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Mikrogefüge by Mind Map: Mikrogefüge

1. Gefüge

1.1. Allgemein

1.1.1. Gefüge: alle Raumdaten, die eine im Gestein recht sichtbare Figur oder Größe ausmachen

1.1.1.1. "fabric"

1.1.2. Homogenität

1.1.2.1. homogen [homogenous]: Teilbereiche sind größenmaßstäblich austauschbar

1.1.2.1.1. Beispiel

1.1.2.1.2. Homogenitätsbereiche müssen definiert werden [Genauigkeit sehr wichtig, da sonst nicht verglichen werden kann]

1.1.2.2. inhomogen [inhomogenous]: Teilbereiche sind größenmaßstäblich nicht austauschbar

1.1.3. Isotropie

1.1.3.1. isotrop: richtungsunabhängig

1.1.3.2. anisotrop: richtungsabhängig

1.1.3.2.1. Pleochroismus: anisotrope Minerale führen durch deren in verschiedene Raumrichtungen unterschiedliche Lichtbrechungseigenschaften zu unterschiedlixchen Ausbreitungsgeschwindigkeiten im Korn, was zu unterschiedlichen Farben im Hellfeld führt

1.1.4. Gänge

1.1.4.1. chilled margin: abgeschreckte, sehr feinkörnige Ränder von Gängen, welche durch das kühle Umgebungsgestein ihre Wärme abgezogen bekommen haben

1.1.4.2. findet Bewegung auf Gangflächen statt, können die größen Gangkristalle die angelegte Spannung nur schlecht aufnehmen, was dazu führt, dass die am Rand des Ganges gelegenen Minerale die gesamte Deformation aufnehmen müssen und bis zu sehr kleinen Konrgrößen verkleinert werden

1.1.4.2.1. "Gleitbahnen"

1.2. Gefügeelemente

1.2.1. Allgemein

1.2.1.1. geometrisch, nicht real existierend, selbst definiert, je nach Werkzeug

1.2.1.1.1. REM, Miroskop, Lupe, Auge

1.2.2. Gefügeelemente [fabric elements]: kleinste Teilgefüge im betrachteten Bereich

1.2.2.1. real bzw. gestaltliche [real fabric elements]

1.2.2.2. funktionale bzw. ideel [ideal fabric elements]

1.2.2.2.1. Faltenachse, Faltenachsenfläche, Faltenspiegelebene

1.3. Teilgefüge

1.3.1. Teilgefüge [fabric domains]: betrachtete Gefüge mit gleichen Eigenschaften

1.3.1.1. Beispiel

1.3.1.1.1. langer Faltenschenkel

1.3.1.1.2. Scharnier

1.3.1.1.3. kurzer Faltenschenkel

2. Symmetrie

2.1. Allgemein

2.1.1. Symmetriekonstanz

2.1.1.1. symmetriekonstante Formen behalten ihre Orientierung zu den angelegten Spannungsrichtungen, sie ändern ihre Symmetrieform nicht, Anfangs- und Endzustand sind gleich symmetrisch

2.1.1.2. bei einer unsymmetrischen, symmetriegemäßen Formung verringert sich die Symmetrie der Falte im Scharnier [M-Adventivfalten] nicht, in den Faltenschenkeln [S-Z-Adventivalten] aber schon

2.1.1.2.1. Symmetrieerniedrigung

2.1.2. nach dem Symmetrieprinzip kann allgemein kann das Gefüge nicht höher symmetrisch als das angelegte Spannungsfeld sein [also maximal gleich, meinst aber niedriger]

2.1.2.1. vom Gefüge kann auf die Spannung rückgeschlossen werden

2.1.2.2. die höchste Spannung gibt die Symmetrie vor

2.2. Was ist Symmetrie?

2.2.1. Symmetrie: gesetzmäßige Wiederholung eines Objekts

2.3. Welche Symmetrien sind in der Strukturgeologie wichtig?

2.3.1. kubische Symmetrie

2.3.1.1. a = b = c

2.3.1.2. [alpha = beta = gamma] = 90°

2.3.1.3. hydrostatische Spanungszustand

2.3.1.4. alle Erzminerale sind kubisch und verformen ab ca. 100°C

2.3.1.4.1. "Pyritschokolade"

