Gesteente en Mineralen

Mineraal gesteente is gesteente dat is opgebouwd uit mineralen. Mineralen zijn natuurlijke, vaste stoffen die een specifieke chemische samenstelling en een regelmatige kristalstructuur hebben. Gesteenten worden geclassificeerd op basis van hun oorsprong en samenstelling, en ze bestaan meestal uit één of meer mineralen.

Soorten gesteenten

Er zijn drie hoofdtypen gesteenten, afhankelijk van hoe ze worden gevormd:

Stollingsgesteente (igneous rock).

Stollingsgesteenten ontstaan door het afkoelen en stollen van magma of lava, en worden ingedeeld op basis van hun kristalgrootte en de plaats waar ze zijn gevormd:

  • Dieptegesteenten (plutonische gesteenten).
    Deze gesteenten ontstaan diep in de aardkorst, waar het magma langzaam afkoelt, wat resulteert in grote kristallen.
    Graniet: Bestaat voornamelijk uit kwarts, veldspaat en mica.
    Dioriet: Bevat meer donkere mineralen (amfibolen en biotiet) dan graniet.
    Gabbro: Donker, bevat vooral veldspaat, pyroxeen en olivijn.
    Peridotiet: Ultramafisch gesteente, rijk aan olivijn en pyroxeen.
  • Ganggesteenten.
    Deze gesteenten ontstaan in magmatische gangen, waarbij magma op weg naar het oppervlak stolt. De kristalgroei is hier sneller dan bij dieptegesteenten, maar langzamer dan bij uitvloeiingsgesteenten.
    Porfier: Heeft grotere kristallen in een fijnkorrelige matrix.
  • Uitvloeiingsgesteenten (vulkanische gesteenten).
    Deze gesteenten ontstaan aan het oppervlak, waar magma (lava) snel afkoelt en kleine kristallen of zelfs glasachtige structuren vormt.
    Basalt: Donker vulkanisch gesteente, fijnkorrelig en rijk aan magnesium en ijzer.
    Andesiet: Vaak gevonden bij vulkanische boogsystemen, intermediate samenstelling.
    Rhyoliet: Lichtgekleurd, met veel silica, fijnkorrelig.
    Obsidiaan: Vulkanisch glas, vaak zwart of donkerbruin.
    Puimsteen: Lichter vulkanisch gesteente, zeer poreus en vaak licht van gewicht..

Afzettingsgesteente (sedimentary rock).

Klastische sedimentaire gesteenten.

Deze ontstaan door de accumulatie van fysiek afgebroken gesteentefragmenten.
Zandsteen: Gemaakt van zandkorrels (kwarts), vaak in lagen.
– Conglomeraat: Bevat grotere afgeronde gesteentefragmenten in een fijnere matrix.
– Breccie: Bevat hoekige gesteentefragmenten, vergelijkbaar met conglomeraat maar zonder afgeronde fragmenten.
– Kleisteen: Gemaakt van zeer fijne deeltjes (klei), gladde textuur.
– Schalie: Gelaagd gesteente dat gemakkelijk splijt, gevormd uit klei en silt.

Chemische sedimentaire gesteenten.

Deze gesteenten ontstaan door chemische neerslag van mineralen uit water.
Kalksteen: Bestaat voornamelijk uit calciumcarbonaat (CaCO₃), vaak gevormd door mariene organismen.
Dolomiet: Vergelijkbaar met kalksteen, maar met magnesium in de samenstelling.
Evaporieten: Zouten die neerslaan uit verdampend water, zoals:
– Gips: Vormt uit evaporatie van zwavelhoudend water.
– Steenzout: Vormt uit verdamping van zout water (natriumchloride).

Organische sedimentaire gesteenten.

Deze gesteenten bestaan voornamelijk uit organisch materiaal.
Kolen: Gevormd door de ophoping van plantaardig materiaal in moerassen.

Metamorf gesteente (metamorphic rock).


Metamorfe gesteenten ontstaan door de omzetting van bestaande gesteenten (stollings-, sedimentaire of zelfs andere metamorfe gesteenten) onder invloed van hoge druk, temperatuur of chemische processen. Ze worden ingedeeld op basis van de mate van metamorfose en textuur.

