Mineral- und Gresteinsbildung 



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andererseits setzt uns eine genaue Kenntiiis 

 der Verhaltnisse im reineii Zweistoffsystem 

 in die Lage, das schon Bekannte vielfach 

 in einem neuen Zusammenhang zu erblicken. 

 Gesteine aus Kalk (als Calciumcarbonat) 

 und Quarz bestehend, sind im Kontakt mit 

 glutfliissigen Magmen- oder Lavenmassen 

 vielerorts einer sehr hohen Temperatur aus- 

 gesetzt gewesen; der Hiittenmann setzt 

 seiner silikatischen Schlacke Kalk zu, um 

 diese diinnfliissig und gut kristallisierbar zu 

 machen, endlich verwendet der Techniker 

 Mischungen aus Kalk und Sand zur Her- 

 stellung von Kunststeinen, solche aus Kalk 

 und Ton (Aluminiumsilikat) zur Bildung von 

 Portlandzement. 



In der Natur ist. das Calciummetasilikat, 

 der monokline Wollastonit CaSi0 3 haufig. 



Gewichrsproz Ca 0. 



Fig. 2. Gleichgewichtsdiagramm des Systems 

 Si0 2 CaO. 



In ki'mstlichen Schlacken dagegen hat man 

 eine Verbindung von derselben chemischen 

 Zusammensetzung, jedochinannahernd liexa- 

 gonaler, sogenannter pseudohexagonaler 

 Form entdeckt und als Pseudowollastonit be- 

 zeichnet; ebenfalls wurde ein Kb'rper vom 

 Typus 4Ca0.3Si0 2 , Akermanit (J. H. L. 

 Vogt) nur in Schlacken aiigetroffen. SchlieB- 

 lich ist im Portlandzement ein Bestandteil der 

 Zusammensetzung Ca 2 Si0 4 , das Calcium- 

 orthosilikat und ebenfalls ein Trikalziumsili- 

 kat 3CaO.Si0 2 hiiufig. Das Studium der 



Schnielzerscheiiiungen (Day, Allen, 

 Shepherd, White und Wright. Die 

 Kalkkieselreihe der Minerale. Tscherm. IVlin. 

 u. Petr. Mitt. 1907, 26, 169 bis 232. 

 S h e p h e r d and R a n k i n. Preliminary 

 Report on the Ternary System CaO A1 2 3 



Si0 2 . A Study of the Constitution of Port- 

 land Cement Ch'nker. Journ. of Industrial 

 and Engineering Chemistry 1911, 3, Nr. 4.) hat 

 nun die Bildung aller dieser Verbindungen, 

 mit Ausnahme des Akermanits, klargelegt. In 

 Figtir 2 sind die Ergebnisse als Diagramm 

 eingetragen. Es zeigt sich hier deutlich eine 

 hSchst wichtige Eigenschaft der synthetischen 

 Gesteinskunde auf physikahsch-chemischer 

 Grundlage: das Resultat einer sehr schwie- 

 rigen Untersuchung, die oft jahrelange Arbeit 

 beansprucht, kann in eine einzige Figur nieder- 

 gelegt werden, aus welcher der Sachkundige 

 aUes Wesentliche abzulesen imstande ist. 



Aus gemischten Schmelzen von Calcium- 

 oxyd und Kieselsaure kristallisieren auBer 

 den beiden Komponenten Calciumoxyd und 

 Kieselsaure (als Christobalit , der bei ca. 

 800 reversibel in /?- Quarz ubergeht) nur 

 zwei Verbindungen aus, und zwar der Pseudo- 

 wollastonit und das Orthosilikat Ca 2 Si0 4 . 

 Wird der Pseudowollastonit weiter abge- 

 kiihlt, so wandelt er sich bei 1190 umkehrbar 

 in die gewohnliche Wollastonitform um. 

 Oberhalb dieser Temperatur muB sich also 

 das Metasilikat auch aus einer beliebig zu- 

 sammengesetzten Schmelze in der pseudo- 

 hexagonalen, unterhalb derselben in der 

 monoklinen Form abscheiden, vorausgesetzt, 

 daB reines CaSi0 3 , nicht ein Mischkristall 

 mit einer weiteren Komponente der Schmelze, 

 zur Bildung gelangt. Hier wurde man wiederum 

 einen wichtigen Punkt des geologischen 

 Thermometers gefunden zu haben glauben, 

 wie wir es im Abschnitt 5 ftir den Quarz aus- 

 einandersetzten. Es hat sich jedoch heraus- 

 gestellt, daB ein Gehalt an Magnesiumoxyd 

 in der Schmelze - wie es bei naturlichen 

 magmatischen Mineralbildungen wohl durch- 

 wegs der Fall ist die Umwandlungs- 

 temperatur Wollastonit ^ Pseudowollastonit 

 infolge der Bildung eines magnesiumhaltigen 

 Calciumsilikates auf rund 1300 erhoht. 

 Dieser Tatsache, die sich durch Hinzu- 

 ziehung von Eisenoxydul zur Schmelze 

 noch weiter modifizieren diirfte, muB also 

 bei Anwendungen Rechnung getragen werden. 

 Das bei sehr hoher Temperatur (2086) 

 schmelzbare Calciumorthcsilikat weist zwei 

 umkehrbare Umwandlungen auf. In der 

 Natur scheint es sich nicht gebildet zu haben, 

 wohl deshalb, weil so kalkreiche Magmen 

 nicht vorkommen. Sollte es aber als Mineral 

 doch manchmal entstaiiden sein, so muBte 

 es sich wegen der Zersetzlichkeit durch Wasser 

 und auch durch den Zerfall beim Ueberschrei- 

 ten der Umwandlungstemperatur bei 675, 