2.3.1.4.2. in Ultahochdruckgesteinen können Granate sich plastisch verformen

2.3.2. axiale Symmetrie

2.3.2.1. [alpha = beta = gamma] = 90°

2.3.2.2. a = b =/= c

2.3.2.3. oblate bzw. prolate Gebügeausbildung

2.3.2.3.1. oblat: Pizza

2.3.2.3.2. prolat: Zigarre

2.3.2.4. sowohl Gefüge als auch Spannungszustand

2.3.3. rhombische Symmetrie

2.3.3.1. a =/= b =/= c

2.3.3.2. allgemeiner Spannungszustand

2.3.3.3. [alpha = beta = gamma] = 90°

2.3.3.4. sowohl Gefüge als auch Spannungszustand

2.3.3.4.1. typische, gleichschenkelige Falte

2.3.3.4.2. allgmein alle 2-scharigen Gefüge [Druckversuche an Bohrkernen]

2.3.4. monokline Symmetrie

2.3.4.1. a =/= b =/= c

2.3.4.2. [alpha = gamma] = 90°

2.3.4.3. beta =/= 90°

2.3.4.4. rhombische Gefüge [jedoch kein Spannungszustand]

2.3.4.4.1. kein Spannungsfeld

2.3.4.4.2. 1-scharige Gefüge

2.3.4.4.3. Falten

2.3.5. trikline Symmetrie

2.3.5.1. a =/= b =/= c

2.3.5.2. [alpha =/= beta =/= gamma]

2.3.5.3. triklines Gefüge [jedoch kein Spannungszustand]

2.3.5.3.1. konische Falten

2.3.5.3.2. sheath folds

2.4. Was für Symmetrieoperationen gibt es?

2.4.1. alle Kristalle sind translationsinvariant

2.4.2. Spiegelung an einer Ebene

2.4.3. Drehung um eine Achse

2.4.4. Inversion

2.4.5. Drehinversion

3. Korngrenzen

3.1. Allgemein

3.1.1. Winkel

3.1.1.1. 1. 0° = kohärente Korngrenze

3.1.1.1.1. nahtloser Übergang

3.1.1.2. 3. leichte Verkippung aber großteiliges Teilen der meißten Netzebenen 2er Körner ergibt eine Kleinwinkelkippkorngrenze

3.1.1.3. 4. stets halbe Gleichbesetzung mancher Netzebene [sharing]

3.1.1.4. 2. Verkippung der kontaktierenden Netzebene an der Korngrenze, gehen aber alle mit einem Winkel ineinander über

3.1.1.4.1. ergibt eine Verzwillingung

3.1.1.5. 5. asymmetrische, hochwinkelige, unilaterale, rationale Korngrenze

3.1.1.5.1. Netzebenen können nucoh an Knoten verbunden werden

3.1.1.5.2. Netzebene ist gleichzeitig Korngrenze

3.1.1.6. 6. asymmetrische Großwinkelkorngrenze

3.1.1.6.1. ohne jeden Übergang der Gitterebenen

3.1.1.7. Allgemein

3.1.1.7.1. im Gegensatz zu "umgeklappten", kohärenten Zwillingsgrenzen, können inkohärente Korngrenzen nicht einfach ineinander übertragen werden

3.1.2. Analogie

3.1.2.1. Seifenblasenmodell

3.1.2.1.1. periodische Anordnung

3.1.2.1.2. Leerstellen

3.1.2.1.3. "Korngrenzen"

