7
262 Elsner: Ueber das Verhalten einigcr Mineralien und XXVI. Ueber das Verlmlten eiriiger Mineralieii uncl Gebirgs- arteii bei sehr hoher Temperatur. Von Dr. L. Elsner. (dus: Chew.-tcchn. Yitth. H. 14, p. 135 u. folgend.) (Vom Vf. fir dies. Journ. bearbeitet.) Das Verhalten der Mineralien und Gebirgsarten bei einer sehr hohen Temperstur ist iiicht allein von rein wissenschaft- lichem, sondern auch von chemisch-technischen1 Interesse, ich habe daher eine Iteihe von Mineralien und Gebirgaarten cler hohen Temperstur eines Porcellaiigutofenfeuers nusgeaetzt, wie ich es in lhnlicher Weisc niit den bekanuteren Metalleii und Metalloxyden vor einiger Zeit gethan habe, urn deren Fltichtigkeit bei hoher Temperatiir zu constatiren (s. vor- stehende hbhsndlung). Die respectiven 'Nineralien und Ge- hirgsarten wurden zerkleinert und in vergliihte Porcellan- gefasse gethan. Die Gefasse mit ihrem Inhalt wurden in eine Rrennkapael eingefiillt , mit einer Kapsel zugedeckt und suf cliese Weise dem Fener eines Porcellanbrands ausgesetzt. Die Temperatur bei diesen Versuchen wurde, durch mehrere Ver- suche, diirch die Alischungsmethode bestimmt nnd zu 2500 bis 3000u C. gefunden. Die Ninerdien sind aachstehend in ihrer alphsbetisehen Reihenfolge aufgefiihrt ; hierauf folgt die Untersuchung der Gebirgssrten. Die erhalteiien Resultate sind nun na-chatehende : I. Mineralien. Ich bemerke gleich hier im Eingnnge, class ich absicht- lich nicht die Fiindorte bei den einzelnen Niaeralien ange- geben habe, da ich gefunden habe, clam die respectiveil Nineralien, von den verschiedenstcn Gegencleii der Erde, welche ich der hohen Temperatur ausgesetxt habe, stet8 ein und clas- selbe Resultst ergeben haben, daher mir die Angabe des Namens des uaterauchten Minerals in Allgemeineii geniigend erschien.

Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

262 Elsner: Ueber das Verhalten einigcr Mineralien und

XXVI.

Ueber das Verlmlten eiriiger Mineralieii uncl Gebirgs- arteii bei sehr hoher Temperatur.

Von

Dr. L. Elsner. (dus: Chew.-tcchn. Yitth. H. 14, p. 135 u. folgend.)

(Vom Vf. fir dies. Journ. bearbeitet.)

Das Verhalten der Mineralien und Gebirgsarten bei einer sehr hohen Temperstur ist iiicht allein von rein wissenschaft- lichem, sondern auch von chemisch-technischen1 Interesse, ich habe daher eine Iteihe von Mineralien und Gebirgaarten cler hohen Temperstur eines Porcellaiigutofenfeuers nusgeaetzt, wie ich es in lhnlicher Weisc niit den bekanuteren Metalleii und Metalloxyden vor einiger Zeit gethan habe, urn deren Fltichtigkeit bei hoher Temperatiir zu constatiren (s. vor- stehende hbhsndlung). Die respectiven 'Nineralien und Ge- hirgsarten wurden zerkleinert und in vergliihte Porcellan- gefasse gethan. Die Gefasse mit ihrem Inhalt wurden in eine Rrennkapael eingefiillt , mit einer Kapsel zugedeckt und suf cliese Weise dem Fener eines Porcellanbrands ausgesetzt. Die Temperatur bei diesen Versuchen wurde, durch mehrere Ver- suche, diirch die Alischungsmethode bestimmt nnd zu 2500 bis 3000u C. gefunden.

Die Ninerdien sind aachstehend in ihrer alphsbetisehen Reihenfolge aufgefiihrt ; hierauf folgt die Untersuchung der Gebirgssrten. Die erhalteiien Resultate sind nun na-chatehende :

I. Mineralien. Ich bemerke gleich hier im Eingnnge, class ich absicht-

lich nicht die Fiindorte bei den einzelnen Niaeralien ange- geben habe, da ich gefunden habe, clam die respectiveil Nineralien, von den verschiedenstcn Gegencleii der Erde, welche ich der hohen Temperatur ausgesetxt habe, stet8 ein und clas- selbe Resultst ergeben haben, daher mir die Angabe des Namens des uaterauchten Minerals in Allgemeineii geniigend erschien.

