4.Kafli Steindir

1. 4.Kafli Steindir

2. Steindir • Skilgreining:Steind er náttúrulegt, fast, kristallað frumefni eða efnasamband, með ákveðna kristalgerð, sem finnst sjálfstætt í náttúrunni. • Efnasamsetning allra korna sömu steindar hefur sambærilega efnasamsetningu og kristalgerð. • Steindir sem hafa sömu efnasamsetningu en mismunandi kristalgerð teljast til mismunandi steinda. • Lífræn efni teljast ekki vera steindir. (Undantekning: Raf, viðarkol ?) • Efnasambönd sem gerð hafa verið á tilraunastofum eru ekki steindir. • Steindum er skipt í mismunandi flokka eftir eiginleikum, myndunaraðstæðum og útliti. • Hvert korn sömu steindar hefur sömu eðlisfræðilegu eiginleika svo sem. HÖRKU, GLJÁA, LIT, LJÓSBROT o.fl.

3. Steindir frh. • Þekktar um 2000 tegundir steinda • Tiltölulega fáar steindir mynda um 95% alls bergs á yfirborði jarðar. • Aðeins 200 tegundir steinda eru algengar á jörðinni og hafa safnast saman í talsverðum mæli. • Dæmi um eftirsóttar steindir: • Demantar, gull rúbín

4. Steinder kristallað fast efni með ákveðna byggingu og efnasamsetningu. Steindir verða til við kristöllun á jónaefni eða atómum. Steindir eru byggingarefni bergs. Bergtegund er yfirleitt safn steinda sem á sameiginlegan uppruna. Steindategundir, stærð og lögun steinda í bergi segir til um gerð þess og uppruna Steindir eða bergtegundir Orðskýring: Steind getur í raun verið það sama og kristall. Það eru þó til nokkrar steindir sem eru ekki kristallaðar – þ.e. myndlausar. Dæmi: Hrafntinna. Enska orðið yfir steind er Mineral

5. Helstu flokkar steinda - íslensk flokkun • Frumsteindir • Þær steindir sem mynda ferskt storkuberg • Holu- og sprungu­fyllingar • Steindir sem mynda nýjar steindir í holum og sprungum • Málmsteindir • Málmríkar steindir sem geta ýmist verið holu – eða sprungufyllingar, ummyndunarsteindir eða útfellingar á jarðhitasvæðum • Útfellingar á jarð­hitasvæðum • Steindir sem falla út eða myndast á jarðhitasvæðum.

6. Kristalgerð • Kristalgerðin er eitt af einkennum hverrar steindar • Til þess að auðvelda samanburð og greiningu kristalla hefur þeim verið skipt í sjö flokka eftir samhverfueiginleikum.

7. Teningskerfið (kúbíska kerfið) • Í teningskerfinu eru þrír fjórfaldir snúnings­ásar. • Teningskerfið (eða kúbíska kerfið). • Nokkur afbrigði kristalla teningskerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við mismikinn afskurð af hornum og/eða köntum. • Kristallarnir geta verið reglulegir teningar þannig að hornið á milli allra flata er 90°. Síðan getur verið skorið af hornum og brúnum þannig að margflötungar með lögun sem minnir á fót­bolta verði til. Snúningur um ímyndaðan snúningsás í gegnum miðpunkt tveggja gagnstæðra flata gefur fjórum sinnum upp eins ferningslaga fleti. Í teningi eru þrjú pör af gagnstæðum flötum þannig að snúningsásarnir eru þrír og allir fjórfaldir. Kristall sem hefur þrjá fjórfalda snúningsása tilheyrir tenings­kerfinu. Í teningskerfinu eru þrír fjórfaldir snúnings­ásar.

8. Ferhyrnda kerfið (tetragónala kerfið) • Hornin á milli flata grunnmyndar þessa kerfis eru 90° eins og í teningskerfinu en nú eru aðeins tveir gagnstæðir fletir ferningar, hinir eru rétthyrningar. Þetta hefur í för með sér að snúningsás í gegnum ferningsfletina er fjórfaldur en aðrir snúningsásar eru aðeins tvöfaldir. Fjórfaldi snúningsásinn er því kallaður aðalás. Síðan getur verið skorið af hornum og köntum eins og raunar í öllum kerfunum. Kristall sem hefur einn fjórfaldan aðalás tilheyrir ferhyrnda kerfinu Í ferhyrnda kerfinu er einn fjór­faldur aðalás. Nokkur afbrigði kristalla teningskerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við mismikinn afskurð af hornum og/eða köntum.

9. Sexhyrnda kerfið (hexagónal kerfið) • Nokkur afbrigði kristalla sexhyrnda kerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við afskurð af hornum eða köntum. • Tveir sexhyrndir gagnstæðir fletir eru á endum grunnmyndar þessa kerfis en á milli hinna flatanna er 120° horn. Síðan er algengt að endarnir mjókki upp í odd. Einn sexfaldur aðalás í gegnum endana einkennir kerfið. Í sexhyrnda kerfinu er einn sex­faldur aðalás. Nokkur afbrigði kristalla sexhyrnda kerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við afskurð af hornum eða köntum.