3.1.3. Korngrenzformen

3.1.3.1. Allgemein

3.1.3.1.1. läßt Rückschlüsse auf Verformung und Temperatur zu

3.1.3.2. gerade

3.1.3.2.1. Rhomoederflächen, also vollständig equilibriert, die Temperatur hat also die Deformation überdauert

3.1.3.2.2. Gleichgewichtswinkel: perfekte Trippelpunkte [120°] deuten auf ein absolut energetisches Gleichgewicht hin

3.1.3.2.3. typische für statische Spannungssituation

3.1.3.3. gebogen

3.1.3.3.1. Endglied ds Erholungsgefüges

3.1.3.3.2. nichtperfekte Trippelpunkte mit spitzen und stumpfen Winkeln deuten auf unterschiedliche Oberflächenenergien hin

3.1.3.4. gebuchtet

3.1.3.4.1. typisch für Subkörner

3.1.3.5. ausgebeult

3.1.3.5.1. konvexe Korngrenzen deuten auf ein absolutes Ungleichgewicht hin

3.1.3.5.2. Deformation hat die Temperung überdauert

3.1.3.5.3. Zeichen von Wachstum in Richtung der Konvexität

3.1.3.6. gelappt bzw. lobat

3.1.3.6.1. Rotationen im Subkornbereich

3.1.3.6.2. Quarzite haben typischerweise gelappte Korngrenzen

3.1.3.7. gezahnt

3.1.3.7.1. Deformationsstrukturen

3.1.4. Kornformen [-"morph"]

3.1.4.1. idiomorph

3.1.4.2. hypidiomorph

3.1.4.3. xenomorph

3.1.5. Korngefüge [-"blastisch"]

3.1.5.1. gleichkörnig

3.1.5.2. unterschiedlich granular

3.1.5.3. granoblastisch

3.1.5.4. ungleichkörnig

3.1.5.5. equigranular

3.1.5.6. serriat

3.1.6. 3-dimensionale Gitterfehler: Körperhindernisse, die 1&2-dimensionale Gitterfehler aus ihrer Bahn drängen

3.2. Korngrenztypen

3.2.1. Allgemein

3.2.1.1. ist die C-Achse geneigt im Mikroskop, gibt es undulöse Auslöschung

3.2.1.2. ist die C-Achse vertikal, ist das Mineral unter gekreuzten Polarisatoren stets ausgelöscht

3.2.1.3. Übergänge

3.2.2. Kleinwinkelkorngrenzen

3.2.2.1. maximal 15° Abweichung, nur unter gekreuzten Polarisatoren sichtbar

3.2.2.2. Subkorngrenzen

3.2.2.2.1. Winkel kleiner 10°

3.2.2.3. sehr unregelmäßige Korngrenzen

3.2.2.3.1. Abstände der Gitterdefekte können eingezeichnet werden

3.2.3. Großwinkelkorngrenzen

3.2.3.1. mit blosem Auge sichtbar

3.2.3.2. "richtige" Korngrenzen - Winkel größer 15°

3.2.3.2.1. führt zu unterschiedlichen Auslöschungspositionen

3.2.3.3. es entstehen neue Korngrenzen durch Subkornrotation [subgrain rotation]

3.2.4. Zwillingskorngrenzen

3.2.4.1. Beispiele

3.2.4.1.1. polysynthetische Verzwillingungen bei Albit

3.2.4.1.2. Calcitzwillinge

3.2.5. Antiphasengrenzen

3.2.5.1. Ketten- oder Dopplekettensilikate werden gegenübergelagert

3.2.5.1.1. Beispiel

3.2.6. Korn-Flüssigkeit

3.2.7. Korn-Gas

3.2.8. Korn-Korn

3.2.8.1. gleichmineralig [self-boundaries]

3.2.8.1.1. Qtz-Qtz

3.2.8.2. fremdmineralig [interphase-boundaries]

3.2.8.2.1. Kfs-Qtz

3.2.8.2.2. Übergänge

3.3. Versetzungsbewegungen

3.3.1. Allgemein:

3.3.1.1. Versätzungswälle: Anreicherung von Versätzen

3.3.1.1.1. Anlagerung enlang MEHREREN Korngrenzen ergibt Kleinwinkelkorngrenzen - je nach Gruppierung Anlagerung enlang EINER Korngrenze ergibt Großwinkelkorngrenzen