Page 2: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

Gebirgsmten bei sehr hoher Teinperrtrw. 263

Almandin (edler Granat) , tief dunkelroth gefarbte Kry- stalle (kieselsaures Eisenoxydul mit kieselsaurer Thonerde iLls filonosilicate), war im Gutofenfeucr zu einer leicht fliissige~i rothbraunen Masse geschmolzen ; diese Siasse hatte das dch~ie~gefi iss dUrClldrUngen.

BerslknJslall (Quarz , Kieselerde) , durchsiclrtige , klare, farblose Bruclistilcke, waren ini Gutofenfeuer nicht geschiuol- Zen, hatten jedoch ein trilhes , milchweisses Anuehen ange- nommen.

@idol (Pistazit), dunkelgrline Krystallbruelistucke, (kie- selsaures Eisenoxydul , kieselsaurer Ralk , kieselsaure Thon- ercle, als Monosilicate), waren im Gutofenfeuer zu einer leicht flitssigen , glasartigen , braunschwarzen l h s e geschmolzen ; diese Dlasse batte das Scliinelzgehss durchdrungen.

J’eMvpolh, in fieischfarbenen Bruchspken (kieselsaures Kali, kieselsanre Thonerde als Trisilicate) waren im Gutofen- feuer zu einer weissen eninillhnlichen Masse geschmolzen. Nach den Untersiichungen von H a y e s hat sich nach der Schmelzung die cbemische Zusammeasetzung des Feldspathn nichl verandert. Das firbende Eisenoxyd war in das nicht farbende Oxydul iihergegangen.

Glimmer (2axiger, Trisilicat von Kali mit Nonosilicaten von Eisenoxyd und Thouerde) , lithionhnltig, bronzebraune, tafelartige Krystallstiicke , waren in1 Gutofenfeuer zu einer dichten scliwarzen, pechiihnlichen Xasse geschmolzen.

Ho?nblende (Trisilicat von Kalkerde wit Bkilicat von Eisenoxydul und Magnesia), dunkelbraun grlidiche Krystall- Rruchstiieke , wareu im Gutofenfeuer zu einer olivenbraunen Xasse geschniolxen.

LepidoZitJb (2axiger Glimmer), pfirsiehbliithrothe, krystal- linisehe Urnchstiicke nus Mgihren , waren im Gutofenfeuer zu einer farblosen, durchsicli tigen, glasartigen Xause geschmolsen. (Das fiirbeade NanganoxyQ war hierhei in das n i h t filrbende JIa.ngrcnoxydu1 ubergegaiigen.)

Pur:r/usil (Varietlt der liornhlende) , klcine meergritne, durchsichtigl: , krTsttillinische Uruchstiioke , waren im Gut- ofenfeuer zu einer oliveiigelblicheu Xusse geschruolzen.

SlruJilslein (Varietlt der Hornblende), dunkelgrun b y -

Verhalten des Augit wie Hornblende.

Page 3: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

264 Elmer : Ueber da8 Verhdten einiger Mineralien und

stallinische Stiicke, waren zu einer olivengelblich braunlichen Masse geschmolzen.

Topas (kieselsaure Thouerde mit Fluor-Aluminium, Thon- erde), brasilianische und sachsische (Monosilicat), klare, gelb- lich gefarbte , durchsich tige , siiulenfdrmige Klystallbruch- sttickc?. Die Stiicke waren selbst nach zmeinialigenl Aus- setzen der hohen Temperatur eines Porcellanbrandes nicht im rnindesten geschmolzen’, zeigten .auch keine Syuren einer Schmelzung , nur Batten sie gawzlich ihre Durchsichtigkeit verloren und waren dureh und durch von matt kreideweisser Farbe, daher als umchmelzbur zu bezeichnen. Die Topase der verschiederisten Orte, such RjL-nit, verhielten sich gleicb.

