Lernen & Erforschen
Unser letzter Beitrag in einer Reihe, die zu unserer Ausstellung Edelsteine und Mineralien führt, die am Freitag eröffnet wird.
Einheimische Elemente faszinieren die Sinne. Schwefel mit seiner satten, gelben Farbe und seinem starken Geruch; das glatte Gefühl eines Graphitstifts, wenn er über ein Stück Papier gestrichen wird; und der Glanz eines Diamantrings. Im Laufe der Menschheitsgeschichte haben diese Elemente immer wieder für Verwunderung gesorgt, wissenschaftliche und industrielle Meisterleistungen ermöglicht und die Grundlage für viele der heutigen modernen Notwendigkeiten gebildet. Trotz ihrer Beliebtheit und Bedeutung sind Vorkommen dieser einheimischen Elemente auf der Erdoberfläche selten.
Die gleichen einheimischen Elemente, die unser Periodensystem zieren, sind sporadisch auf der Erdoberfläche zu finden. Diese natürlich vorkommenden Materialien bestehen jeweils aus einem einzigen Element, das nicht mit anderen Elementen verbunden ist. Sie werden in drei Gruppen eingeteilt: Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle. Bemerkenswerte Beispiele sind Gold und Kupfer, die beide Metalle sind, Halbmetalle wie Kohlenstoff und Schwefel und schließlich Arsen, ein Nichtmetall. Andere Beispiele wie Zinn, Kadmium und Quecksilber sind noch seltener.
Diese Elemente können an verschiedenen Orten und in unterschiedlichen geologischen Verhältnissen gefunden werden. Graphit, eine Form von Kohlenstoff, findet sich häufig in metamorphosierten Kohlelagerstätten, den Überresten prähistorischer Organismen. Diamant, sein bekanntes Gegenstück auf Kohlenstoffbasis, bildet sich in großer Tiefe in den oberen Schichten des Erdmantels. Seine Beliebtheit und Beständigkeit haben ihn zu einem begehrten Edelstein gemacht.
Schwefel, ein weiteres Halbmetall, kommt in vulkanisch aktiven Regionen vor, wo er Fumarolen und heiße Quellen flankiert. Er kann sich auch in großen Mengen in der Nähe von Salzformationen ablagern, wo Schwefelwasserstoff in einer chemischen Reaktion durch das Grundwasser oxidiert wird.
Gold kann sich in hydrothermalen Gängen bilden und ist oft mit Quarz und Pyrit (Katzengold!) zu finden. Es kommt sowohl in metamorphen Gesteinen als auch in Eruptivgestein vor. Placer-Vorkommen, eine weitere Goldquelle, bilden sich in Bach- und Flussbetten, in denen sich kleine, verwitterte Goldstücke ansammeln.
Als Leiter von Elektrizität und Zeichen von Reichtum und Einfluss hat Gold im Laufe der Geschichte geglänzt und Zivilisationen wachsen und sich entwickeln lassen. Hier in Kalifornien hat Gold bei der Entstehung unseres Staates eine unbestreitbare Rolle gespielt. Geschichten von Bergleuten, die auf der Suche nach Goldvorkommen waren und hofften, fündig zu werden, faszinieren uns auch heute noch, rund 150 Jahre nach der Entdeckung von Gold am östlichen Rand des Central Valley.
Kupfer, ein weiteres einheimisches Metallelement, wurde im Laufe der Menschheitsgeschichte als Katalysator für Innovationen genutzt. Als erstes vom Menschen verwendetes Metall ist Kupfer in jüngerer Zeit vielleicht eher für seine Verwendung im Pfenniggeschäft oder seine hohe elektrische Leitfähigkeit bekannt. Es kann in mafischem Vulkangestein vorkommen, die Zwischenräume zwischen Sedimentgestein ausfüllen und sich an den Rändern von hydrothermalen Sulfidlagerstätten bilden. Kupfer hat sogar antimikrobielle Eigenschaften, die es zu einem nützlichen Baumaterial in sterilen Umgebungen wie Krankenhäusern machen.
Haben Sie Lust auf Halogenide? Lust auf Karbonate? Erforschen Sie die weite Welt der Mineralogie in der kommenden Ausstellung Gems and Minerals Unearthed der Akademie, die am 30. September eröffnet wird.
Bild: Native Gold, Didier Descouens/Wikipedia