Siegfried Matthes's research while affiliated with University of Wuerzburg and other places

Publications (61)

Chapter
Die dominierende Rolle der natürlichen Silikate besteht darin, daß sie mit einem Anteil von etwas über 80% am stofflichen Aufbau der Erdkruste beteiligt sind. Neben ihrer großen Verbreitung besitzen sie eine überragende technische und wirtschaftliche Bedeutung als mineralische Rohstoffe.
Chapter
Die Minerale dieser Klasse zeichnen sich in ihren Strukturen durch große elektronegativ geladene Halogenionen aus, wie Cl−, F−, Br− und J−. Diese sind mit ebenfalls relativ großen Kationen von niedriger Wertigkeit koordiniert. Ihre Ionengitter besitzen die höchstmögliche Symmetrie \( 4/m\overline 3 2/m \), so die Minerale Halit, Sylvin und Fluorit....
Chapter
Im elementaren Zustand treten in der Natur etwa 20 chemische Elemente auf. Darunter befinden sich Metalle, Metalloide (Halbmetalle) und Nichtmetalle. Die Metalle sind meistens legiert: Sie neigen zur Mischkristallbildung, z. B. (Au, Ag).
Chapter
Bevor wir uns der Frage zuwenden, welche Prozesse zur Entstehung unseres Sonnensystems geführt haben, müssen wir uns zunächst einige grundlegende Tatsachen ins Gedächtnis rufen (Unsöld u. Baschek 2005; Chambers 2005; Weigert et al. 2005): 1. Die Bahnen der Planeten sind nahezu kreisförmig und koplanar; sie besitzen den gleichen Umlaufsinn, der mit...
Chapter
Minerale sind chemisch einheitliche, natürliche Bestandteile der Erde und anderer Himmelskörper (Mond, Meteoriten, erdähnliche Planeten unseres und anderer Sonnensysteme). Von wenigen Ausnahmen abgesehen, sind Minerale anorganisch, fest und kristallisiert (Abb. 1.1, 2.1).
Chapter
Der aktive Vulkanismus ist für Geologen und Petrologen von besonderem Interesse, da er einer der wenigen geologischen Prozesse ist, die sich unmittelbar beobachten lassen. Vulkane sind geologische Gebilde, die durch den Ausbruch von magmatischen Schmelzen und/oder Gasen aus dem Erdinnern an die Erdoberfläche oder auf den Meeresboden entstehen. Als...
Chapter
Gesteine (Abb. 2.2) sind Mineralaggregate, die räumlich ausgedehnte, selbständige geologische Körper bilden und wesentliche Teile der Erde, des Mondes und der erdähnlichen Planeten aufbauen. Der Gesteinsbegriff umfasst darüber hinaus die relativ seltenen natürlichen Gläser.
Chapter
Kristalle(grch.κρ\( \kappa \rho \upsilon '\sigma \tau \alpha \lambda \lambda o\sigma\)σταλλοσ = Eis, übertragen auf den Bergkristall; Abb. 1.1) sind feste, homogene, anisotrope Körper mit dreidimensional periodischer Anordnung ihrer chemischen Bausteine (Atome, Ionen, Moleküle). Der Kristallbegriff greift weit über die Mineralwelt hinaus; er umfass...
Chapter
Meteorite sind Bruchstücke extraterrestrischer Körper, die den Flug durch die Erdatmosphäre überleben und auf der Erdoberfläche aufschlagen. Die meisten Meteorite unterscheiden sich in ihrem Gefüge von irdischen Gesteinen. Wichtige Meteoriten-Minerale kommen auch auf der Erde häufig vor, andere dagegen sind hier unbekannt. Bisher wurden in Meteorit...
Article
Diese Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie, Geochemie und Lagerstättenkunde auf genetischer Grundlage konzentriert sich auf wesentliche Inhalte des Fachgebietes, die aber eingehend behandelt und durch zahlreiche Abbildungen verständlich gemacht werden. Grundkenntnisse in Physik, Chemie und allgemeiner Geologie werden vorausgesetzt. Z...
Chapter
Wie wir gesehen haben, werden bei Vulkanausbrüchen glutheiße Gesteinsschmelzen aus dem Erdinnern gefördert, die unter stürmischer Entgasung ausfließen oder explosiv herausgeschleudert werden. Man muss daraus schließen, dass im Erdinnern glutheiße Schmelzen existieren, in denen leichtflüchtige (volatile) Komponenten gelöst sind. Die meisten Laven, d...