– Foliated (met schistositeit of lagen) metamorfe gesteenten.
Deze gesteenten vertonen een duidelijke gelaagdheid of bandstructuur, die ontstaat door druk.
Leisteen: Gevormd uit kleisteen, heeft fijne lagen en splijt gemakkelijk.
Fylliet: Heeft een glanzende gelaagdheid door fijne mica-kristallen.
Schist: Bestaat uit grovere mineralen, duidelijk zichtbare schistositeit.
Gneis: Heeft grove banden van verschillende mineralen, meestal kwarts, veldspaat en donkere mineralen.

– Niet-foliated (niet-geschiste) metamorfe gesteenten.
Deze gesteenten vertonen geen duidelijke gelaagdheid, meestal door contactmetamorfose.
Marmer: Gevormd uit kalksteen, meestal gekristalliseerd calciumcarbonaat (CaCO₃).
Kwartsiet: Gevormd uit zandsteen, zeer hard, voornamelijk kwarts.
Serpentijn: Gevormd uit ultramafische gesteenten, vaak groenig en glad.
Hornfels: Fijnkorrelig gesteente dat ontstaat door contactmetamorfose, zonder duidelijke lagen of bandstructuren.

Wat zijn mineralen?

Mineralen zijn de bouwstenen van gesteenten. Elk mineraal heeft:

  • Een vaste chemische samenstelling: Bijvoorbeeld kwarts (SiO₂) of calciet (CaCO₃).
  • Een kristalstructuur: De atomen in een mineraal zijn op een specifieke, regelmatige manier gerangschikt.
  • Fysieke eigenschappen: Zoals hardheid, kleur, glans en breuk.

Een gedetailleerd overzicht van de belangrijkste soorten mineralen die in de natuur voorkomen, ingedeeld op basis van hun chemische samenstelling.

1. Silicaten

Silicaten vormen de grootste en belangrijkste mineralengroep. Ze bestaan uit silicium en zuurstof (SiO₄-tetraëders), vaak gecombineerd met andere elementen zoals aluminium, magnesium, ijzer en calcium.

– Olivijn-groep:

  – Olivijn (Mg, Fe)₂SiO₄: Groene kleur, komt veel voor in ultramafische gesteenten zoals peridotiet.

– Pyroxenen-groep:

  – Augiet (Ca, Na)(Mg, Fe, Al, Ti)(Si, Al)₂O₆: Donker, groen tot zwart, vaak te vinden in basalten en gabbro.

– Amfibolen-groep:

  – Hornblende: Complexe samenstelling, veelal in metamorfe gesteenten zoals schist en gneis.

– Mica-groep:

  – Biotiet (K(Mg,Fe)₃AlSi₃O₁₀(OH)₂): Donkere mica, vaak in granieten en metamorfe gesteenten.

  – Muscoviet (KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂): Lichtgekleurde mica, komt vaak voor in graniet en schist.

– Veldspaten-groep:

  – Orthoklaas (KAlSi₃O₈): Kaliumrijke veldspaat, veel in graniet.

  – Plagioklaas (NaAlSi₃O₈ – CaAl₂Si₂O₈): Een reeks van natrium- tot calciumrijke veldspaten, gevonden in stollingsgesteenten zoals basalt en andesiet.

– Kwarts (SiO₂): Veel voorkomend mineraal in allerlei gesteenten, meestal kleurloos (bergkristal) maar ook in varianten zoals amethist (paars), rozenkwarts (roze) en rookkwarts (grijs).

Veldspaat.

Veldspaat wordt opgedeeld in:

  • Potassium rijk veldspaat
    komt voor in stollingsgesteente (igneous rock), gneiss en zandsteen.

  • Sodium- en calcium rijk (samen plagioclaas) veldspaat
    komt voor in stollingsgesteente (igneous rock), meteorieten.

Kwarts

Puur kwarts is kleurloos (bergkristal).

Twee vormen:

  • Microkristallien
  • Macrokristallien
  •  

Macrokristallijne variëteiten (bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Kwarts).

