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Wer hat nicht schon als Kind mit Steinen gespielt und war fasziniert von ihren unterschiedlichen Strukturen, Farben, Formen und Grössen?
Wer hat nicht schon als Kind mit Steinen gespielt und war fasziniert von ihren unterschiedlichen Strukturen, Farben, Formen und Grössen? Mineralogie und Geochemie sind wissenschaftliche Disziplinen, die unsere Faszination für die Zusammensetzung von Gesteinen und Mineralen weiterführen und die verschiedenen Verhaltensweisen und chemischen Prozesse untersuchen, die die Erdkruste formen.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Disziplinen sind heute enorm. Sie werden eingesetzt, um die chemischen Elemente in Bergwerken zu untersuchen, um Geosysteme im Bergbau besser zu verstehen, um die Bewegung von Schadstoffen in verschiedenen Oberflächen wie Boden, Wasser und Gestein zu untersuchen und um die Entstehung von Erdöl und Kohlenwasserstoffen zu erforschen, um nur einige Beispiele zu nennen.
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Wie der Name schon sagt, ist die Mineralogie ein Teilgebiet der Geologie, das sich mit Mineralen befasst. Genauer gesagt nutzt sie die Chemie, um die chemische, kristalline, physikalische und optische Struktur von Mineralien oder mineralisierten Objekten zu bestimmen und zu verstehen.
Mineralien sind für Wissenschaftler:innen von Interesse, weil sie extrem häufige, natürlich vorkommende, homogene Feststoffe mit einer spezifischen und einzigartigen chemischen Zusammensetzung sind, die verschiedene menschliche Bedürfnisse nach Metallen, Baumaterialien und Düngemitteln erfüllen.
Aufgrund der grossen Vielfalt der Mineralien und ihrer zahlreichen Verwendungsmöglichkeiten arbeiten Mineralog:innen in vielen verschiedenen Bereichen. Einige davon werden im Folgenden vorgestellt:
Mineralog:innen untersuchen die verschiedenen Eigenschaften von Mineralien, um ihre Gewinnung und Verwendung für wirtschaftliche und wissenschaftliche Zwecke zu erleichtern.
Zu den typischen Aufgaben von Mineralog:innen gehören
Die Geochemie ist die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Zusammensetzung, der inneren Struktur, den physikalischen Aspekten und den damit verbundenen Prozessen der Gesteine und Minerale der Erde sowie mit nichtmineralischen Materialien wie Magma, organischen Substanzen und wässrigen Flüssigkeiten befasst.
Minerale spielen in dieser Teildisziplin nach wie vor eine wichtige Rolle, da sie für die Menschheit von wirtschaftlichem und kommerziellem Wert sind und für verschiedene Anwendungen benötigt werden.
Einfach ausgedrückt wendet die Geochemie das Prinzip der Chemie an, um aktuelle geologische Herausforderungen zu lösen und wichtige Informationen zu sammeln. Die Forschung von Geochemiker:innen wird in Projekten wie der Verbesserung der Wasserqualität, der Entsorgung giftiger Abfälle und der Erdölförderung eingesetzt.
Daher sind Forschungsinstitute, Bildungseinrichtungen, Öl- und Gasunternehmen, Beratungsfirmen, Bergbauunternehmen usw. die häufigsten Arbeitgeber von Geochemiker:innen.
Geochemiker:innen nutzen die physikalische und anorganische Chemie, um die Zusammensetzung chemischer Elemente zu bestimmen, und verbringen viel Zeit im Feld, um Proben zu sammeln und Daten zu analysieren.
Die täglichen Aufgaben von Geochemiker:innen können je nach Fachgebiet variieren, aber zu den üblichen Aufgaben gehören:
Wenn wir uns näher mit den verschiedenen Geowissenschaften befassen, ist es auch wichtig, einen Überblick über diese wissenschaftlichen Disziplinen zu haben. Mineralogie und Geochemie (die wir bereits besprochen haben) sowie andere Disziplinen wie die Geophysik sind Teildisziplinen der Geologie, die wiederum eine Teildisziplin der Geowissenschaften ist.
Die Geowissenschaften, auch Erdwissenschaften genannt, sind ein weites Feld, das sich mit der Erforschung der Erde beschäftigt. Es gibt mehrere Teildisziplinen, die sich jeweils auf ein Phänomen über oder unter der Erdoberfläche spezialisieren. Das Spektrum reicht von der Atmosphäre bis zu den Ozeanen, von Gesteinen und Erzen bis zu Wasser und Ökosystemen.
Insgesamt geht es darum, die Prozesse zu untersuchen und zu verstehen, die die Erdoberfläche und ihre natürlichen Ressourcen formen und wie alles miteinander zusammenhängt.
