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The subject of mineralogy has moved away from the systematic treatment of mineral groups toward the study of the behavior of minerals in response to geological processes. It is vital that we understand the physics and chemistry of minerals as this response generally involves structural and chemical changes within individual minerals as well as reactions between minerals. This is the first text to provide an introduction to modern mineralogy for undergraduate students. The main, and often complex, concepts required to understand minerals and the processes that take place within them are presented in an easy to follow manner without any complex mathematical treatment. The book deals with solid-state transformations in minerals, which take place in response to changes in temperature and pressure, as well as introducing the basic crystallography, physics and chemistry needed to understand these processes. No knowledge of physics, chemistry and mathematics beyond high-school level is assumed.
Dieses Lehrbuch behandelt die Methoden der Palaomagnetik
fachgebietsubergreifend. Die geowissenschaftlich ausgerichtete
Anwendung basiert auf den Grundlagen des Gesteinsmagnetismus,
soweit sie fur palaomagnetische Arbeiten wichtig sind. Der Leser
wird mit den verschiedenen Labor- und Messverfahren,
Anwendungsmoglichkeiten und Grenzen der Methode vertraut gemacht,
um zu einer eigenen Einschatzung der Anwendbarkeit zu gelangen.
Theoretische Grundlagen werden mit geologischen und archaologischen
Fragestellungen verknupft, die von der Untersuchung einzelner
Gesteinsproben oder Fundstucke bis hin zur Diskussion der
Kontinentaldrift reichen. Eine ausfuhrliche Bibliographie
vervollstandigt diese leicht verstandlich geschriebene Einfuhrung
fur Wissenschaftler aller geowissenschaftlichen Teildisziplinen."
Eugene G. Rochow, Prof. emerit. der Harvard UniversitAt, fA1/4hrte
am 10. Mai 1940 ein Laborexperiment durch, das fA1/4r die
industrielle Produktion von Siliconen von grundlegender Bedeutung
war: die Rochow-Synthese. Durch diese Synthese wurden die
"Wundermaterialien" zugAnglich fA1/4r viele Anwendungen zur
Verbesserung von GebrauchsgegenstAnden, zur Miniaturisierung von
elektronischen Bauelementen und zur Herstellung von RaumanzA1/4gen
fA1/4r Astronauten, die die extreme Hitze und KAlte auf dem Mond
aushielten.
Der Begriff Geostatistik, wohl zuerst in den fiinfziger/sechziger
Jahren als geostatistique im Franzosischen gebraucht, umfa13t aIle
in den Geowissenschaf- ten angewandten statistischen Theorien,
Schatz- und Schlu13verfahren. Ein wichtiges Teilgebiet ist die
Theorie der Zufallsproze8se und ihre Anwendung auf die in Raum und
Zeit zufallig schwankenden Funktionen und Felder. Vber
Zufallsprozesse existieren hervorragende mathematische Werke, die
aller- dings nur von den Theoretikern, weniger von den Anwendern
ausgeschopft werden konnen. Technisch orientierte Biicher, etwa der
Regelungstechnik und Systemtheorie, behandeln vorzugsweise
eindimensionale Zufallsprozesse; sie sind fiir den Anwender
leichter zuganglich, sofern er mit der speziellen Fach-
terminologie zurechtkommt. Obwohl die Geowissenschaften selbst
nicht un- wesentlich zur Entwicklung der Theorie der
Zufallsprozesse beigetragen haben, sind ausfiihrlichere
Darstellungen mit geowissenschaftlichen Anwendungen - abgesehen von
speziellen Monographien zur Turbulenztheorie, Filtertheorie u. a. -
nicht eben zahlreich. Die einschlagigen deutschsprachigen, fiir den
Anwender bestens geeigneten Lehrbiicher von TAUBENHEIM (1969) und
SOHON- WIESE (1985) bieten ein breites Spektrum an statistischen
Theorien, Auswerte- und Priifverfahren, - mit Ausnahme der fiir die
Geowissenschaften so wich- tigen mekrdimensionalen Prozesse auf der
Kugel (globale Probleme) und im euklidischen Raum (lokale
Probleme). So mag die vorliegende Einfiihrung in die Theorie der
Zufallsprozesse, welche sowohl die ein- als auch die
mehrdimensionalen Prozesse umfa13t und an geowissenschaftlichen
Aufgabenstellungen orientiert ist, ausreichend motiviert sein. Sie
ist fiir Leser aus allen Geo- und Kosmoswissenschaften ge- dacht,
aber auch fiir Leser aus anderen Disziplinen, die sich ebenfalls
mehr- dimensionaler ZufalIsprozesse-bedienen, zuganglich.
