Een inleiding tot het identificeren van gesteenten en mineralen

Mensen zijn altijd al gefascineerd geweest door natuurlijk voorkomende anorganische materialen zoals gesteenten en mineralen.

Mensen zijn altijd al gefascineerd geweest door natuurlijk voorkomende anorganische materialen zoals gesteenten en mineralen. Of u nu de geschiedenis van een geologische regio bestudeert, de noodzakelijke supplementen voor een gezond lichaam zoekt, kleurrijke stenen verzamelt of bepaalt welke kostbare edelstenen u moet doorgeven aan uw nageslacht, gesteenten en mineralen zijn een belangrijk, lang bestaand en nauw met ons verweven onderdeel van de menselijke geschiedenis. De belangrijke verschillen tussen gesteenten en mineralen kunnen echter vaag of verwarrend zijn voor degenen die niet bekend zijn met het onderwerp. Dit artikel zal de verschillen tussen gesteenten, mineralen en trommelstenen beschrijven om de unieke eigenschappen en kwaliteiten van elk duidelijk te maken.

Classificatie van gesteenten

Eenvoudig gezegd is een steen een vaste opeenhoping van een of meer mineralen. Elk gesteente is samengesteld uit verschillende combinaties en hoeveelheden van verschillende mineralen, die in de loop van de tijd voortdurend veranderen door temperatuur en druk. Omdat gesteenten niet uniform van samenstelling zijn, kunnen ze daarom niet worden geclassificeerd op basis van hun samenstelling. In plaats daarvan worden gesteenten ingedeeld naar de manieren waarop ze zijn gevormd door natuurlijke processen. Geologen en andere aardwetenschappers hebben gesteenten onderverdeeld in drie verschillende soorten, die hieronder worden beschreven.

De eerste categorie gesteente is die van stollingsgesteenten. Dit zijn harde gesteenten die over het algemeen gevormd worden in vulkanen of diep in de aardmantel en aardkorst, waar de temperatuur buitengewoon hoog is. Stollingsgesteenten beginnen als magma, wat gesmolten gesteente is. Magma is minder dicht dan massief gesteente, waardoor het naar het aardoppervlak stijgt. Stollingsgesteenten kunnen verder worden onderverdeeld in extrusief of uitvloeiingsgesteente en intrusie-gesteente. Extrusief gesteente is het resultaat van lava die het aardoppervlak bereikt en daar afkoelt en hard wordt. Veelvoorkomende voorbeelden van extrusief stollingsgesteente zijn lavastenen, obsidiaan en vulkanische as. Intrusieve stollingsgesteenten worden meestal ver onder de grond gevormd, wanneer magma in bestaande gesteentelagen terecht komt en na verloop van tijd naar het oppervlak wordt geduwd. Voorbeelden van intrusief stollingsgesteente zijn graniet en basalt.

De tweede categorie gesteente wordt sedimentair gesteente genoemd. Het meest voorkomende type gesteente, sedimentair gesteente, is het samengeperste sediment in water dat in de loop van de tijd is uitgehard. Sedimentair gesteente wordt meestal gevormd wanneer kleine stukjes gesteente en mineralen worden afgebroken door een proces dat bekend staat als verwering. Sedimentair gesteente heeft dus typisch een gelaagd uiterlijk. Deze stukken gesteente bezinken op de bodem van een watermassa en vormen langzaam een vast stuk nieuw gesteente door cementering, verdichting en rekristallisatie. Enkele voorbeelden van sedimentair gesteente zijn zandsteen, kalksteen en leisteen.

