Tefroiet

Het mineraal tefroiet is een mangaan-silicaat met de chemische formule Mn2+2SiO4. Het mineraal behoort tot de nesosilicaten en behoort in ruime zin tot de olivijnen.

Het doorzichtig tot doorschijnend grijze, olijfgroene, groenblauwe, rode of roodbruine tefroiet heeft een glas- tot vetglans, een grijze streepkleur en de splijting van het mineraal is onduidelijk volgens het kristalvlak [010]. Het kristalstelsel is orthorhombisch. Tefroiet heeft een gemiddelde dichtheid van 4,25, de hardheid is 6,5 en het mineraal is niet radioactief.

De naam van het mineraal tefroiet is afgeleid van het Griekse woord tephros, dat "as" of "asgrijs" betekent.

Het mineraal tefroiet wordt gevormd bij contactmetamorfose van mangaan-houdende gesteenten. De typelocatie is Franklin en Sparta, New Jersey, Verenigde Staten. Het mineraal wordt ook gevonden in Långban en Jacobsberg in Värmland, Zweden, en in de N'Chwaning mijn in het Kalahari mangaanveld, Noordelijke Kaapprovincie, Zuid-Afrika.

Categorieën: Mineraal | Nesosilicaat | Verbinding van mangaan

Mangaan

Mangaan is een scheikundig element met symbool Mn en atoomnummer 25. Het is een zilverkleurig overgangsmetaal.

Al sinds de prehistorie wordt mangaan gebruikt. 15.000 jaar voor het begin van onze jaartelling werd bruinsteen (mangaandioxide) al gebruikt als pigment in verf. De Egyptenaren en Romeinen pasten mangaan toe tijdens de productie van glas, zowel om kleuren toe te voegen, als om kleuren te verwijderen. De Spartanen maakten legeringen van mangaan en ijzer.

In de 17e eeuw produceerde de Duitse chemicus Johann Rudolph Glauber voor het eerst kaliumpermanganaat, een stof die veel toepassing vindt in chemische laboratoria. In het midden van de 18e eeuw werd mangaanoxide gebruikt voor chloorproductie.

De Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele kwam tot de ontdekking dat mangaan een element is. Zijn collega Johann Gottlieb Gahn isoleerde zuiver mangaan in 1774 door mangaanoxide te reduceren met koolstof.

In het begin van de 19e eeuw gingen wetenschappers op zoek naar manieren waarop mangaan gebruikt kon worden in de productie van staal. In 1816 werd ontdekt dat de toevoeging van mangaan aan ijzer leidde tot een hardere staalvariant, zonder het breekbaar te maken.

Silicaat

Nesosilicaat -- Inosilicaat -- Sorosilicaat -- Cyclosilicaat -- Tectosilicaat -- Fylosilicaat

Categorie: Silicaat

Olivijn

Het mineraal olivijn is een nesosilicaat met als chemische formule (Mg,Fe)2SiO4, waarbij de eindleden tussen magnesium en ijzer worden gevormd door de mineralenreeks forsteriet (rijk aan Mg) en fayaliet (rijk aan Fe).

Olivijn heeft een orthorhombisch kristalstelsel en het kristalliseert in een enigszins afgeplatte vorm maar kan ook massief of in korrelvorm voorkomen. Het breekt op conchoïdale wijze en is ietwat breekbaar.

De hardheid van olivijn ligt tussen 6,5 en 7. De gemiddelde dichtheid is 3,32 en het mineraal heeft een glasglans. Meestal heeft het een olijfgroene kleur (vandaar de naam) maar het kan ook roodachtig zijn door de oxidatie van driewaardig ijzer. Het is transparant tot doorschijnend.

Olivijn komt voor als gesteentevormend mineraal in mafische stollingsgesteenten en in bepaalde metamorfe gesteenten. Het is ook ontdekt in meteorieten en is op Mars door de Amerikaanse ruimtesonde Mars Odyssey getraceerd. De Mars Exploration Rovers hebben de aanwezigheid verder bevestigd.

Olivijn wordt gevormd in magma dat rijk aan magnesium en arm aan silicaten (siliciumdioxide) is. Het is een belangrijk mineraal in gesteenten als gabbro, noriet, het mantelgesteente peridotiet en als kleine kristallen in basalt. De metamorfose van onzuiver dolomiet of andere afzettingsgesteenten met veel magnesium en weinig silicaten blijkt eveneens olivijn te vormen.

Orthorhombisch

Veel vaste stoffen hebben een kristallijne structuur. Dat wil zeggen dat zij bestaan uit een regelmatige opstapeling van een structuureenheid (moleculen, ionen, atomen) die als bouwsteen van de regelmatige stapeling gezien kan worden. De structuureenheden vormen een driedimensionaal rooster. In de kristallografie worden de gestapelde structuureenheden eenheidscellen genoemd.

De regelmatige stapeling wordt translatiesymmetrie genoemd. Naast de translatiesymmetrie bestaat er ook nog interne symmetrie binnen de eenheden. Het geheel van alle symmetrie heet kristalstructuursymmetrie (zie hierna).