3.3.1.2. Abbau der Verspannungen entlang der Kippwinkel- oder Torsionskorngrenzen

3.3.1.3. Grad der Koinzidenz anhand der Möglichkeit, die Gitterebenen zu überlagern

3.3.2. Kippwinkel

3.3.2.1. Drehachse parallel zur Korngrenze

3.3.3. Torsion

3.3.3.1. Drehachse senkrecht zur Korngrenze

3.3.4. Pining-Microstructure: nicht einbaubare Minerale werden "vor sich hergeschoben"

3.3.5. Dragging-Microstructure: "Überschiebung" in einem Korn - Körner behindern das Wachstum in eine Richtung und verformen das "störende" Mineral

3.3.6. Window-Microstructure: Türe oder Schwachstelle in einer Korngrenze, durch welches ein Korn auf Kosten des anderen wachsen kann

3.3.7. Left-Over-Grains: aufgrund ihrer "ungünstigen" kristallographischen Orientierung übriggebliebene Kornrelikte

3.3.8. Drucklösung

3.3.8.1. bei Karbonaten bilden die unlöslichen Relikte Stylolite

3.3.8.2. an allen Kontakten von Quartzen zu Glimmer- oder Tonmineralen wird der Quartz druckgelöst

3.3.8.2.1. Ergebnis: Segregationsverbunde von Quartzen

3.3.8.3. wichtig für effektive Drucklosung: feinkörnige Kontakte

3.3.8.3.1. durch Drucklösung ändern sich die Korngrenzen

3.3.8.3.2. Fluide in Gängen senken durch den abfallenden Druck auch ihr Löslichkeitsprodukt und großkristalline Quartze oder Calcite können den Hohlraum schließen

3.3.8.4. bereits bei niedrigen Temperaturen möglich

3.3.8.5. ist kein Verformungsmechanismus, schafft aber eine Formregelung

3.3.8.5.1. Material wird an einer Stelle gelöst, amorphe Reste formen schwarze Säume, dort wo Material gelöst wurde

4. Körner

4.1. Unterscheidungsmerkmale

4.1.1. Mineralogie

4.1.1.1. unteschiedliche mechanische Eigenschaften

4.1.2. Kristallographische Orientierung

4.1.2.1. CRSS [crittical resolved shear stress]: muss überwunden werden, um Deformation zu erzeugen

4.1.2.1.1. nur auf Flächen, die bewegt werden können ermöglichen auch Deformation

4.1.2.2. angreifende Spannung kann über die Gittergleitebenen laufen

4.1.3. Form

4.1.3.1. Quartz kann duch sein rheologisches Verhalten fast nie ideomorph ausgebildet sein

4.1.3.2. die idiomorphe Form ist entscheidend

4.1.3.2.1. unterschied Säulen zu Würfel

4.1.3.3. runde Körner deformieren viel schwerer als stengelige

4.1.4. Nachbarn

4.1.4.1. der Nachbarschaftsverbund bildet das Gefüge

4.1.4.2. erst wenn die rigiden Körper selber verformt werden können, können sich auch die weichen Körner in den Zwickeln verformen

4.1.4.2.1. weicher klast in harter matrix

4.1.4.2.2. harter klast in weicher matrix

4.1.5. Geschichte

4.1.5.1. Versetzungen sind vorsortiert

4.1.5.2. Chemismus ist vorsortiert

4.1.6. Korngröße

4.1.6.1. Hall-Petch-Effekt: je kleiner die Korngröße, desto größer die wirkende, effektive Spannung

4.1.6.1.1. ab einer Korngröße von ca. 100nm ist keine Kornverkleinerung mehr zu beobachten, da Diffusions-, Dislokations- und Korngrenzeffekte dies verhindern

4.1.6.2. kleinere Körner von der gleiches Spezies sind leichter zu deformieren als große Körner