  • Amethist is de paarse variëteit van kwarts.
  • Ametrien is een vergroeiing van amethist en citrien.
  • Aventurien is kwarts met insluitsels van plaatvormige mineralen zoals fuchsiet.
  • Bergkristal is helder en kleurloos.
  • Blauwkwarts is een blauwe variëteit van kwarts.
  • Citrien is de gele variëteit. Het wordt ook geproduceerd door het verhitten van amethist.
  • IJzerkwarts is kwarts met insluitingen van ijzermineralen en daardoor roodgekleurd.
  • Melkkwarts is wit.
  • Morion is een zeer donkerbruine tot zwarte variëteit.
  • Kattenoog is kwarts dat het chatoyance-effect bezit.
  • Praas is groene kwarts met insluitingen van bijvoorbeeld actinoliet of hedenbergiet.
  • Prasioliet in een groene, ijzerhoudende kwarts. Het wordt soms geproduceerd door verhitten van amethist.
  • Rookkwarts is lichtbruine tot donkerbruine kwarts. Het kan door bestraling van bergkristal gemaakt worden.
  • Rozenkwarts is een massieve roze variëteit van kwarts.
  • Roze kwarts werd oorspronkelijk voor een duidelijk gekristalliseerde variant van rozenkwarts aangezien, maar de kleur blijkt door een ander mechanisme te ontstaan.
  • Rutielkwarts bestaat meestal uit bergkristal met insluitingen van rutielkristallen.
  • Tijgeroog is een pseudomorfose van kwarts en goethiet na riebeckiet.
  • Tijgerijzer bestaat uit hematiet, jaspis en tijgeroog.
  • Valkenoog is kwarts met riebeckietvezels.

Cryptokristallijne variëteiten

  • Agaat bestaat uit gebande chalcedoon.
  • Carneool is helderoranje tot dieprode chalcedoon.
  • Chalcedoon is een vezelige, doorschijnende cryptokristallijne variëteit van kwarts.
  • Chrysopraas is groene chalcedoon.
  • Heliotroop is groene jaspis met rode vlekken.
  • Jaspis is opake cryptokristallijne kwarts.
  • Onyx is zwart-wit gebande agaat.
  • Sardonyx is rood-zwart-wit gebande agaat.
  • Plasma is groene jaspis.
  • Sarder is bruine chalcedoon.
  • Vuursteen bestaat uit cryptokristallijne kwarts en chemisch gebonden water.

2. Oxiden

Oxiden zijn mineralen waarbij zuurstof (O) gecombineerd is met metalen of andere elementen.

– Hematiet (Fe₂O₃): Een belangrijk ijzererts, vaak rood of zwart, komt veel voor in metamorfe en sedimentaire gesteenten.

– Magnetiet (Fe₃O₄): Zwart ijzeroxide, sterk magnetisch, vaak in stollings- en metamorfe gesteenten.

– Corundum (Al₂O₃): Zeer hard mineraal, basis voor edelstenen zoals saffier en robijn.

– Spinel (MgAl₂O₄): Vaak te vinden in metamorfe gesteenten zoals marmer.

3. Sulfiden

Sulfiden bestaan uit zwavel (S) gebonden aan metalen. Veel van deze mineralen zijn belangrijk voor de metaalwinning.

– Pyriet (FeS₂): Ook wel “fools gold” genoemd, goudkleurig mineraal dat voorkomt in sedimentaire en metamorfe gesteenten.

– Galena (PbS): Een belangrijk erts van lood, komt vaak voor in hydrothermale aders.

– Chalcopyriet (CuFeS₂): Een belangrijk kopererts, vaak in stollingsgesteenten.

– Sphaleriet (ZnS): Het belangrijkste erts van zink, voorkomt in hydrothermale aders.

4. Sulfaten

Sulfaten zijn mineralen die zwavel (SO₄) combineren met metalen of andere elementen.

– Gips (CaSO₄·2H₂O): Zacht mineraal, veel gebruikt in bouwmaterialen zoals pleister.

– Bariet (BaSO₄): Zwaar mineraal dat vaak voorkomt in hydrothermale aders.

5. Carbonaten

Carbonaten bestaan uit koolstof (C) en zuurstof (CO₃), vaak in combinatie met metalen zoals calcium, magnesium of ijzer.

– Calciet (CaCO₃): Veel voorkomend in sedimentaire gesteenten zoals kalksteen, maar ook in marmer (metamorf gesteente).

– Dolomiet (CaMg(CO₃)₂): Vergelijkbaar met calciet, maar met magnesium, komt voor in dolosteen.

– Sideriet (FeCO₃): IJzercarbonaat, soms een bron van ijzererts.

6. Haliden

Haliden zijn verbindingen van halogenen (zoals fluor, chloor) met metalen.