Die Mineralien der Schweiz er- des und eine Regionalbeschreibung
schien zuerst auf Anregung des Ver- mit Kurzcharakterisierungen der
we- lags John Wiley & Sons Ltd. London sentlichen Fundgebiete.
Bei der Dar- als A Guide to the Minerals of Switzerland- stellung
wird auf die Bedurfnisse des 1966 in englischer Sprache. Sammlers
Rucksicht genom men. Ein 1m gleichen Jahr gab der Birkhauser paar
Mineralien fehlen, die nur fur Verlag Basel die deutsche Fassung
den Gesteins- oder den Erzmikro- dieses mineralogischen Fuhrers
her- skopiker von Belang sind. Bei der aus, die bis 1972 kurz
hintereinander Aufzahlung neuer Fundstellen laBt sich
Volistandigkeit hingegen kaum vier jeweils geringfUgig erweiterte
Auflagen erlebte. Die jetzige fUnlte erreichen. Auflage ist
vollstandig neu geschrie- Um den Rahmen eines Tasch- ben und auf
den aktuellen Stand ge- buches nicht zu sprengen, haben wir bracht
worden. Das Bildmaterial ist auf Quellenangaben und ein Ver- ganz
neu und mehr als verdoppelt. zeichnis der Originalliteratur
verzich- In den vergangenen achtzehn Jah- tet. Die Menge der
Spezialveri: iffentli- ren hat das Mineraliensammeln chungen nimmt
immer gr6Beren Um- nichts von seiner Faszination verlo- fang an.
Soviel wie mi: iglich ist in das ren. Bi: irsen und Vereinigungen
Buch eingeflossen, ebenso wie man- cherlei mundliche Information
und schossen uberall aus dem Boden.
Diese EinfA1/4hrung in die Anwendung der geostatistischen Methoden
basiert auf langjAhrigen Lehrerfahrungen und praktischen
TAtigkeiten der Autoren und eignet sich hervorragend als
Begleitbuch zu Vorlesungen und Kursen, wobei nur geringe Kenntnisse
der Statistik vorausgesetzt werden. Neben einer FA1/4lle von
durchgerechneten Beispielen werden auch die theoretischen
Grundlagen vermittelt. Angesprochen sind in erster Linie
Geowissenschaftler und Bergleute, insbesondere Studenten und
Praktiker, die als LagerstAttenkundler arbeiten. Die in dem Buch
behandelten Themen sind aber auf alle Gebiete der Geowissenschaften
und die Nachbarwissenschaften A1/4bertragbar.
Im ersten Teil dieses Bandes werden Fallerscheinungen, Wirkungen
beim Meteoritenaufschlag und die entstandenen Krater behandelt. Vor
allem die neuen Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der
Riesenmeteoritenkrater, wie z.B. das Noerdlinger Ries, werden dabei
berucksichtigt. Im zweiten Teil wird das Meteoritenmaterial -
Kosmischer Staub, Stein- oder Eisenmeteorite - vorgestellt und
dessen chemische Zusammensetzung und Klassifizierung beschrieben.