Article
The metagabbro-amphibolite sequences in the KTB pilot hole contain intercalations of talc-chlorite-amphibole felses (or ''hosbachites''), which show transitional contacts to the adjacent metagabbros. The hosbachites are characterized by relics of a primary igneous texture and still contain igneous minerals like clinopyroxene, biotite and pseudomorp...
Article
Calc-silicate rocks occur as elliptical bands and boudins intimately interlayered with eclogites and high-pressure gneisses in the Munchberg gneiss complex of NE Bavaria. Core assemblages of the boudins consist of grossular-rich garnet, diopside, quartz, zoisite, clinozoisite, calcite, rutile and titanite. The polygonal granoblastic texture commonl...
Article
The mineral assemblages in the eclogites and meta-sediments of the Mnchberg gneiss complex suggest minimum pressures of about 15 kbar, and temperatures of 60030 C for the eclogite-facies metamorphism. Both rock types underwent a subsequent amphibolite-facies metamorphism at almost the same temperature range. In the Weissenstein borehole the eclogit...
Article
Eclogitic relics testifying to one or more early events of high-pressure metamorphism are present in different tectonic units of the NE Bavarian crystalline basement forming the north-western margin of the Bohemian Massif. Eclogites and their amphibolized derivatives are most frequent in the Munchberg nappe complex where they form constituents of t...
Chapter
Ein Kristalloblast ist ein Mineralkristall, der während der Metamorphose eines Gesteins gebildet oder gewachsen ist. Das Suffix blast wurde aus dem Griechischen entlehnt: blastein = sprossen, wachsen. Derartige Kristalloblasten bilden in metamorphen Gesteinen ein kristalloblastisches Gefüge. Ein kristalloblastisches Gefüge ist granoblastisch, wenn...
Chapter
Nach dem Geländebefund lassen sich vor allem drei verschiedene Kategorien von metamorphen Gesteinen unterscheiden: Produkte der Kontaktmetamorphose, Produkte der Dislokationsmetamorphose (Dynamometamorphose) und Produkte der Regionalmetamorphose. Das geologische Auftreten der kontaktmetamorph und dislokationsmetamorph geprägten Gesteine ist örtlich...
Chapter
Metamorphe Gesteine oder Metamorphite sind Produkte der Gesteinsmetamorphose. Unter Gesteinsmetamorphose versteht man die Umwandlung eines Gesteins unter sich ändernden physikalischen und chemischen Bedingungen (P, T, X). Diese Veränderung vollzieht sich durch Umkristallisation mit oder ohne Verformung des Gesteinsgefüges und unter wesentlicher Bei...
Chapter
Magmatische Gesteine (Magmatite, Eruptivgesteine, engl. igneous rocks) sind (im wesentlichen) Kristallisationsprodukte aus einer natürlichen glutheißen silikatischen Schmelze, dem sog. Magma. (Es kommen gelegentlich auch karbonatische oder sulfidische Schmelzen in der Natur vor.) Es handelt sich bei dem zunächst in der Tiefe unter Bedeckung verborg...
Chapter
Die wesentlichen Komponenten der metamorphen Gesteine sind: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, MnO, CaO, Na2O, K2O, H2O und P2O5. Ausschlaggebend für die Mineralzusammensetzung der metamorphen Gesteine ist aus stofflicher Sicht besonders das Al2O3: CaO: (FeO+MgO): K2O-Verhältnis. Da Tetraederprojektionen, in denen alle vier Komponenten zur Darstel...
Chapter
Nach Correns verstehen wir unter Sedimenten ‚nach Transport abgelagerte Produkte mechanischer und chemischer Verwitterung der Gesteine‘. Transportmittel sind im wesentlichen Wasser, Wind und Eis. Ablagerung erfolgt durch Schwerkraft. Die transportierten Stoffe können sich mechanisch absetzen, sie können als Kolloide ausflocken oder in chemischen Lö...
