristallstruktur glatt bricht. Glimmer spaltet in hauchdünne Blättchen, Calcit in schiefe Rhomboeder, Feldspat in zwei fast rechtwinklige Richtungen. Minerale ohne Spaltbarkeit wie Quarz zerbrechen mit unregelmäßigem oder muscheligem Bruch.

Dichte

Ein Stück Galenit (Bleiglanz) liegt schwer in der Hand, ein gleich großes Stück Quarz leicht. Mit etwas Übung lässt sich die Dichte schon durch Wiegen in der Hand abschätzen; genaue Werte liefert eine Messung mit Waage und Wasser.

Kristallform

Gut ausgebildete Kristalle verraten ihr Kristallsystem: Würfel deuten auf ein kubisches Mineral wie Pyrit oder Fluorit, sechsseitige Säulen auf Quarz oder Beryll.

Weitere Tests

Salzsäuretest: Carbonate wie Calcit brausen mit verdünnter Salzsäure.
Magnetismus: Magnetit wird von einem Magneten angezogen.
Fluoreszenz: Manche Minerale leuchten unter UV-Licht, etwa viele Fluorite und manche Calcite.
Geschmack: Halit schmeckt salzig. Das Ablecken unbekannter Minerale ist aber wegen giftiger Minerale keine gute Idee.

Der kleine Mineral-Atlas

Mineral	Formel	Kristallsystem	Mohshärte	Typisches Erkennungsmerkmal
Quarz	SiO₂	trigonal	7	ritzt Glas, keine Spaltbarkeit, muscheliger Bruch
Feldspat (Orthoklas)	KAlSi₃O₈	monoklin	6 bis 6,5	zwei rechtwinklige Spaltrichtungen
Pyrit	FeS₂	kubisch	6 bis 6,5	messinggelbe Würfel, schwarzer Strich
Calcit	CaCO₃	trigonal	3	Rhomboeder-Spaltbarkeit, braust mit Säure
Fluorit	CaF₂	kubisch	4	Würfel, oktaedrische Spaltbarkeit, Fluoreszenz
Hämatit	Fe₂O₃	trigonal	5 bis 6	kirschroter Strich, hohe Dichte
Malachit	Cu₂(CO₃)(OH)₂	monoklin	3,5 bis 4	grüne Bänder, hellgrüner Strich

Zwei bekannte Varietäten des Quarzes haben eigene Beiträge: Amethyst, der violette Quarz, und Achat, gebänderter mikrokristalliner Quarz aus Gesteinshohlräumen.

Weiterführende Beiträge

Amethyst: warum Quarz violett wird, Drusen, gebrannter Amethyst
Achat: wie die Bänder entstehen, Fundorte, gefärbte Achate erkennen
Hämatit: Eisenerz mit rotem Strich, Hämatin-Imitate
Malachit: grünes Kupfercarbonat, Pflege und Vorsicht beim Schleifen
Mohs-Härteskala: Härte prüfen mit Alltagsgegenständen
Kristallsysteme: Kristallgitter, Elementarzelle, sieben Systeme
Heilsteine: Tradition, Wirkung und Risiken
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