Der dritte Teil diskutiert Herkunft und Entstehung. Durch die
physikalischen Methoden der Altersbestimmung koennen Entstehungs-
und Bestrahlungsalter sowie terrestrisches Alter bestimmt werden.
Meteorite bestehen aus einem der altesten bekannten Materialien.
Viele von ihnen stellen "Urmaterie" aus der Fruhzeit des
Sonnensystems dar und einige enthalten interstellare Koerner, die
noch alter sind. Die Untersuchung von Meteoriten lasst wichtige
Ruckschlusse auf die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems
und seiner Planeten, einschliesslich unserer Erde, zu. Fur
Meteoritensammler werden im Anhang praktische Tips wie Adressen,
Rezepte, Meteoritentauschwerte und eine Liste der bekannten
Meteoriten Deutschlands gegeben.
Von der Arbeits gruppe Systemforschung an der Universitat Osnabruck
wird im Auftrag der International Union of Biologica1 Sciences
(IUBS) ein Projekt zur Erstellung von sogenannten
Element-Konzentrations- Katastern in OEkosystemen (ECCE)
entwickelt, das alle grossen OEkosysteme der Erde einschliessen
soll. Wahrend unserer Pilotstudien in den Jahren 1983-1986 ist es
uns mit Hilfe befreundeter Wissenschaftler gelungen, zwischen 60
und 70 der etwa 90 naturlich vorkommenden Elemente zu erfassen. Die
in den Arbeiten auftretenden Schwierigkeiten und Fehler, aber auch
enormen Moeglichkeiten, die sich aus der Aufstellung von ECCEs fur
die moderne OEkosystemanalyse ergaben, hatten uns dazu ermutigt,
unsere bisherige Methodik und Fragestellungen der IUBS fur ein
internationales Programm anzubieten. Die IUBS hat dieses Angebot
angenommen und uns beauftragt, ein internationales Programm zu
entwickeln. Der Wortlaut des Antrages, mit dem dieses Projekt der
IUBS General Assembly 1985 in Budapestund 1986 in Syracuse N. Y.,
zur Annahme empfohlen wurde, ist im Anhang wiedergegeben. Als
wesentliche Grunde fur das Projekt sind darin angegeben, dass
vollstandige Elementaranalysen folgende Vorteile fur die
OEkosystemforschung bringen werden: VI 1. Sie werden die
Basisinformation fur den globalen Kreislauf aller chemischen
Elemente liefern. 2. Sie werden Elementbilanzen fur die
verschiedenen OEkosysteme in den unterschiedlichen klimatischen und
edaphischen Bedingungen ermoeglichen. 3. Sie koennen den Einfluss
verschiedener Elementkonzentrationen auf die Evolution von
Pflanzen- und Tierarten aufzeigen. 4. Sie koennen den Einfluss der
Elementkonzentrationen auf die Vegetations- und Bodenstruktur in
den . verschiedenen OEkosystemen aufzeigen. 5. Sie koennen die
Verteilungsmuster der einzelnen Elemente in den pflanzlichen und
tierischen Organismen des OEkosystems liefern.
Das vernetzte dynamische System unseres Planeten, d. h. der feste
ErdkArper, seine WasserhA1/4lle und seine AtmosphAre wird in
interdisziplinAren BeitrAgen aus dem breiten Spektrum der
Geowissenschaften anschaulich dargestellt. Insbesondere erfAhrt der
Leser, auf welche Weise dynamische GleichgewichtszustAnde durch
anthropogene EinflA1/4sse gestArt werden kAnnen und welche
Auswirkungen sich dadurch ergeben. Namhafte Autoren versuchen, das
BewuAtsein dafA1/4r zu stArken, daA der Mensch nicht nur in einer
Wechselbeziehung zur belebten sondern auch zur unbelebten Natur
steht, in die der Mensch nicht ohne Folgen eingreifen kann.
Die Bedeutung der Thermodynamik als Mittel zur Interpretation von
Beobachtungen an natOrlichen Vorkommen und an synthetischen Proben
aus dem Laboratorium kann nicht hoch genug eingeschatzt werden.
