Die faszinierende Welt der Kristalle im Naturmuseum Dortmund
Willkommen zu diesem EarthCache, der sich mit der wunderbaren Welt der Kristalle beschäftigt! Kristalle sind nicht nur schön anzusehen, sondern auch faszinierende geologische Strukturen, die uns viel über die Erde und ihre Prozesse erzählen können.
Die geologische Ausstellung des Naturmuseum Dortmund bringt längst vergangene Zeiten zum Vorschein. Sie führt durch verschiedene Epochen der Erdgeschichte: von der letzten Eiszeit bis in die Kreidezeit, über das Karbon bis hin zum Ursprung unseres Sonnensystems. Viele dieser geologischen Besonderheiten sind so selten, wertvoll oder schwer zugänglich, dass man sie in einer natürlichen Umgebung nur schwer oder gar nicht finden und untersuchen kann. Daher wurde dieser EarthCache im Museum platziert. Um ihn loggen zu können ist ein Besuch notwendig. Dabei sind die Öffnungszeiten (Dienstag bis Sonntag 10 - 18 Uhr) zu beachten. Der Eintritt ist frei.
Das Mineralienkabinett im zweiten Obergeschoss zeigt die form- und farbenreiche Welt der Mineralien mit zahlreichen Kristallen. Viel Spaß beim Erkunden der faszinierenden Welt der Kristalle!
Inhalt
I. Fragen und Aufgaben
II. Was sind Kristalle?
III. Wie entstehen Kristalle?
IV. Struktur von Kristallen
V. Loggen
I. Fragen und Aufgaben
Um diesen EarthCache erfolgreich abzuschließen, beantworte bitte die folgenden Fragen:
- Beschreibe folgende Kristalle, die du im Mineralienkabinett des Museums finden kannst: Calcit auf Sphalerit (Kosovo), Vanadinit (Marokko), Pyrit (Peru) und Aquamarin auf Muskovit (Pakistan). Beschreibe jeweils ihre Größe, die äußere Form sowie ihre Farbe und ggf. Transparenz.
- Manche Kristalle kommen auch aus der näheren Umgebung. Welche drei Kristalle sind auf einer Zeche im Ruhrgebiet gefunden worden?
- Ausgestellt sind auch Diamanten und Graphit. Beschreibe bitte die Exponate. Was haben diese Kristalle gemeinsam und worin unterscheiden sie sich? Was ist die Ursache für diese Unterschiede?
- Welches der gezeigten Minerale leuchtet unter UV-Licht gelb? Bei welcher Wellenlänge des Lichtes?
- Foto: Mache bitte an dem Rosenquarz vor dem Museum (s. Wegpunkt) ein Foto von dir oder einem persönlichen Gegenstand und lade es mit deinem Log hoch.
II. Was sind Kristalle?
Kristalle sind feste Materialien, deren Atome, Ionen oder Moleküle in einem regelmäßigen, sich wiederholenden Aufbau angeordnet sind. Diese Struktur verleiht ihnen charakteristischen Formen und Eigenschaften. Ihre Formenvielfalt und der Reichtum an Farben erscheinen unerschöflich. Kristalle sind keine Lebewesen, können aber dennoch wachsen. Sie entstehen durch den Prozess der Kristallisation, bei dem sich Mineralien aus einer Lösung oder beim Abkühlen von Magma bilden.
Kristalle und Mineralien spielen bei der Bildung von Gesteinen eine sehr wichtige Rolle. Der Begriff Mineral bezeichnet eine Substanz, die durch geologische Prozesse und in entsprechenden Zeiträumen entstanden ist. Nicht jedes Mineral ist ein Kristall und nicht jeder Kristall ist ein Mineral. Meersalz, Schnee und Eis oder Zucker bilden zwar auch Kristalle, aber sie sind nicht mineralisch, da sie nicht in geologischen Prozessen entstehen. Das Lavagestein Obsidian ist zwar mineralisch, aber bildet aufgrund seiner besonderen Struktur aber keine Kristalle. Mineralien und Kristalle sind auch die ältesten Zeugen der Erdgeschichte. Einige von ihnen stammen aus der Zeit, als unser Planet Erde gerade erst entstanden war.
III. Wie entstehen Kristalle?
Die Kristallisation ist ein faszinierender Prozess, bei dem sich Atome oder Moleküle in einer geordneten Struktur anordnen. Dies geschieht häufig, wenn eine Lösung abkühlt oder verdampft, wodurch die gelösten Mineralien ausfallen und sich zu festen Kristallen formen. Die spezifische Form und Größe der Kristalle hängen von den Bedingungen ab, unter denen sie gebildet werden, wie Temperatur, Druck und der chemischen Zusammensetzung der Lösung. Wenn die Bedingungen sich ändern, wie zum Beispiel durch Abkühlung oder Verdampfung, beginnen die gelösten Teilchen, sich zu organisieren und aneinander zu lagern, wodurch Kristalle entstehen. Dieser faszinierende Prozess kann in der Natur über Millionen von Jahren stattfinden und führt zu einer beeindruckenden Vielfalt an Kristallformen und -strukturen. Ein bekanntes Beispiel für natürliche Kristallisation ist die Bildung von Mineralien in Gesteinen. Wenn Magma abkühlt, können sich verschiedene Mineralien kristallisieren und dabei wunderschöne Kristallstrukturen bilden.
IV. Struktur von Kristallen
Bei der Betrachtung von Mineralien liegt der Fokus meistens auf der chemischen Zusammensetzung der jeweiligen Substanz. Im Gegensatz dazu beschreibt ein Kristall die physikalische Anordnung von Atomen in einem Kristallgitter, das sich durch Symmetrieeigenschaften charakterisieren lässt. Das Kristallgitter stellt ein mathematisches Konstrukt dar, das aus Punkten besteht. Ähnlich wie die Felder auf einem Schachbrett werden diese Punkte in einem Würfel angeordnet, um den Raum zu beschreiben. Die Anordnung der Atome in einem dreidimensionalen Kristallgitter zeigt auf, wie eine Elementarzelle des Kristalls gespiegelt oder gedreht werden muss, um alle Flächen des Kristalls zu erhalten. Mineralische Kristalle weisen klare Flächenzuordnungen auf, die zur Beschreibung ihrer Struktur dienen. Maßgeblich für die Zuordnung ist dabei die Symmetrie des Kristalls, aus der sich wiederum bestimmte Anforderungen an die Länge der Achsen und die Winkel, unter denen sie sich schneiden, ergeben.
Durch die Form und Struktur eines Kristalls kann das Licht vielfach gebrochen und reflektiert werden. Dann schillert es in bunten Farben. Bei normalem Licht sehen einige Kristalle unscheinbar aus, doch unter UV-Licht beginnen sie in den buntesten Farben zu strahlen. Dieses Phänomen nennt man Floureszenz. Der Name kommt von dem Mineral Flourit, das oft besonders schön leuchtet.
Quellen
Naturmuseum Dortmund
Wikipedia
Fotos (c) ruhrPod
V. Loggen
Sendet mir die Antworten zu allen Fragen bitte über das Kontaktformular meines GC-Profils oder die Message-Funktion; danach kann direkt geloggt werden. Fügt eurem Log bitte das erforderlich Foto an. Ich freue mich darauf, von euren Entdeckungen zu hören!
Jeder Cacher, der einen EarthCache besucht und die Fragen per Mail oder via Message Center beantwortet hat, kann einen EarthCache sofort loggen. In den EarthCache-Guidelines ist bewusst nicht vorgesehen, dass auf eine Logfreigabe seitens des Owners gewartet werden muss.
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