4.1.6.3. je größer die Streuung der Korngrößen, desto höher war die Temperatur

4.1.6.4. Ausgangskorngrößen sind entscheidend für den weiteren Deformationsverlauf

4.1.6.5. Quarzgänge haben generell andere Korngrenzen als Quarzite

4.1.6.6. serriates Gefüge: man sieht das gesamte Spektrum aller Korngrößen

4.1.7. Korngrenzenorientierung

4.1.7.1. gegenüber der angelegten Spannung

4.2. Verformung vs. Temperatur

4.2.1. Steady-State-Korngröße

4.2.1.1. in 2 Schritten virtuell zerlegt:

4.2.1.1.1. 1. Deformation verkleinert die Körner immer mehr

4.2.1.1.2. 2. die Temperatur gibt die untere Grenze an, ab ihr wachsen die Körner wieder

4.2.1.2. die Temperatur bestimt die minimale Korngrenze, die Spannung die maximale Korngrenze

4.2.1.2.1. die Deformation versucht die Korner zu verkleinertm die Temperatur versucht die Körner zu vergrößern

4.2.1.3. existiert für jedes Verformungs-Deformations-Paar

4.2.1.4. bei unterschiedlichen Temperaturen haben Granite auch andere Korngrößenverhältnisse

4.2.1.4.1. Korngrößenverhältniss-Relikte höherer Temperaturen finden sich also in den Mineralkernen wieder

4.2.2. Extrema

4.2.2.1. Deformation führt prinzipiell zu einer Kornverkleinerung, Temperatur führt zu einer Kornvergrößerung

5. Deformationsgefüge

5.1. Allgemein

5.1.1. wird deformiert, werden Fehlstellen aufgeprägt

5.1.2. unterschiedliche Mineraltypen haben auch andere steady-state-Korngrößen im Gleichgewicht

5.1.2.1. führt zu sehr viel größeren Quartzkorngrößen im Gegensatz zu jenen von Kalifeldspat [sehr klein]

5.1.2.2. abhängig von der CRSS

5.1.2.3. maximal bei dieser Korngröße kann Diffusion stattfinden,

5.1.2.3.1. Diffusion ist immer energieabhängig

5.1.3. Gefüge allgemein durch die Temperatur bestimmt

5.1.3.1. bei 0°C gibt es gar keine aufprägbaren Fehlstellen [die Implementierung überwiegt der Ausheilung]

5.1.3.2. bis zu einer gewissen Temperatur sind gewisse Fehlstellen dem Gitter aufgebunden, sie sind ortsfest

5.1.3.2.1. allein durch Abkühlung kommen keine neuen Gitterdefekte dazu

5.1.4. Brittle-Ductile-Transition

5.1.4.1. ab ca. 300°C bei Quartz fängt durch erste Gitterfehleradditionen der Übergang in den duktilen Bereich an

5.1.4.1.1. ab hier können Formregelung des Minerals über Fehlstellen im Kristallgitter aufgeprägt werden

5.1.4.1.2. Wie werden dem Quartz Fehlstellen aufgeprägt?

5.1.4.1.3. prograde Reaktionen sind entwässernd und allgemein entquartzend

5.1.4.1.4. Quartz kann schon bei der Diagenese druckgelöst werden

5.1.5. man sollte stets das Mineral betrachten, welches die höchte Temperatur benötigt, um zu deformieren

5.1.6. der höchsttemperierte Gittereffekt ist der entscheidende - pro Mineral

5.1.6.1. unter allen Mineralen ist der höchsttemperierte Gittereffekt der entscheidende - für den Schliff

5.1.7. bei zu geringen Temperaturen gibt es nur Mohr-Coulomb-Bedingungen [Bruch - Kataklase]

5.2. Sprödbruch

5.2.1. kataklastisches Fließen

5.2.1.1. löst die innere Kohäsion in einem spröden Körper auf

5.2.1.2. im kleinen Bereich sprödes Materialverhalten, im großen Bereich plastisches Materialverhalten [also Maßstabsabhängig]

5.2.1.2.1. Kataklase ist auf den Kornbereich begrenzt

5.2.1.2.2. plastisches Fließen auf die großen Maßstäbe begrenzt

5.2.1.3. kältester Verformungsmechanismus

5.2.2. Versetzungsgleiten

5.2.2.1. Allgemein

5.2.2.1.1. "Raupe"