Tmnolit (kieselsaurer Kallr rnit kieselsaurer Nagnesia), eisenfreie,iveisse, derbe, krystallinische, strahlenfdrmige Nasse, war uur nsch zweimaligem Aussetzen eines Porcellangutofen- feuers zii einer undiirchsichtigen weissen JIasse geschmolzen.

ZIcmxdin, krystallinischer , schwarzer (Alabaschka) , im Gutofenfeuer zu brauner Uasse geschmolzen.

Turmulin, krystallinischer, schwarzer (Andreasberg). Das- selbe Verhalten.

TurrnuZin, rother (Elba) , selbst in1 starken Gutofenfeuer nichi geschmolzen , bloss zu weiss-rbthlicher Xasse gesintert. Der Eisengehalt der schwurzen ‘Vurmaline ist rnit Grund als Schmelzung befdrdernd anzusehen.

Yemian (Egeran) , kieselsaurer Kalk, kieselsaure Bitter- erde, als Monosilicate, mit kieselsaurer Thonerde und kiesel- Saiirem Eisenoxyd, als Monosilicate , krystsllinische , braune Bruchstiicke, waren im Gutofenfeuer zu ciner leicht fliissigen, br%unlichen, glasartigen Nasse geschmolzen ; die Masse hatte das Schmelzgefgss durchdrimgen.

R’oIZastonit (Tafelspath) , kieselsaurer Kalk als Bisilicat (eisenfrei) , weisse, strahlenfdrmige , krystallinische Stuclre, erst nach zweimaligem Aussetzen eines Porcellangutofenfeuers zu einer gelblichgrauen und durchsichtigen Masse geschmol- Zen, ahnlich wie Tremolit , daher als sehr schwer schmelzbbar zu bezeichnen.

&isit, kieselsaurer Kalk rnit kieselsaurer Thonerde als Monosilicate, krystallinische Bruchstiicke,. im Gutofenfeuer zu

Page 4: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur. 265

dichter, grauer Nasse geschniolzen, mit einigeii matt weissen Ausscheidungen (Quarz).

Als allgemeines Resultat obiger Versuche ergiebt sich, dass ein Alkali-, ein Eisenoxydul- oder Ez'senoqd- Gehalt , die Silicute leiclttfliissiger macht, wogegen ein Vormalteii der Thon- erde ('Topase), sowie eine ABruesenheit der Eisenmyde (Tremolit, Wollastonit) die Silicate stwngflussiger macht.

11. Verhalten der Gebirgsarten in hoher Temperatur.

Yon Gebirgsarten, welclie BUS Geniengen einzelner Mine- rnlieii bestehen, deren Verhalten bei hoher Ternperatur schon bekannt ist , llsst sicli ilir Verhaltcn bei hoher Teinperatur schoii voraussehen, was auch in iler That der Versuch 1)c- stltigt.

Die der Untcnuchung uiiterzogenen Gebirgsarten maren nachstehende. Uie Versuche jvurden in jihnlicher Keise aus- gefiihi.t, mie bei den Mirieralicn angegeben morden ist.

Gru,iiie, aus verschiedenen Gegenden (QUXZ-, Glimmer-, Feldspath-Gemenge), die Einlngerungen der Quarze nieistens in Slulenforni , der Glinimer in der Tafelform , der Feldsyath theils krgstallinisch, fleischfa!big, theils schon vermittert. In1 Giitofeafeuer war der Granit RUS c h i rerschiedensteii Gegenden zu einer Jlasse geschniolzen, deren Hauptbestancitlieil aus ge- sahniolzenem Felclspath bestand , mit braunen Fleckeri YOU

geschmolzenem Glimmer ; die game gcschmolzene Xasse wrir mit einzelneii mutt-meissen Busscheiclungen yon Quarz erfiillt

G)zeis (Quarx , Glimmer, Feldspath YOU verschiedenen Gegenden). Iin Gutofenfeuer war derselbe xu einer dichten, pechschwarzen , g!ssartigen , auf der Oberflache rtithlich- braunen Jlas$e geschmolzen ; mnnche Gneise xeigten in der geschmoizenen RInsse ganz deutlich parallel abgesonderte, mattweisse dusscheiduiigen von Quurz.