Chapter
Der Begriff grade of metamorphism (Grad der Metamorphose) wird besonders häufig in den englischsprechenden Ländern verwendet. Seite 328 war im Rahmen der Zoneneinteilung von Barrow und Tilley mit Hilfe von Indexmineralen der Begriff Isograd definiert worden. Ein bestimmter Isograd repräsentiert hiernach einen ganz bestimmten Grad einer Metamorphose...
Chapter
Innerhalb einer natürlichen Mineralkombination im metamorphen Gestein läßt sich ein Gleichgewichtszustand nicht nachweisen. Nur für bestehende Ungleichgewichte gibt es Kriterien, die, soweit sie auftreten, auch eindeutige Schlüsse zulassen.
Chapter
Experimentelle Mineralreaktionen haben in den letzten drei Jahrzehnten einen entscheidenden Beitrag zur Klärung der Bildungsbedingungen metamorpher Gesteine geliefert. Trotzdem muß man sich im klaren darüber sein, daß derartige Reaktionen gewöhnlich nur vereinfachte Versionen von mehr komplexen Veränderungen im metamorphen Gestein darstellen.
Chapter
Sammelbegriff für massige, dicht- bis kleinkörnige periplutonische Kontaktgesteine mit vollständiger Umkristallisation und weitgehender Entregelung des Gefüges im überprägten Ausgangsgestein. Daher die Bezeichnung ,Fels‘. Manche Hornfelse sind teilweise schwach porphyroblastisch. Je nach dem Chemismus des Ausgangsgesteins (Edukts) lassen sich spezi...
Chapter
Nur in besonderen, wenn auch nicht seltenen Fällen kommt es im Zusammenhang mit der Gesteinsmetamorphose zu Umsetzungen und Austauschreaktionen mit überkritischen Gasen oder hydrothermalen Lösungen. Sie können lokal einen erheblichen Stoffaustausch bewirken. Eine solche Metamorphose mit beachtlicher Stoffänderung (Stoffzufuhr oder Stoffwegfuhr) wir...
Chapter
Bisher haben wir die gesteinsbildenden Vorgänge der magmatischen Abfolge (Plutonismus und Vulkanismus) behandelt, die sich während ihrer Hauptphase abspielen. In zeitlich und räumlich getrennten Vorgängen, die genetisch dem magmatischen Geschehen (Plutonismus und Vulkanismus) angehören, kommt es zu weiteren Mineralabscheidungen, auch Gesteinsbildun...
Chapter
Der Begriff Verwitterung umfaßt nach von Engelhardt ‚alle Veränderungen, welche Gesteine und Minerale im Kontakt mit Atmosphäre und Hydrosphäre erleiden‘. Dabei zählen zur subaërischen Verwitterung alle Vorgänge, die in Berührung mit der Atmosphäre ablaufen, zur subaquatischen Verwitterung alle entsprechenden Vorgänge die unter Wasserbedeckung stat...
Chapter
Es gibt bislang kein international anerkanntes, beschreibendes System der metamorphen Gesteine. Für eine Ordnung der vielfältigen Gesteinsentwicklungen bei der Metamorphose ist bislang die metamorphe Facies (Mineralfacies) am besten geeignet. Vor der Schaffung eines solchen Prinzips sind in historischer Folge nur regional ausgerichtete Zonenglieder...
Chapter
Ultrametamorphose tritt vorwiegend innerhalb des tiefangeschnittenen Basements der kontinentalen Erdkruste auf. Hier befinden sich ihre Produkte, die Migmatite, im Verband mit metamorphen Gesteinen in hochgradiger Amphibolitfacies. Bereits im Gelände sichtbar sind die engen genetischen Beziehungen zwischen den hochgradigen Metamorphiten und den Mig...
Chapter
Die Klassifikation nach der metamorphen Facies ist eine Einteilung der metamorphen Gesteine nach Metamorphosebedingungen. Jede einzelne Facies kann nach zwei Gesichtspunkten definiert und abgegrenzt werden: 1. empirisch nach kritischen Mineralparagenesen. Das entspricht der klassischen Methode gemäß der Definition von Eskola. 2. nach kritischen met...