10. Þríhyrnda kerfið (trigónala kerfið) • Nokkur afbrigði kristalla þríhyrnda kerfisins. • Hér endurtekur sama sjónarhornið sig á 120° fresti. Einkenni kerfisins er því einn þrefaldur aðalás. Í þríhyrnda kerfinu er einn þre­faldur aðalás. Nokkur afbrigði kristalla þríhyrnda kerfisins.

11. Tígulkerfið (Rombíska kerfið) Í tígulkerfinu eru þrír tvöfaldir snúningsásar. • Í tígulkerfinu eru þrír tvöfaldir snúningsásar. • Kristallar þessa kerfis minna sumir á eldspýtustokka. Öll horn á milli flata í grunnmyndinni eru 90°, en aðeins gagnstæðir fletir eru eins í laginu. Þrír tvöfaldir snúningsásar einkenna því kerfið. Nokkur afbrigði kristalla tígulkerfisins.

12. Einhalla kerfið (mónóklína kerfið) • Hér koma fyrir tvö pör af flötum sem eru hornrétt og eitt par sem er hornskakkt. Aðeins einn tvöfaldur snúningsás einkennir kerfið. Í einhalla kerfinu er aðeins einn tvöfaldur snúningsás. Dæmi um kristal úr einhalla kerfinu.

13. Þríhalla kerfið (tríklína kerfið) • þessu kerfi finnst ekkert rétt horn og enginn snúningsás. Dæmi um kristal úr þríhalla kerfinu.

14. Greiningaraðferðir • Kristalgerð • Litur og striklitur • Oft hægt að greina steindir vegna einkennandi lits • Gljái • Kristallar endurkasta ljósi á mismunandi vegu. • Málmgljái, glergljái, skelplötugljái, fitugljái, enginn gljái. • Kleyfni • Kristallar geta klofnað upp eftir beinum flötum sem skera kristalinn eftirörmjóu bili milli atóma. • Harka (næsta glæra) • Eðlisþyngd. Eðlisþyngd steinda er mjög mismunandi.

15. Harka • Mohrs-kvarði er mælikvarði á hörku steinda. Skipt í 10 hörkustig: • Talk makar fingurgóm harka 1 • Gifs rispast af nögl harka 2 • Kalkspat rispast auðveldlega af hníf harka 3 • Flúorít rispast af hníf harka 4 • Apatít rispast af hníf ef honum er beitt ákveðið harka 5 • Feldspat rispar gler ef honum er beitt ákveðið harka 6 • Kvars rispar gler harka 7 • Tópas rispar kvars og gler auðveldlega harka 8 • Kórund rispar kvars auðveldlega harka 9 • Demantur rispar allt annað efni harka 10

16. Storkuberg • Storkuberg myndast við storknun bergkviku. • Algengustu frumefni bergkviku er súrefni (O) og kísill (Si). • Við 1200°C byrjar bergkvikan að kristallast, og grunneinsing “silikata” myndast. • Storkuberg skiptist í 2 – 3 flokka eftir storknunarstað • Gosberg • Kvika sem storknar á yfirborði • Djúpberg • Kvika sem storknar djúpt í jörðu • Gangberg • Kvika sem storknar í bergæðum eða berggöngum

17. Frumsteindir storkubergs • Storkubergi er skipt í 3 flokka eftir hlutfalli kísils í berginu Basískt berg Íssúrt berg Súrt berg Hlutfall kísils <52% 52-65% >65% SiO2

18. Frumsteindir: Plagíóklas • Feldspatahópurinn: [Ca(Mg,Fe,Al,Ti)2((SiAl)2O6)] • Plagíóklas (pl): Tríklín • Harka: 6 - 6,5 • Kleyfni: Greinileg á tvo vegu. •  Litur: (pl): Litlaus, hvítur, ljósgrár; • Gljái: Glergljái, oft skelplötugljái á kleyfnisflötum.

19. Frumsteindir: Pyroxen • [Ca(Mg,Fe, Al,Ti)2((SiAl)2O6)] • Kristalkerfi: Mónóklín • Harka: 5 – • Kleyfni: Góð kleyfni • Gljái: Glergljái • Litur: Gulgrænn til svartur

20. Frumsteindir: Ólivin • [Ca(Mg,Fe, Al,Ti)2((SiAl)2O6)] • Kristalkerfi: Rombískt • Harka: 6 – • Kleyfni Ógreinileg • Gljái: Glergljái • Litur: Gulgrænn

21. Frumsteindir: Kvarts • Kvarts finnst bæði sem frumsteinn eða holufylling: • SiO2 • Kristalkerfi: Hexagónal við 573° - 870°C, Trígónal undir 573°C • Harka: • Kleyfni: Engin • Gljái: Glergljái, matt • Litur: Margbreytilegur

22. Frumsteindir: Glimmer • Glimmer er ekki mjög algengt í Íslensku bergi,en finnst helst í innskotum. Það myndar þunnar flögur. Dökkar flögur, algengari heita bíótít, en ljósar múskóvít, en það er mjög sjaldgæft á íslandi.