5.2.2.1.2. "dislocation glide"

5.2.2.1.3. Schraubenversetzung & Stufenversetzung bilden nur Endglieder

5.2.2.1.4. erzeugen Deformationen im Kristallgitter

5.2.2.1.5. durch Hindernisse beeinflusst

5.2.2.1.6. Versetzungen können durch hochauflösende Optiken sichtbar gemacht werden

5.2.2.1.7. Gitter werden verspannt

5.2.3. Translationsgleiten

5.2.3.1. angreifende Spannung führt dazu, dass die einzelnen Gitterebenen alle in dieselbe Richtung versetzt werden

5.2.3.2. relativ imobile, nicht penetrative Deformation

5.2.4. Zwillingsgleiten

5.2.4.1. Gitterebenen klappen um

5.2.4.2. relativ imobile, nicht penetrative Deformation

5.2.5. Versetzungskriechen bzw. Versetzungsklettern

5.2.5.1. Gitterdefekte werden mobiler, können klettern und sich in Flächen anordnen

5.2.5.1.1. Polygonisation bei Glimmern, ansonsten Erholungsgefüge

5.2.5.1.2. Gitterdefekte in Versetzungswellen angereichert

5.2.5.2. Versetzungsklettern benötigt Leerstellen

5.2.5.2.1. Hinweis auf Diffusion

5.2.5.2.2. viscous grain boundary sliding [VGBS]: einsetzende Diffusion der Körner im festen Zustand über Leerstellen

5.3. Kaltverformung

5.3.1. Allgemein

5.3.1.1. Kaltverformung: Gleichgewichtsbereich zwischen Temperatur und neuer Gitterfehlerbesetzung - das Gitter wird als Folge der angelegten Spannung verspannt und Gitterfehler werden eingebaut - Resultat wäre eine undulöse Auslöschung

5.3.1.1.1. bei 50°C können dem Gitter zwar Fehlstellen aufgeprägt werden, aber es kommt zu keiner Wanderung der Fehlstellen

5.3.1.2. 10hoch12 Gitterfehler pro Quadratzentimeter

5.3.2. undulöse Auslöschung

5.3.2.1. Allgemein

5.3.2.1.1. auch Cordierit/Biotit kann undulös auslöschen

5.3.2.1.2. undulöse Auslöschung: statistisch verteilte, nicht ortsfeste werden Fehlstellen dem Kristallgitter aufgeprägt, die C-Achse wird verbogen

5.3.2.2. diskontinuierliche undulöse Auslöschung

5.3.2.2.1. diskontinuierliche undulöse Auslöschung: diffus, nicht ortsfest, statistisch verteilt

5.3.2.2.2. Hell- und Dunkelstellungen sind statistisch im Gestein verteilt

5.3.2.2.3. mobil

5.3.2.2.4. je kleiner die Winkelunterschiede, desto unschärfer die Kontraste

5.3.2.3. kontinuierliche undulöse Auslöschung

5.3.2.3.1. kontinuierliche undulöse Auslöschung: Anreicherung von Fehlstellen, Beginn des Erholungsgefüges, weg von der statistischen Verteilung

5.3.2.3.2. mobil

5.3.2.3.3. wandern wellenartig, heterogen durch das Korn

5.3.2.3.4. je größer die Winkelunterschiede, desto schärfer die Kontraste

5.3.3. Deformationslamellen

5.3.3.1. Deformationslamellen: dünne, senkrecht zur C-Achse gelegene Lamellen [Linien], Austritt an der Oberfläche von linearen Gitterdefekten [Versetzungen]

5.3.3.2. durchschnittliche Dicke von 3 Mikrometer

5.3.3.3. ortsfest

5.3.3.4. Deformationslamellen liegen parallel zur A-Achse

5.3.3.4.1. im Gegensatz zu den Deformationslamellen

5.3.3.5. je näher der Blick an der C-Achse vorbei ist, desto schlechter sind die Deformationslamellen sichtbar