De symmetrie heeft onder meer als gevolg dat de gehele structuur van het kristal kan worden beschreven als de inhoud van één eenheidscel of zelfs een gedeelte daarvan, soms aangevuld met een beschrijving van de (zeer kleine) verschillen tussen eenheidscellen.

Een van de technieken die kan worden gebruikt om kristalstructuren te bepalen is de Röntgendiffractie. Dit is tot nog toe (2003) de nauwkeurigste techniek om de structuur van moleculen te onderzoeken. Kristalstructuren van meer dan 250.000 organische verbindingen zijn reeds bepaald en opgeslagen in de Cambridge Structural Database.

Naast kristallijne vaste stoffen bestaan er glasstructuren en amorfe structuren.

Radioactiviteit

Radioactiviteit, ook wel activiteit genoemd, is een natuurkundig fenomeen: bepaalde isotopen zijn instabiel en veranderen (desintegreren) spontaan in een andere atoomsoort. Dit noemt men radioactief verval.

Bij dit proces zenden ze straling uit. Na de desintegratie is de atoomkern veranderd van samenstelling, met name in de aantallen protonen en neutronen. Zo ontstaat een atoom van een andere atoomsoort, hetzij een andere isotoop van hetzelfde element, hetzij een ander element.

In sommige situaties is het desintegratieproduct, ook wel het dochternuclide genoemd, zelf ook weer instabiel. Het proces gaat door totdat de ontstane atoomkern in een stabiele vorm is geraakt. Men spreekt dan van een vervalketen.

Aan de ontdekking van en het onderzoek van radioactiviteit hebben veel mensen hun naam verbonden. Enkele van de voornaamste zijn:

Radioactiviteit wordt uitgedrukt in becquerel (Bq). Als er van een stof 1 atoom per seconde vervalt (desintegreert) is die stof een radioactieve bron (stralingsbron) met een sterkte van 1 becquerel.

Metamorf gesteente

Metamorf gesteente is gekristalliseerd of gemetamorfoseerd op grote diepte onder het aardoppervlak, of door hoge temperatuur. De stollings- en metamorfe gesteenten worden gevormd door middel van endogene processen, de sedimentgesteenten door exogene processen.

De hoofdindeling van gesteenten is stollingsgesteenten, afzettingsgesteenten en metamorfe gesteenten.

Categorie: Geologie

Gesteente

Een gesteente is een geconsolideerd (vast) materiaal dat bestaat uit een mineraal of een verbinding van verschillende mineralen. Materialen als zand, modder en grind worden soms als gesteente geclassificeerd, maar vallen eigenlijk onder de term grondsoort. De aardkorst is opgebouwd uit talloze gesteenten. Ze bepalen in belangrijke mate de eigenschappen van het aardoppervlak; reliëf, draagkracht van de ondergrond, het bodemtype dat erop ontstaat en de waterhuishouding.

Veel gesteenten zijn van groot economisch belang. Voorbeelden zijn goud, graniet en marmer. Deze materialen noemt men delfstoffen.

Gesteenten worden ingedeeld op de manier waarop ze zijn ontstaan. Er zijn drie typen te onderscheiden, die hieronder worden toegelicht.

Stollingsgesteenten zijn gevormd uit magma. Het dieptegesteente graniet en het uitvloeiingsgesteente basalt zijn veel voorkomende stollingsgesteenten, ze vormen een belangrijk bestanddeel van respectievelijk de continentale en oceanische korst.

Deze groep wordt ook wel als sedimentgesteenten aangeduid. Het wordt gevormd door de verwering en erosie van andere gesteenten. Het verweringsmateriaal kan op verschillende manieren worden vervoerd. De naam van het sediment is afhankelijk van het soort transport:

Kalahari

De Kalahari is een halfwoestijn in zuidelijk Afrika. Het is een gebied van ongeveer 500.000km² (13 keer Nederland). Hoewel er over het algemeen naar wordt verwezen als een woestijn is het dat eigenlijk niet, omdat er aanzienlijk meer regen valt dan in een echte woestijn. De Kalahari is een zeer gevarieerd gebied dat naast zandwoestijn ook grote stukken grassige steppe en savanne omvat. Het gebied beslaat het grootste deel van Botswana en het oosten van Namibië, en delen van Zimbabwe, Zuid-Afrika en Angola. De grassige gebieden worden getypeerd door lang stug gras, stekelige struiken en acacias. Er leven onder andere leeuwen, hyena's, verschillende soorten gazellen, stokstaartjes en bavianen .

De oudste bewoners van de regio zijn de San of Bosjesmannen, maar het is één van de dunst bevolkte gebieden ter wereld. Kalahari is een woord uit het Tswana en betekent de grote dorst.

Geologen hebben vastgesteld dat de Kalahari een van de alleroudste stukken van de vaste aardkorst is, met een leeftijd van ongeveer 3,5 miljard jaar (3.500.000.000 jaar).

De Kalahari is rijk aan minerale delfstoffen zoals kolen, koper, nikkel en ook diamant. Het zand is er roodbruin en er zijn geen permanente rivieren of meren.

In een aantal gebieden van de noordelijke Kalahari en de Okavangodelta, vormen reusachtige Inselbergen een soort eilanden; deze oeroude granietklompen van enkele honderden meters groot zijn beter bestand tegen erosie dan de zachte zandige woestijngrond.