Die Petrologie, auch Steinkunde genannt, ist ein weiteres Teilgebiet der Geowissenschaften (und auch der Geologie) und befasst sich mit der Untersuchung von Gesteinen und den Bedingungen, unter denen sie entstanden sind. Die Petrologie befasst sich mit Eruptivgesteinen, metamorphen Gesteinen und Sedimentgesteinen, die den Hauptkategorien der Gesteine entsprechen.
Das Hauptaugenmerk dieser Disziplin liegt auf der Beschaffenheit, der Struktur, dem Vorkommen und der Verbreitung von Gesteinen, wobei ihre genaue Beschreibung und Klassifizierung zu den wichtigsten Aufgaben gehören.
Mineralogie ist ein Fach, das an deutschen Universitäten sowohl auf Bachelor- als auch auf Masterniveau studiert werden kann. Diese Studiengänge werden entweder in Kombination mit Geologie (B.Sc.) oder mit anderen spezialisierten Teildisziplinen wie Materialchemie angeboten.
Das Institut für Mineralogie der Leibniz Universität Hannover ist eine der renommiertesten Einrichtungen, um sein Interesse an der Mineralogie zu vertiefen. Das Institut für Mineralogie in Münster und die Fakultät für Chemie und Mineralogie in Leipzig sind weitere bekannte Namen in diesem Bereich.
Es ist auch relativ einfach, eine lange Liste von Hochschulen in Deutschland zu erhalten, die einen Abschluss in Geochemie anbieten. Ähnlich wie die Mineralogie wird das Fach entweder im Rahmen der Geowissenschaften oder der Geologie angeboten, aber auch mit anderen Unterdisziplinen oder Spezialisierungen wie Isotopengeologie, Petrologie und Geophysik.
Die Fakultät für Chemie und Mineralogie in Leipzig geniesst neben der Mineralogie auch in der Geochemie hohes Ansehen.
Schliesslich kommen wir zu den Gehältern. Während es aggregierte Daten über die Gehaltsspanne in der Mineralogie gibt, gibt es nur wenige oder gar keine Daten über die Gehaltsspanne in der Geochemie, was darauf hindeutet, dass sich die Berufe in diesem Bereich stark mit anderen Disziplinen überschneiden. Betrachten wir einige dieser Disziplinen:
Das Einstiegsgehalt für Mineralogen liegt bei ca. 31.000 € und kann je nach Ausbildung und Erfahrung bis zu 75.000 € betragen.
Fasst man die Gehälter im gesamten geowissenschaftlichen Sektor zusammen, so ergibt sich ein Durchschnittsgehalt von ca. 48.000 € mit einem Spitzenwert von ca. 75.000 € am oberen Ende.
Schliesslich haben Geolog:innen ein etwas höheres Durchschnittsgehalt von ca. 49.000 €, das bis auf ca. 75.000 € ansteigt, was im Einklang mit anderen Disziplinen innerhalb des weiten Feldes der Geowissenschaften steht.
In diesem Artikel haben wir über Geochemie und Mineralogie als zwei sich stark überschneidende, aber dennoch unterschiedliche Teildisziplinen der Geologie gesprochen, die sich mit den verschiedenen Eigenschaften und Prozessen von Gesteinen und Mineralen befassen. Während die Mineralogie die Chemie nutzt, um die unterschiedlichen Strukturen der verschiedenen Minerale zu verstehen, dehnt die Geochemie ihre Struktur- und Verhaltensforschung auf nicht-mineralische Materialien aus.
Beide Fächer werden in Kombination mit anderen Teil- oder Hauptfächern an der Universität studiert und finden breite Anwendung in Bereichen wie Metallurgie und Erdölexploration.
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Hilft uns die Geochemie, den Klimawandel zu verstehen?
Auf jeden Fall! Die Geochemie ermöglicht es Wissenschaftler:innen und Forscher:innen, bestimmte geologische Aufzeichnungen wie Sedimentschichten und Eisbohrkerne zu untersuchen und zu analysieren, um die Klimabedingungen der Vergangenheit besser zu verstehen und somit genauere Vorhersagen für die Zukunft zu treffen.
Wie wird die Isotopenanalyse in der Geochemie eingesetzt?
Die Isotopenanalyse ist für die Geochemie von entscheidender Bedeutung, da sie hilft, das Alter von geologischem Material zu bestimmen und Informationen über dessen Herkunft, vergangene Umweltbedingungen und damit verbundene Prozesse liefert.
Lässt sich die Geochemie auch auf planetare Prozesse ausserhalb der Erde anwenden?
Ähnlich wie die Geophysik trägt die Geochemie dazu bei, starke übertragbare Fähigkeiten zu entwickeln, die auf andere Himmelskörper angewandt werden können, um deren geologische und chemische Prozesse besser zu verstehen und wichtige Fragen über ihre Strukturen zu beantworten.
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