– Haliet (NaCl): Bekend als steenzout, komt voor in evaporieten.

– Fluoriet (CaF₂): Vaak paars of groen, gebruikt in de chemische industrie en als edelsteen.

7. Fosfaten

Fosfaten bevatten fosfor (PO₄) gecombineerd met metalen.

– Apatiet (Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)): Een veelvoorkomend mineraal, belangrijk voor de productie van fosfaatmeststoffen.

– Turkoois (CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈·4H₂O): Blauwgroen mineraal, gewaardeerd als edelsteen.

8. Natieve elementen

Natieve elementen zijn pure elementen in hun natuurlijke vorm.

– Goud (Au): Komt voor in hydrothermale aders en als kleine korrels in rivierzand.

– Zilver (Ag): Vaak te vinden in aders met andere ertsmineralen.

– Koper (Cu): Soms in puur metaalvorm, maar vaak geassocieerd met sulfiden.

– Grafiet (C): Een vorm van koolstof, veel gebruikt als smeermiddel en in potloden.

– Diamant (C): Kristallijne vorm van koolstof, het hardste natuurlijke mineraal, gevormd onder hoge druk.

9. Organische mineralen

Hoewel de meeste mineralen anorganisch zijn, worden enkele door biologische processen gevormd.

– Barnsteen: Versteende hars van prehistorische bomen, vaak als edelsteen gebruikt.

Kristalstructuur (geometrische vorm)

Kristalsymmetrie

Goed gevormde kristallen hebben een regelmatige vorm en vertonen één of meer van de drie soorten symmetrie. Deze soorten symmetrie worden gebruikt om kristallen in te delen in zeven kristalsystemen.

  • Symmetrievlak
    Een symmetrievlak verdeelt het kristal in twee helften, die spiegelbeelden van elkaar zijn.
  • Symmetrieas
    Dit is een as waarlangs een kristal 360° kan worden geroteerd (een volledige omwenteling), zodat het identieke aspecten toont.
    Een kristal kan een tweevoudige as hebben als tijdens de rotatie twee identiek uitziende aspecten verschijnen, of een drievoudige as als drie identieke aspecten zichtbaar worden bij rotatie.
    Evenzo zijn een viervoudige of zesvoudige as mogelijk.
  • Symmetriecentrum
    Dit wordt aangetoond door kristallen die paren van vergelijkbare platte oppervlakken (vlakken) hebben, die parallel aan elkaar liggen aan tegenovergestelde zijden van het kristal.

Op grond hiervan zijn zeven groepen te vormen:

7 groepen:

GroepKenmerkVoorbeeld
Kubisch / CUBIC3-tallige assenPyriet
Tetragonaal / Tetragonal4-tallige as 
Hexagonaal / Hexagonal6-tallige as 
Orthorhombisch / Orthorhombicruitvormig 
Monoklien / Monoclinicéén as helt 
Triklien / Triclinicalle drie assen hellen 
Trigonaal / Trigonal3-tallige as 

1. Kubisch / Cubic

2. Tetragonaal / Tetragonal

3. Hexagonal

4. Orthorhombic

5. Monoclinic

6. Triklien / Triclinic

7. Trigonaal / Trigonal

Habitus (verschijningsvorm) mineraal.

Afhankelijk van de ruimte waarin het kristal groeit.

Prismatic6-zijdig langwerpig
Cubic6-zijdig vierkant
Octahedral8-zijdig
MassiveStructuurloos
FibrousLange smalle draden
RadiatingVanuit centraal punt
BladedMesvormig
Needle likeNaaldvormig
DendriticVertakt
ConcentricCirkels rond central punt
BotryoidalDruifvormig
TabularPlaatjes

Lichtdoorlating

  • Doorschijnend of transparant
  • Halfdoorschijnend of translucent
  • Ondoorschijnend of opaak

Glans

De mate waarin licht wordt weerkaatst.

  • Metaalglans
  • Niet-metaalglans
    • Diamantglans
    • Parelmoerglans
    • Vetglans
    • Zijdeachtig
    • Glasglans
  •  

Hardheid.

Mohs schaal.

1 zacht als talk

10 hard al diamant

Waardescratch met
< 2,5Nagel
< 3,5Koperen munt
< 6,5Nagelvijl (staal)

Deze bijdrage was gepubliceerd in Mineralen.