Gliunmerschiefer aiis verschiedenen Gegenden (Glimmer und Quarz). Im Gutofenfeuer zu einer rothbraunen , inwendig schwarzen , fettglhzenden Nasse geschmolzen, im Innern er- flillt mit mattweissen streifigen Auascheidungen yon Quarz.

Kohlmwhiefer, aus dem schlesischen Kohlexgebirge (Nie-

Page 5: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

266 Elmer: Ueber daa Verhalten siniger hiineralien nnd

dersclilesien). Im Gutofenfener zu einer rothbraunen inwendig porgsen NMttsse geschmolzen.

PIarzer Sandstein (kalkhaltig). Im Gutofenfeucr zu einem leichtfliissigen , grilnlich grauen , klaren Glase geschmolxen.

K'persandstein. Im Gutofenfener zu einer gelbbraun- lichen, glasgliinzenden, inwendig portisen Masse geschmolzen.

Gabbro, krystallinisches Gemenge von braunem Diallage und dich teni Labrador. Im Gutofenfeuer zu einer glarsarbigeii schwitrzen Masse geschmolzen.

Kulkschiefer. Im Gutofenfeuer zu einer auf der Ober- fliiclie rothbraunen MZasse geschmolzen ; im Innern zeigte sicli die Xasse matt, olivenbraun, blasig.

Grauer, po ther und schwarzer Pechtein (Albit-iihnliche Zu- samuensetxung) in derben Stiiekeii. Im Gutofenfeuer zu einer weissgrauen emailahnlichen dichten Masse geschmolzen.

Perhtein, von verschiedenen Gegenden (feldspathabnlichc Znsammensetxung) , derbe StUcke. Im Gntofenfeuer zu- einer schwarzbrauuen, dichten, glasartigen Masse gesch molzen.

Hornblendgestei?z, derbe, schwarze, krystallinische Ytiicke. Im Gutofenfeuer zu einer schwarzen, glasartigeii Magtie ge- sahmolzeu.

Basalt YOU verschiedenen Gegenden. Im Gutofenfeuer zu einer pechschwsrzen, fettglimenden, dichten Masse ge- schmolzen.

Bintsteiiz (Lipari). Im G utofenfeuer zu grauschwarzer, obsidiaiialinlicher, glasartiger 3lasse geschmolzcn.

Dolerit. Im Gutofenfeuer zu einer schwarzen, auf rler Oheifllche rothbraunen, glasartigen llacrsc gesehmolxen.

Luiw (Vesuv, Torre del Greco), dichte, graue Musse; init eingesyrengten Angit-Krystallen. Im Gutofenfeuer zu eiuer rothlich-brauuen, fettgliinzendeu Nasse gcschiilolzen. .

Obsidima (Lipari , Mesiko) , yec1isc:h warxe glaspliinzende &s:een. In1 Gutofeiifeuer zu eiuer schwarxen , $assrtigeu JIasse geschinolzen , voii dcm Anscheu dcr ziiiii Versuch nn- pewauclten Obsidiaiie.

Porphyre (Feldsputh - und Bugit-Yorphyre). k'eldsyath- Porphyre : 11n Gutofenfeuer zu einer weissen, feldspathiihn-

Page 6: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur. 265

lichen Masse geschmolzen, oberfliichlich mit braunen Flecken bedeckt, im Innei-n theilweise mit.mattweissen Ausscheidungen yon Qnarz erfiillt. - Augit-Porphyr (Melaphyr). Im Gutofeii- feuer zu einem rothbraunen Glase geschmolzen.

Phonolith (Klingstein), aus verschiedenen Gegenden. Iin Gutofenfeuer zu einer gleichmgssig pechschmarzen , fettglgn- zenden, glaslihnlichen Masse geschmolzen.