Experimentelle Ergebnisse mit ihrem Modell- charakter kennen nur
mit Hilfe dieses Wissenschaftszweiges wirklich sinnvoll genutzt
werden. Dieser Sachverhalt spiegelt sich auch in den
Fachpublikationen wider. Ohne solide Kenntnisse thermodynamischer
Zusammenhange kennen sie kaum oder Ober- haupt nicht verstanden
werden. Die Studienkommission der Deutschen Mineralogi- schen
Gesellschaft hat dieser Tatsache Rechnung getragen und empfahl das
Fach Physikalisch-Chemische Mineralogie in das Curriculum fOr den
Studiengang der Mine- ralogen aufzunehmen. Dadurch wurde der Bedarf
nach einem geeigneten Lehrbuch geweckt. Sieht man sich auf dem
BOchermarkt um, so muB man feststellen, daB es zwar
englischsprachige, jedoch so gut wie keine deutschsprachigen
LehrbOcher gibt, in denen die Thermodynamik speziell fOr eine
Anwendung auf den Gebieten der Geo- wissenschaften aufbereitet
wird. Ziel des Buches ist es, diese LOcke soweit wie meglich zu
schlieBen. Es ist in erster Linie als Wegweiser fOr Studierende der
Mineralogie gedacht. DarOberhinaus dOrfte es aber auch interessant
sein fOr Geologen, Geophysi- ker und Materialwissenschaftler. Das
Buch ist so konzipiert, daB es ohne Vorkenntnisse in Physikalischer
Chemie lesbar ist. Damit soli insbesondere auf jene Interessenten
ROcksicht genommen werden, die in ihrem Studiengang keine
Vorlesungen in Physika- lischer Chemie belegen muBten und erst
durch ihre wissenschaftliche Arbeiten den Bedarf nach
thermodynamischen Grundkenntnissen verspOrten. Die Auswahl des
Stoffes ist durch die spezielle geowissenschaftliche Problematik
bestimmt.
Dieses Buch soll Grundkenntnisse in der organischen Geochemie
vermitteln. Deshalb ist es in erster Linie fUr fortgeschrittene
Studenten aus dem Bereich der Geowissenschaften geschrieben, die
sich auf diesem Gebiet einarbeiten wollen. Es soll somit al.s
Grundlage fUr die inzwischen um- fangreiche weiterfUhrende
Literatur dienen. Gewisse Grundkenntnisse Uber organische
Verbindungen mUssen vorausgesetzt werden. Die organische Gea-
chemie hat sich mittlerweile zu einem eigenstandigen Teilgebiet der
Geo- chemie entwickelt und befaBt sich mit dem Schicksal der
organischen Sub- stanz und der sie aufbauenden chemischen
Verbindungen in der Geosphare. Der Aufbau des Buches ist so
gestaltet, daB nach einem kurzen AbriB Uber die Bildung und
Sedimentation von organischem Material, die Prozesse der Di agenese
und Inkohl ung behandel t werden. Di e Di agenese organi scher Sub-
stanzen verlauft weitgehend im rezenten und subrezenten Bereich,
wahrend die Inkohlung mit der gleichzeitigen Fossilisierung und
Bildung von Erd- 01 und Kahle zusammenfallt. SchlieBlich folgen
einige ausgewahlte Kapi- tel aus einigen mittlerweile etablierten
Anwendungsbereichen der orga- nischen Geachemie.
Das vorliegende Buch richtet sich an die Studierenden der Geo
wissenschaften, der Chemie sowie an Interessenten aus anderen
Disziplinen. In einer Zeit, in der das BewuBtsein vieler Men schen
fur die Endlichkeit irdischer Resourcen sowie fur anthro pogene
Veranderungen in der Natur und damit fur die Unver antwortlichkeit
menschlicher Ignoranz gegenuber geochemi schen Prozessen gescharft
worden ist, kann mit Recht erhofft werden, daB sich in zunehmendem
MaBe Studierende dem Fach Geochemie zuwenden. Der Text ist aus
einer Vorlesung hervorgegangen und be handelt daher nicht aIle
Bereiche der Geochemie in gleicher In tensitat. GemaB dem Titel
wird der Gesamtbereich der Organi schen Geochemie nicht behandelt.