De derde categorie gesteente ten slotte wordt metamorf gesteente genoemd. Het woord “metamorf” vindt zijn oorsprong in de Griekse taal en betekent “van vorm veranderen”. Metamorfe gesteenten beginnen als stollingsgesteenten of sedimentaire gesteenten en ondergaan een fysische en/of chemische transformatie door immense hitte en druk die leidt tot een nieuw gesteente. Metamorf gesteente, dat factoren zoals warmte en druk nodig heeft om van samenstelling te veranderen, wordt doorgaans diep in de aardkorst aangetroffen en is vaak harder dan zowel stollingsgesteente als sedimentair gesteente. Bergketens bestaan vaak uit metamorfe gesteenten, en de aanwezigheid van metamorfe gesteenten in al dan niet heuvelachtige vlaktes suggereert dat er in het gebied ooit bergen waren die sindsdien zijn weggeërodeerd.

Metamorf gesteente kan op drie manieren worden gevormd: contactmetamorfose, regionale metamorfose of dynamische metamorfose. Contactmetamorfose treedt op wanneer magma in contact komt met bestaand gesteente, waarbij het de temperatuur verhoogt en een niet-bladgesteente produceert, of een steen zonder splitsing of een gestreepte verschijning. Voorbeelden van ongelaagde gesteenten zijn marmer, hoornrots en kwartsiet. Metamorf gesteente dat geproduceerd is door regionale metamorfose wordt onderworpen aan enorme hoeveelheden druk, die leiden tot gebogen en gebroken gelaagde gesteenten zoals gneis en leisteen. Dynamische metamorfose brengt grote hoeveelheden van zowel warmte als druk met zich mee, die ervoor zorgen dat de betrokken rotsen buigen, vouwen en afvlakken.

Classificatie van mineralen

Mineralen zijn anorganische, van nature voorkomende vaste stoffen met een vaste chemische structuur. Mineralen kunnen worden gemaakt uit een enkel element, zoals goud, of uit een combinatie van elementen, zoals zout (bestaand uit de chemische verbinding natriumchloride). Het verschil tussen gesteenten en mineralen zit hem in de samenstelling van mineralen en de manier waarop mineralen wetenschappelijk gecategoriseerd zijn. Mineralen hebben specifieke chemische structuren waardoor ze kunnen worden geclassificeerd op basis van hun chemische samenstelling, terwijl de samenstelling van een gesteente door zijn structuur bijna nooit consistent is. De aarde herbergt meer dan 2.000 mineralen, maar slechts 30 van die mineralen vormen de meerderheid van de rotsen op deze planeet. En hoewel er 92 natuurlijk voorkomende elementen op aarde zijn, worden slechts acht elementen in de overgrote meerderheid van mineralen aangetroffen. Die acht elementen zijn zuurstof, silicium, aluminium, ijzer, calcium, natrium, kalium en magnesium.

Mineralen worden vaak onderverdeeld in twee subgroepen: silicaten en niet-silicaten. Silicaten, of mineralen die silicium en zuurstof bevatten, vormen meer dan 90% van de aardkorst. Mineralen die deze twee elementen niet bevatten, worden allemaal eenvoudig geclassificeerd als niet-silicaten. Voorbeelden van niet-silicaten zijn calciet, keukenzout, zwavel en koper. Bovendien kunnen mineralen worden ingedeeld op basis van hun fysieke structuur. Veel voorkomende mineralen hebben vaak een kristalstructuur, die wordt gevormd door een zich herhalend, gelijkmatig verdeeld driedimensionaal patroon van atomen, ionen of moleculen. Mineralen zonder een ordelijke, kristallijne structuur staan bekend als amorfe vaste stoffen.

Mineralen worden ingedeeld volgens een specifieke set criteria aan de hand van de eigenschappen die ze vertonen. Eigenschappen zoals lichtreflectie, hardheid, streepkleur, splijting, soortelijk gewicht (dichtheid) en kleur helpen mineralogen en geologen allemaal om het mineraal wat ze bestuderen te ontcijferen. Terwijl hardheid, dichtheid en kleur voor zichzelf spreken, zijn streepkleur, splijting en lichtreflectie voor sommigen misschien onbekend. Lichtreflectie beschrijft het gemak waarmee een mineraal licht reflecteert. Streepkleur is de kleur van een mineraal in poedervorm, die kan worden bepaald door wrijving te creëren tussen het mineraal en een hard oppervlak. Splijting definieert de manier waarop een mineraal in kleinere stukjes breekt, meestal kleine blokjes of dunne lagen. Mineralen met een lage of geen splijting hebben de neiging gemakkelijk te breken of op willekeurige plaatsen te breken in plaats van op consistente vlakken.

