Die Evolution der Minerale

Eine Ausstellung des Naturhistorischen Museums Wien

Willkommen in der Welt der
Minerale und Kristalle

Dieses Video zeigt im Zeitraffer, wie Alaun-Kristalle aus einer gesättigten Lösung wachsen.
In Echtzeit dauerte dieses Wachstum 48 Stunden.
Genauso wie aus einer Lösung synthetische Kristalle wachsen, bilden sich auch in der Natur in kleinen Höhlen oder Spalten aus wässrigen Lösungen Kristallverbindungen.

 

Heute sind auf der Erde mehr als
5000 Mineralarten bekannt.
Diese sind aber nicht alle
gleichzeitig entstanden.
Sie durchliefen eine Art Evolution, die eng mit der Entwicklungsgeschichte der Erde verknüpft ist.
Aber Vorsicht! Den Begriff „Evolution“ darf man hier nicht im biologischen Sinne betrachten!
Aufgrund bestimmter Ereignisse innerhalb der Entstehung unseres Sonnensystems,
unserer Erde,
und des Lebens auf der Erde,



konnten sich immer wieder
neue Minerale bilden.



 


Aus den beim Urknall entstandenen Elementen Wasserstoff und Helium bildeten sich durch
Kernfusionsreaktionen und in Sternexplosionen weitere chemische Elemente, aus denen dann
durch Kondensation und Abkühlung der entstandenen Gaswolken die ersten 12 Urminerale
gebildet wurden.
 
Wasserstoff

+

Helium

+

Sternenexplosion

+

Kondensation

=

Diamant + 11 weitere Urminerale
Wasserstoff
Helium
Sternenexplosionen
Kondensation
Diamant + 11 weitere Urminerale
Durch die Veränderung der Umwelt-
bedingungen und der chemischen
Zusammensetzung der Erdatmosphäre, konnten im Laufe der Jahrmillionen immer mehr Verbindungen und Minerale
entstehen.

 
Das Einsetzen der Plattentektonik brachte beispielsweise alleine schon rund 500 neue Minerale hervor.
Die Mineralvielfalt auf der Erde ist daher weitaus
größer als auf allen bisher untersuchten Planeten und Monden unseres Sonnensystems.
 

Mond

ca. 350 Minerale

Mars

ca. 500 Minerale

Erde

> 5000 Minerale

Einen weiteren und besonderen Grund für die herausragende
Mineralvielfalt auf der Erde stellt das Leben auf der Erde dar...
Vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren wurden die
ersten Gesteine durch die Aktivität von Lebewesen
im Meer gebildet.



Durch den Stoffwechsel von Bakterien und Algen wurde in seichten Meeresbereichen feingeschichteter Kalk ausgefällt.
 

Diese Kalkablagerungen werden Stromatolithe genannt.

Als Nebenprodukt entstand dabei - durch Photosynthese - der erste Sauerstoff….
Eine Milliarde Jahre später war der Sauerstoff-Gehalt zwar gering, aber dennoch hoch genug, dass er sich in der Erd-Atmosphäre anreicherte, aber gleich wieder zur Mineralbildung verwendet wurde.
Durch die Oxidation des Eisens entstanden sehr viele rötliche
Minerale.
Der Planet fing an zu rosten!
Die rote Erde ( 3,8 bis 1,0 Milliarden Jahre vor heute)



Sämtliche Sauerstoffverbindungen konnten nun entstehen, wodurch die Anzahl der Minerale von 1500 auf über 4000 anstieg.



Rhodonit
Hämatit
Rhodochrosit
Pyrolusit
Auch vor 600 Millionen Jahren war es noch einmal „das Leben“, das die Mineral-
evolution antrieb. - Es entfaltete sich explosionsartig!


Vielzellige Lebewesen entstanden und mit ihnen auch mineralische Hartteile wie Panzer, Schalen, Knochen und Zähne:

         
             
       

Aragonit

... baut Ammoniten-, Schnecken- und Muschelschalen auf.

Hydroxylapatit

... ist Hauptbestandteil von
Zähnen und Knochen.
     
     
     
     
Durch das warme, feuchte Klima und den hohen Sauerstoffgehalt kam es außerdem zu starker Gesteinsverwitterung. Dabei bildeten sich durch Oxidation viele neue, oft kompliziert aufgebaute und
farbenprächtige Minerale:
Die grüne Erde (0,54 Milliarden Jahre bis heute)

Smithsonit
Azurit
Chrysokoll
Konichalcit
Boleit
Goethit
Dass die Entwicklungsgeschichte der Minerale eng mit der Entwicklungsgeschichte der Erde verknüpft ist, zeigte erstmals Robert Hazen auf.
Er teilte „Die Evolution der Minerale“ in 4 Phasen:



Die schwarze, die rote, die weiße und die grüne
Erde...

Innerhalb dieser vier Phasen der Erdgeschichte konnten sich die heute
existierenden mehr als 5000 Mineralverbindungen entwickeln.

Seit 5. April 2017 zeigt das Naturhistorische Museum Wien die Evolution der Minerale innerhalb der
Mineralogischen Dauerausstellung.

Hier können Sie sich die Evolution der Minerale und die dazugehörigen Minerale genau ansehen.


Wir freuen uns auf Ihren Besuch!










 

Copyrights:
Zeichnungen & Animationen: Leopold Toriser, Susanne Mayrhofer, Robert Hazen
Fotos & Video Kristallwachstum: NHM Wien
Animationen schwarze, weiße, rote u. grüne Erde: 7 Reasons
Video Plattentektonik: Scotese, C.R., 2014. Animation: Paleogeography (750Ma - Present-day), PALEOMAP Project, Evanston, IL.