Weite Bereiche der Petrolo gie, wie rum Beispiel der Magmatismus,
werden ebenfalls nicht behandelt. Hierzu sind in letzter Zeit eine
Reihe spezieller Bu cher erschienen. Die in den Kapiteln angefuhrte
Literatur ist uberwiegend aus jungerer Zeit. Fur ein vertiefendes
Studium wird auf die dortigen Literaturzitate verwiesen. Es ist
bewuBt das SI-System benutzt worden. ledoch sind in den Abbildungen
wie auch im Text zur Vereinfachung die mei sten Angaben parallel
dazu im CGS-System angefuhrt. Die Pa ralleliUU der Systeme soIl es
dem Studierenden erleichtern, sich in das SI-System einzulesen. Der
Zweck der Anorganischen Geochemie ist nicht, vor handene Bucher zur
Geochemie zu ersetzen, sondern das vor handene Spektrum durch eine
veranderte Art der Darstellung zu erganzen. Daher wird dem
Studierenden empfohlen, neben dem vorliegenden Text noch die
empfohlene vertiefende Lite ratur zur Erweiterung des
Verstandnisses heranzuziehen."
0.1 Aufgaben und Bedeutung der Wirtschaftsgeologie Die moderne
Wirtschaftsgeologie will einen Beitrag zur Versorgung der
Industrie-Ge- sellschaft mit mineralischen Rohstoffen leisten. Es
werden deshalb hauptsiichlich Pro- bleme des Aufsuchens, der
Bewertung und der Vermarktung von Bodenschatzen be- handelt.
Forschungsobjekte der Wirtschaftsgeologie sind also einerseits die
Lagerstatten und andererseits die Markte mineralischer Rohstoffe.
Daraus ergibt sich, daE die Frage- stellungen zwar grundlegend
geologisch sind, jedoch stets technisch, wirtschaftlich, sozial,
okologisch und entwicklungspolitisch orientiert. Der
interdisziplinare Bogen wirtschaftsgeologischer Forschung, Lehre
und Praxis spannt sich demnach von der An- gewandten
Lagerstattenforschung tiber die Gewinnungstechnik bis hin zu den
Wirt- schaftswissenschaften. Die praxisorientierte Hauptaufgabe des
Wirtschaftsgeologen be- steht zusammenfassend darin, Mineralvorrate
aus dem Bestand der unentdeckten, nutz- baren Ressourcen zu
Reserven fliT eine bergwirtschaftliche Produktion zu tiberftihren.
Eines der Grundprobleme unserer Zeit ist das noch immer weitgehend
unkontrollierte, exponentielle Anwachsen der Bevolkerung, das eine
standige Zunahme der Nahrungs- mittelproduktion und der
Industrialisierung bedingt, wenn das erhebliche Wohlstands- gefalle
zwischen armen und begtiterten Volkern oder Bevolkerungsgruppen
vermindert werden soll. Eine der Grenzen des notwendigen Wachstums
ist aber die Verfiigbarkeit der sich nicht regnerierenden
Rohstoffe, wenn auch die pessimistischen Voraussagen des Club of
Rome viel zu undifferenziert waren. Eine baldige physische
Erschopfung unserer Bodenschatze ist nicht in Sieht, doch liegen
Grenzen der Verfligbarkeit im wirtschaftspolitischen, finanziellen
und okologischen Bereich. Der Wirtschaftsgeologe ist in besonderem
MaEe gefordert, an der Uberwindung dieser Grenzen mitzuwirken.
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