Mineralen zijn nodig voor een gezond organisch leven, maar hebben ook een opmerkelijke menselijke uitvinding mogelijk gemaakt. Mensen hebben de eigenschappen van mineralen gebruikt om de dagelijkse activiteiten van mensen over de hele wereld te ondersteunen. Koper bijvoorbeeld, een niet-silicaatmineraal, is het meest essentiële mineraal dat in het moderne leven wordt gebruikt. De stroomvoorziening van allerlei items, van broodroosters tot auto’s, is mogelijk gemaakt door bedrading met koper, een natuurlijke geleider van elektriciteit. Zwavel, een mineraal met één element, is een integraal onderdeel van vuurwerk en lucifers. Gips dient als basis voor gipsplaten en doet dienst als een eerste verdedigingslinie bij brand in gebouwen vanwege de chemische samenstelling, die water bevat.

Wat zijn trommelstenen?

Trommelstenen zijn gesteenten en mineralen die zijn gepolijst totdat hun oppervlakken glad zijn geworden. Deze transformatie verandert ze in heldere, kleurrijke stukjes natuurlijke schoonheid, die in verschillende vormen en kleuren verkrijgbaar zijn.

Stenen worden getuimeld in een roterende trommel, die de stenen gedurende enkele weken met water tegen en schurend oppervlak ronddraait, waardoor de steen glad wordt. Vervolgens wordt de steen gedraaid met een polijstmiddel, zoals aluminiumoxide, voor een glanzende afwerking. Na dit proces kunnen de stenen vervolgens verder worden behandeld met kleurstoffen, oliën, was of warmte. Deze aanvullende behandelingen versterken bestaande kleuren of patronen en kunnen het uiterlijk van de stenen verbeteren door onvolkomenheden te verbergen.

Bij het kiezen van een steen voor in een trommel, is het belangrijk om een steen te kiezen tussen 5 en 8 op de hardheidsschaal. Een te harde steen kan niet zo goed gepolijst worden en een te zachte steen is misschien niet duurzaam genoeg om het proces te doorstaan. Veel voorkomende materialen die mensen vaak gebruiken zijn onder meer agaat, graniet, mineralen zoals granaten of maanstenen en soorten kristalkwarts. Sommige mensen hebben zelfs kleine stukjes versteend hout gebruikt.

Trommelstenen hebben een grote hoeveelheid persoonlijke en commerciële toepassingen. Voor iemand die net is begonnen met zijn eigen stenenverzameling zijn trommelstenen een gemakkelijke en kosteneffectieve manier om te beginnen met het verzamelen van unieke stukken. Trommelstenen zijn van oudsher gebruikt als hulpmiddelen voor meditatie en spiritueel welzijn. Deze stenen worden vaak aangetroffen in spa’s en worden vaak genezende kristallen genoemd, en in sommige alternatieve geneeswijzen worden ze gebruikt om de geest van het lichaam of ‘chakra’s’ te behandelen. In een meer seculiere zin kunnen trommelstenen ook worden gebruikt als decoraties in huis, voor het maken van sieraden en andere ambachten.

Conclusie

Hoewel ze vrijwel overal aanwezig zijn en van nature op aarde voorkomen, blijft de enorme hoeveelheid aan gesteenten en mineralen de mensheid boeien. Als we begrijpen hoe we gesteenten kunnen identificeren en categoriseren, kunnen we de geschiedenis van de aarde, lang voordat de mens de meest bevolkte soort was, ontcijferen. Kennis van mineralen helpt mensen om een gezond organisch lichaam te ondersteunen en de ecosystemen te beschermen waarin van nature voorkomende mineralen worden aangetroffen.