5.3.3.6. bisher nur bei Quartz nachgewiesen

5.3.3.7. sichtbar im Hellfeld

5.4. Erhohlungsgefüge

5.4.1. Deformationsbänder

5.4.1.1. Deformationsbänder: Anreicherung im Kristallgitter von Gitterdefekten

5.4.1.2. ortsfest sich ändernde Auslöschung

5.4.1.3. Trend zur flächigen Orientierung

5.4.1.3.1. Parallelordnung zu den Prismenflächen

5.4.1.4. erste Ordnung mit Flächenbildung [noch kein Subkorn]

5.4.1.5. Deformationsbänder liegen parallel zur C-Achse

5.4.1.5.1. im Gegensatz zu den Deformationslamellen

5.4.1.6. durchschnittliche Dicke von 30 Mikrometer

5.4.1.6.1. 10 mal breiter als Deformationslamellen

5.4.1.7. sichtbar nur bei gekreuzten Polarisatoren

5.4.1.8. ortsfest

5.4.1.8.1. keine echten scharfen Grenzen, aber immerhin ortsfestes Auslöschen

5.4.1.9. wurden früher noch zur Kaltdeformation zugeschlagen, gehören heute aber zum Erholungsgefüge

5.4.1.10. Verwechslungsgefahr:

5.4.1.10.1. Deformationszwillinge: im Gitter auskeilende Bänder, deren Dicke nicht immer gleich sein muß

5.4.1.10.2. Wachstumszwillinge: haben keine Spitzen und sind alternierend, mit einer gleichen Dicke angeordnet

5.4.2. Subkornbildung

5.4.2.1. Subkornbildung: Anreicherung von Versetzungen

5.4.2.1.1. Gitterverkippung nimmt Winkel kleiner 15° ein

5.4.2.2. Spannungsentlastung

5.4.2.3. tyisch sind lobate, zerlappte Korngrenzen

5.4.2.4. ortsfest

5.4.2.5. im Hellfeld nicht sichtbar

5.4.2.6. Schachbrettquartze [bzw. -Albite]: bei sehr hohen Kristallisationstemperaturen werden Gleitebenen auf den A- und B-Achsen aktiviert

5.4.3. dynamische Rekristallisation

5.4.3.1. dynamische Rekristallisation: Entstehung neuer Korngrenzen durch Subkornrotation [Verkippung] und gleichzeitiger Rekristallisierung

5.4.3.1.1. Bildung echter Korngrenzen

5.4.3.1.2. Gitterverkippung nimmt Winkel größer 15° ein

5.4.3.2. Klettern oder Quergleiten nötig

5.4.3.3. Aufnahmevon Leerstellen bzw. Diffusion

5.4.3.3.1. bei Phasenübergängen behalten manche Gitterstellen ihre alte Kristallographie - wenn die Diffusion nicht überall hingelangt

5.4.3.4. Korngrenzen sind viel schärfer als bei Subkornbildung

5.4.3.4.1. jedes Korn mt einer richtigen Korngrenze kann nicht mehr einem anderern, früheren Verbund zugeordnert werden

5.4.3.5. im Hellfeld sichtbar

5.4.3.6. geht einher mit einer Kornverkleinerung

5.4.3.6.1. bei verschiedenen Korngrößen eines gleichen Minerals kann auf mehrere Generationen von Deformation geschlossen werden

5.4.3.7. Endstufe wäre ein komplett rekristallisiertes Gefüge

5.4.3.7.1. Erreichung einer steady-state-Korngröße

5.4.3.7.2. durch eine endgültige Verkippung eines Korns gegenüber einem anderen kommt es zu einer Ausbildung von 2 neuen Körnern

5.4.3.7.3. Polygonisierung: Erhohlungsgefüge von anisotropen Mineralen [beispielsweise bei Glimmern], bei dem die neuen Körner scharfe, gerade Korngrenzen und unterschiedliche Auslöschungsstellungen aufweisen