Citations

... The observation of remnant chalcocite Cu 2 S and chalcopyrite CuFeS 2 points to the use of a sulphidic copper ore as copper source for the synthesis of Egyptian blue. These two most common copper minerals are accompanied as usual 33 ) and oxides. Depending on the temperature resistance, in some cases only the Raman microspectroscopic detection of oxidation or (pyrometamorphic) reaction products was feasible due to the essential roasting of the sulphidic copper ore preceding the pigment production or due to the synthesis accomplished in an oxidising furnace atmosphere, though also the presence of secondary minerals originating from the oxidation zone of the copper deposit cannot be ruled out (this applies for instance to cuprite Cu 2 O and lead stannate/lead tin yellow I Pb 2 SnO 4 or lead antimonate/Naples yellow/oxyplumboroméite (the former bindheimite) Pb 2 Sb 2 O 7 [34][35][36] ). ...
... This chalcopyrite "problem" needs to be solved, as it is the dominant copper mineral in many low-grade copper deposits. This has resulted in large quantities of low-grade waste material being stockpiled or discarded in mining operations, as they are not economic to process, though they do contain massive quantities of metals (i.e., copper) simply due to their combined volume [1][2][3]. The highest copper recovery from chalcopyrite bioleaching has come from setups that tend to involve high energy costs due to heating or pre-processing, such as concentration, grinding or continuous stirring [4,5]. ...
... Chlorite is a group of Phyllosilicate minerals comprised of four members whose chemistry varies based on the presence of Mg, Fe, Ni, and Mn within the silicate lattice. It can be described by the four essential members as follow (Deer et al., 1992 In the other hand Steatite is a consolidated form of fine granular Talc (Mg 3 [(OH) 2 ·Si 4 O 10 ]) which also contains stones and other minerals (Okrusch and Matthes, 2010) and is highly similar to soapstone. All of the samples had an oily touch with squamous fabrics and their color varied from green to dark grey. ...
... Spodumene is an exploitable mineral used as a raw material for lithium extraction and as a sintering aid for producing ceramics, pottery, and glass fibers. [8] The advantage of the ceramic foam filters is their high surface area and the possibility of applying them at the end of the casting process to remove non-metallic inclusions. [9] Thus, by using lithium-containing filters, a double benefit could be obtained-a reduction of the hydrogen content and removal of non-metallic inclusions. ...
... (4) Experiments (Hill et al., 2010) as well as case studies of serpentinites (Debret et al., 2016, eclogite occurrences are located in the lower part of the Hangendserie and in the Hangendserie-Liegendserie boundary, and viewed either as parts of the Hangendserie (e.g., Matthes et al., 1974) or as tectonic bodies (e.g., Stettner, 1960). At the Weissenstein locality, contacts between interlayered eclogites and paragneisses are tectonically undisturbed, suggesting that they formed a volcanosedimentary sequence that underwent a common tectonometamorphic history (Klemd et al., 1991). ...
... Due to poor exposure, a 230 m drill core was taken from the largest eclogite occurrence at the Weissenstein locality (Fig. 1). It demonstrated that individual eclogite bodies can be at least 57 m thick and are separated by paragneisses, whose contacts with the eclogites are often tectonically undisturbed (Matthes et al., 1974;Klemd et al., 1991). ...
... From petrological studies on talc-chlorite-amphibole felses or hoesbachites, it was inferred that these rocks are the result of complex metasomatic alteration of mafic to ultramafic cumulates under amphibolite-to greenschist-facies conditions (Matthes and Schubert 1967;Schubert 1969;Okrusch et al. 1995). Cumulates form by gravimetric differentiation of early crystals that sink to the bottom of a magma chamber (Hunter 1996). ...
... Being among the oldest eclogitization ages in the European Variscides, this age coincides with an early subduction of the Rheic Ocean at the onset of the Variscan Orogeny (e.g., Kroner and Romer, 2013). Numerous studies (compiled in Massonne andO'Brien, 2003, andLiebscher et al., 2007;Waizenhöfer, 2017) estimated pressure-temperature conditions of eclogite facies metamorphism in the range of 20-34 kbar and 550-750 • C. The adjacent paragneisses contain relics of this HP metamorphism, but were subjected to amphibolite facies retrogression (Klemd et al., , 1994. Retrogression had a variable effect on the eclogites: observations range from essentially unaffected eclogites, and local amphibole/diopside + plagioclase and biotite + plagioclase symplectites around omphacite and phengite, to almost complete retrogression, whereby garnet, often partially replaced by hornblende or chlorite, is generally better preserved than omphacite and phengite (Matthes et al., 1974;Franz et al., 1986). ...