Im Gutofenfeuer zu einer dichten, schwarzcn, glasartigen hlasse geschmolzen. - Es ist in wissenschaftlicher besonders geognostischer Hinsicht die Heobachtung von Interesse , dass die Obsidiane ut~genommen, alle ubrigen den obigen Gliihversuchen unterworfenen Gebirgs- arten , selbst die der vulkanischen Bildung angeharigen , ein ganz anderes Aussehen angenommen haben, sls sie in der Natur besi tzen. Die krystallinischen Bildungen , x. B. im Granit , im Glimmer , Glimrnerschiefer u. s. m. sincl gLuzlich rlurch die Einwirkung der hohen Temperatur zerst6rt , indeni hlles zu eiuer compacten Masse zusammengeschmolzen ist. Die Entstehung der sogenannten krystallinischeii Urgebirgs- arten, wie eben Granit, Gneis, Glimmerschiefer, j a selbst theil- weise der vulkanischen , muss demnach unter ganz anderen, mit den heutigen nicht vergleichbaren, Umstlnden, entstanden sein, da z. B. alle Basalte 6 p.C. Wasser enthalten; .dereii nlheres Eingehen vorzugsweise in das Gebiet der Geologie resp. Geognosie gehart.

Besonders interessant ist hierbei xu bemerken der Ueber- gang von Bimstein nach dem Schmelzen in eine obsidian- Bhnliche , glasartige Masse , und spricht die Erscheinung fiir die Annahme, dass der Obsidian aus Bimstein bei haherer Temperatur entstanden ist. Was die magliche neptuiiische Bildung der krystallinischen Urgebirge anbelangt, so ist zuui Nachleeen hierttber zu empfehlen das Buch : :!Dr. d t ruve , Ueber die Nachbildung der natiirlichen Heilquellen , 1826. Die lehrreichen Resultate von Versuchen, die in clieser Schrift veraffentlicht eind, diirften in der That geeignet sein, einige dndeutungen iiber die Entstehung krystallinischer Gebirgs- bildungen auf neptunischem Wege in der Urzeit za geben. Herr Prof. Rsntmelsberg, der mir cine Auzahl Mineralien

Trachyt (vom Drachenfels).

Page 7: Ueber das Verhalten einiger Mineralien und Gebirgsarten bei sehr hoher Temperatur

268 Elsner : Verhalten einiger Mineralien und Gebirgearten etc.

uiid Gebirgsarten freundlichst zur Verfigung gestellt hat, be- statigt die hekttnnte Erfahrung , dass Mineralien nach dem Gliihen ein geringeres specifisches Gewicht zeigen als vor dem- selben, wie friiher schon Magnus, Bischoff, Devi l le und Andere gcfunclen haben. Sehr merkwtirdig in dieser Hinsicht ist das Verhalten von vergltihteni und gut gebranntem Porcellau, mie ‘Laurent , , M a l a g u t i und G u s t a v Rose iibereinstim- mend gefunden haben , indem bei eingetretener Schwindung des gut gebrannten Porcellnns , also bei linearer Zusammeii- ziehung desselben , demohngeachtet sein specifisches Gewich t yeringer geworden ist, als das des vergliihtm; so zeigt clm vergltili te Porcellan in Pulverforni voii S h e s eiii spec. Gew. iron 2,619, das gutgebraunte 2,242. Das vergliih te l’orcellan in Pulverform der berliner Manufactur hat ein spec. Gew. voii 2,613, dasselbe gut gebraniit 2,452. - In der Sitzung der geologischen Gesellschaft voni 5. April 1865 in Berlin liat iiber diesen Gegenstand Prof. l t a m i n e l s b e r g noch nach- stehende Beluerkungcn gemacht.

Hinsichtlich des Verhaltens beim Sclimelzeii lassen sicli die Mineralien in zwei Gruppen theilen, je nwhdein sie ihre chemisehe Zusammensetzung behalten oder eine Veriiiideruug erleiden, \vie z. B. Topne, Lepidolith. Die unveriindert schmel- zenden Miiieralien gehen gewbhnlich in einen amorphen 211- stand iiber, wobei ihr specifisches Gewicht sich iindert, wenige Mineralien, wie Korund, Augit, besonders Wollastoni t behalten krystallinieche Formen und z\var in der Regel die ihnen eigen- thtimliehe, nur bei der Hornblende (vornehmlich dem Treinolil) findet eiu Uebergnng in andere Formen statt (niimlich in bugitformen), zugleich mit einer Vermehnmg der Dichtigkeit. Die untersuchten GebirgstLrten zeigten nacli der Schmelzung ein yeringeres specifisches Gewicht. Diese Veraiidcrung ist jedoch weniger bedeutend als nach dem Verhalten der Be- standtheile fiir sich erwartet wcrden sollte.