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Die besonderen Eigenschaften der Tonminerale I

Was ist Ton ? Petrologisch bezeichnet man Sedimente als Tone, wenn deren überwiegende Komponenten eine Korngröße unter 2 μm (2 Tausendstel Millimeter) besitzen. Mineralogisch setzen sich Tone vor allem aus Ton- und Glimmermineralen und geringeren Anteilen an feinkörnigem Quarz, Feldspat und z.T. auch Karbonaten, Sulfaten, Sulfiden, Eisenhydroxiden und organischen Substanzen zusammen. Tone werden entweder in Süßwasserseen (limnisch) – wie im Westerwald -, in Flüssen (fluviatil) oder im Meer (marin) abgelagert. Je nach Mineralbestand bzw. Eigenschaften unterscheidet man verschiedene Tonsorten, z.B. illitisch-kaolinitische und (montmorillonitische) Tone.

Charakteristisch ist die geringe Teilchengröße <2µm. Deshalb haben Tonminerale eine hohe spezifische Oberfläche, bis zum 100m /g. Meist bestehen die Teilchen aus übereinander gelagerten Schichtpaketen, die sich bei Einwirkung äußerer Kräfte leicht gegeneinander verschieben. Wassermoleküle an und zwischen den Schichten verleihen den Tonmineralen ihre einzigartige Plastizität.

Die Minerale werden anhand kristallchemischer Gemeinsamkeiten in 8 Klassen (nach Strunz) eingeteilt: Elemente, Sulfide, Halogenide, Oxide, Sauerstoffsalze, Phosphate, Borate und Silikate. Die Tonminerale sind überwiegend wasserhaltige Aluminiumsilikate. Wegen ihrer Schichtstruktur werden sie auch als Phyllosilikate bezeichnet (griech.: phyllos = Blatt). Die Gruppe der Silikate ist nach zunehmendem Ordnungsgrad der SiO – Baugruppen klassifiziert: Insel- , Gruppen- , Ring- , Ketten- , Band- , Schicht- und Gerüstsilikate .

Inselsilikat, z.B. Topas
Gruppensilikat
Ringsilikat, z.B.Turmalin
Kettensilikat. z.B. Jadeit
Bandsilikat, z.B. Hornstein
Schichtsilikat
Gerüstsilikat, z.B. Felspäte

Wichtige Bausteine der Schichtsilikate sind SiO -Tetraeder (T) und Oktaederschichten (O), die jeweils über ihre Ecken (T) oder Kanten miteinander zu mehreren Schichten verbunden sind. Sie werden je nach Anzahl, Anordnung und Verknüpfung der Schichten eingeteilt.

z.B. Kaolinite, Serpentine
z.B. Talk, Glimmer, Montmorillonit

Zwei- und Dreischichtminerale weisen regelmäßige und unregelmäßige Wechsellagerungen, Schichtabstande und Schichtladungen auf. Unter den Tonmineralen besitzen Sepiolith und Palygorskit eine Faserstruktur. Allophane dagegen haben eine nur geringe Kristallordnung.

Das Wort ist aus der frühen neuhochdeutschen Form tahen, than entstanden und stammt aus dem altgermanischen und bedeutet eigentlich (beim Austrocknen) „dicht Werdendes“. Der andere Ton leitet sich als dem lateinischen tonus = Klang, Laut ab, welches wiederum vom gleichbedeutenden griechischen übernommen wurde.

Mineralogie, Silikate, Tone, Tonminerale

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