Dies ist ein EarthCache, es gibt vor Ort keine Box zu finden, aber du musst die folgenden Aufgaben erfüllen um den Cache loggen zu dürfen.
Aufgaben:
- An den Listing-Koordinaten findest du ein grünes Schild zu diesem Felsen, das den Einschlüssen einen anderen Namen gibt. Wie lautet er?
- Gehe nun die Treppe hinauf bis zum Wegpunkt und stelle dich vor die Bank. Unter dem abgedeckten Bereich in meinem Foto vom Felsen findest du einen auffälligen Einschluss.
- Bitte beschreibe sein Aussehen (Form, Farbe, Struktur) und überlege dir basierend auf den Informationen aus diesem EarthCache welches Mineral es ist.
- Unter welchen Bedingungen kann dieser Einschluss entstanden sein, wie lang hat es wohl gedauert und wo haben diese Bedingungen wohl vorgelegen (Im Erdmantel oder nah an der Oberfläche)?
- Kannst du im Felsen Einschlüsse des anderen Minerals entdecken? Vergleiche diese Einschlüsse mit dem Einschluss aus Aufgabe 2. Was denkst du, wie unterscheiden sich die Bedingungen, bei denen diese Einschlüsse entstanden sind von den Bedingungen in Aufgabe 2?
- Mache ein Foto von dir oder einem persönlichen Gegenstand vor der vergitterten Tür, rechts von der Bank (siehe Beispielfoto - nicht von der Tür zum Turm!) und hänge es an deinen Log an
Beschreibung:
Porphyr ist ein Gestein, dadurch gekennzeichnet, dass es große Einschlüsse von Feldspat und/oder Quarz in einer feinkörnigen Grundmasse enthält. Dieser EarthCache soll sich mit der Entstehung und Beschaffenheit insbesondere dieser Einschlüsse befassen, denn hier gibt es ein paar Besonderheiten zu entdecken.
Die Einschluss-Mineralien in Porphyr
Typisch für Porphyr sind Einschlüsse aus Feldspat und Quarz. Bei Feldspat handelt es sich um eine sehr große und sehr häufige Gruppe von Silikat-Mineralien, wobei hier im Porphyr typischerweise Plagioklase, also Feldspate mit veränderlichen Anteilen von Natrium und Kalzium zu finden sind. Sie sind immer hell gefärbt. Die rosa Färbung des Felsens hier deutet auf die Anwesenheit von Kalifeldspat hin.
Quarz besteht aus Siliziumoxid und ist ebenfalls sehr häufig. Zu erkennen ist er an seiner farblosen oder weißen Erscheinung und dem häufig auftretenden Glanz.
Wie entstehen Einschlüsse?
Grundsätzlich handelt es sich bei Einschlüssen im magmatischen Gestein um Mineralien, die aus der ursprünglichen Schmelze auskristallisiert sind. Dabei spielen die folgenden Faktoren eine wichtige Rolle:
Temperatur – Sie entscheidet darüber, welche Mineralien kristallisieren können, denn nur die Mineralien bilden Kristalle, deren Schmelzpunkt unterschritten ist. Somit entstehen zuerst die Kristalle, deren Schmelzpunkt am höchsten ist und wenn die Schmelze immer weiter abkühlt, entstehen auch Kristalle weiterer Mineralien. Bei welchen Temperaturen die jeweiligen Mineralien entstehen lässt sich aber nicht auf das °C genau sagen, da auch der vorherrschende Druck und die Zusammensetzung der Schmelze einen Einfluss auf den Schmelzpunkt hat. Während Feldspate bei Temperaturen im Bereich von 1150 bis 1300 °C kristallisieren, beginnt Quarz erst bei 900 °C oder sogar deutlich darunter als einem Silikat-reichen Magma zu kristallisieren.
Druck – Bei Prozessen wie der Gesteinsbildung unter der Erde können Drücke von vielen Tausend bar vorliegen, schließlich drückt der Erdmantel auf das Magma, der sogenannte lithostatische Druck. Dieser erhöht den Schmelzpunkt der meisten Mineralien. Bei den Bestandteilen von Porphyr ist dieser Effekt aber eher moderat ausgeprägt.
Zusammensetzung der Schmelze – Die Verhältnisse der chemischen Elemente in einer magmatischen Schmelze können sehr unterschiedlich sein und sie bestimmen, welche Mineralien sich überhaupt bilden können, zudem ist die Löslichkeit von Mineralien deutlich von der Zusammensetzung der Schmelze abhängig. Wenn die ersten Mineralien kristallisieren, wird die Zusammensetzung der Schmelze auch verändert. Bei Plagioklas z.B. kristallisieren zuerst Kristalle mit hohem Kalziumanteil. Dadurch verringert sich aber auch der Anteil des Kalziums, das noch in der Schmelze verbleibt und die Zusammensetzung der sich später bildenden Kristalle verschiebt sich immer mehr in Richtung Natrium.
Zeit, Abkühlrate und Kristallisationsfolge – Um so mehr Zeit ein Kristall zum Wachsen hat, um so größer kann er werden, das gilt natürlich auch für Mineralien. Und damit ein Kristall besonders gut wachsen kann, sollte er von einer flüssigen Matrix umgeben sein. So können sich idiomorphe (eigenförmige) Kristalle bilden. Am besten für das Kristallwachstum ist also das unterschreiten des Schmelzpunktes des einen Minerals und eine langsame Abkühlrate, sodass die anderen Mineralien nicht zu kristallisieren beginnen und die Matrix lange flüssig bleibt. Solche Bedingungen finden sich in erster Linie weit unter der Erdoberfläche. Wenn bereits andere Kristalle in der Schmelze vorhanden sind, wird es für die folgenden Mineralien ebenfalls schwieriger große Kristalle zu bilden, da sie nur noch Zwischenräume zwischen den bereits vorhandenen Kristallen auffüllen können, diese nennt man dann xenomorph (fremdförmig).
Aufgaben:
- An den Listing-Koordinaten findest du ein grünes Schild zu diesem Felsen, das den Einschlüssen einen anderen Namen gibt. Wie lautet er?
- Gehe nun die Treppe hinauf bis zum Wegpunkt und stelle dich vor die Bank. Unter dem abgedeckten Bereich in meinem Foto vom Felsen findest du einen auffälligen Einschluss.
- Bitte beschreibe sein Aussehen (Form, Farbe, Struktur) und überlege dir basierend auf den Informationen aus diesem EarthCache welches Mineral es ist.
- Unter welchen Bedingungen kann dieser Einschluss entstanden sein, wie lang hat es wohl gedauert und wo haben diese Bedingungen wohl vorgelegen (Im Erdmantel oder nah an der Oberfläche)?
- Kannst du im Felsen Einschlüsse des anderen Minerals entdecken? Vergleiche diese Einschlüsse mit dem Einschluss aus Aufgabe 2. Was denkst du, wie unterscheiden sich die Bedingungen, bei denen diese Einschlüsse entstanden sind von den Bedingungen in Aufgabe 2?
- Mache ein Foto von dir oder einem persönlichen Gegenstand vor der vergitterten Tür, rechts von der Bank (siehe Beispielfoto - nicht von der Tür zum Turm!) und hänge es an deinen Log an