5.4.3.8. erstes neues Gleichgewichtsgefüge

5.4.3.8.1. getempertes Erholungsgefüge, worauf wieder neues undulöses Auslöschen überprägt werden kann

5.4.3.8.2. Wachstumsgefüge: bei weiterer Erwärmung und abnehmender Spannung können die Körner abhängig von der Grundorientierung der bisherigen Körner weiter nach einem polygonalen Muster wachsen

5.4.3.9. 2 generelle Mechanismen

5.4.3.9.1. progressive Subkornrotation

5.4.3.9.2. grain-boundary-migration

6. Raumgitter

6.1. amorph

6.1.1. Atombindungen sind zwar gerichtet, aber unregelmäßige Anordnung der Atome

6.1.2. Qtz-Kristalle haben einen Schmelzpunkt von 1800°C, Quarzsande einen unbestimmten

6.1.2.1. keine exakten Schmelzpunkte

6.1.3. keine Fernordnung über 1000 Atomabständen

6.1.4. Beispiel: Gläser, Kunststoffe, Keramik

6.1.5. besteht quasi nur aus Gitterdefekten

6.1.6. können nicht isotrop sein

6.1.7. hohe Keimbildungsrate

6.1.7.1. daraus wachsen lokal [nichtpenetrativ] Kristalle in der Glasmatrik

6.1.7.1.1. Glimmer

6.1.7.1.2. Plagioklase

6.1.7.1.3. Quartze

6.1.8. amorph: ist ein Feststoff amorph, ist das Mineralgitter nicht geregelt sondern willkürlich

6.2. kristallin

6.2.1. Atomanordnungen

6.2.1.1. regelmäßige Atomanordnung - Fernordnung über 1000 Atomabständen

6.2.1.1.1. sind homogen

6.2.1.1.2. sind anisotrop

6.2.2. Elementarzelle

6.2.2.1. exakter Schmelzpunkt durch sich wiederholende Zellen

6.2.2.2. Bravais-Elementarzellen können eingezeichnet werden, welche sich immer wieder wiederholen, entsprechende der Gitterkonstante, den Gitterabständen, dem Gitteraufbau

6.2.2.2.1. Elementarzellen müssen das kleinste, mögliche Volumen besitzen

6.2.2.2.2. 14 Bravais-Gitter [Elementarzellen], die für die 7 möglichen Kirstallsysteme stehen

6.2.2.2.3. durch Röntgendiffraktometrie können die Gitterabstände gemessen werden [D-Werte]

6.2.2.3. wichtig für das Verhalten der Atome ist nicht so sehr ihre Stellung im Periodensystem als ihre Bindungen

6.2.2.3.1. Ionenbindungen

6.2.2.3.2. metallische Bindungen

6.2.3. Gitterdefekte

6.2.3.1. Allgemein

6.2.3.1.1. Kristall: dreidimensional periodische Wiederholung der Elementarzelle

6.2.3.1.2. ideale Kristalle wären defektfrei

6.2.3.1.3. je höher die Temperatur, desto mehr Gitterdefekte, daher auch mehr Deformation

6.2.3.1.4. jeder Gitterdefekt verringert die Gitterkohäsion, die freie Energie wird höher

6.2.3.2. Einteilung von Gitterdefekten

6.2.3.2.1. 0-dimensionale Gitterdefekte [Punktdefekte]

6.2.3.2.2. 1-dimensionale Gitterdefekte [Liniendefekte]

6.2.3.2.3. 2-dimensionale Gitterdefekte [Flächenfehler]

6.2.3.3. Effekte aus Gitterdefekten

6.2.3.3.1. Änderung der elektrischen & thermischen Leitfähigkeit

6.2.3.3.2. Änderung der Verformbarkeit

6.2.3.3.3. Änderung der Festigkeit

6.2.3.3.4. Änderung der Wärmeausdehnung

6.2.3.3.5. Steuerung der Diffusion

6.2.3.4. Größenbereiche von Gitterdefekten

6.2.3.4.1. makroskopische Fehler

6.2.3.4.2. mikroskopischen Fehler