Hoofstuk 30 tot 35

1. Toegepastemineralogie Hoofstuk30 tot 35

2. Inleiding tot toegepastemineralogie • Praktiesetoepassing van mineralogiesekennis • Mineralogie– grootekonomiesebelang • Gemologie (Hfs 31), mineraalprospektering, mineraalekstraksie, chemieseaanlegte, sementindustrie (Hfs 32), medisyne & omgewingsmineralogie (Hfs 33) • Groeiendeveld met groterwordendebehoeftes – nuwetakke van toegepastemineralogieontwikkel • Onvervangbaar in geologie en petrologie

3. Hoofstuk 30Metaalrykemineraalafsettings • Prospekteringsmineralogie • Ekonomiesbelangrikeminerale • Geologieseligging van metaalafsettings • Konvergerendegrense • Divergerendegrense • Prekambrieseskild • Sedimentêrekomme

4. Hoofstuk 30 Prospekteringsmineralogie • Voorkoms en identifikasie van mineraalafsettings, bepaalmineralogiesesamestellingomteklassifiseer en ontginbaarheidtebepaal • Tradisioneelvertrou op visueleidentifikasie in veld en monsterversamelingvirlaboratoriumondersoeke • Mineralogieseeienskappeprimêrekriteriavirprospektering • Huidiglikmeergesofistikeerdeanalitiesetegnieke • Mineralogiekennisgeintegreer met geochemie, petrologie en strukturelegeologie • Mineralogieseprosepekteringgedeeltelikvervang met ‘remote sensing’ tegnieke • Gebruikelektromagnetiesespektrumgereflekteervanafverskillendetipesminerale op aardoppervlak • Ruimtelikeverspreiding van mineraaltipesgeidentifiseer op grootskaal • Veralnuttig in yster en goudafsettings

5. Hoofstuk30Ekonomiesbelangrikeminerale • Tabel 30.1 en 30.2 • Metaalrykeminerale (Hoofstuk 30) • Ferriesemetale: Fe, Mn, Ni, Cr, Si, Mo, Co, W • Nie-ferriesebasismetale: Cu, Zn, Pb, Sn, Hg • Nie-ferrieseligtemetale: Al, Mg, Ti, Be • Edelmetale: Au, Pt, Ir, Ag • Edelstene (Hoofstuk 31) • Diamant • Gekleurdeedelstene: Korund, beril, toermalyn, topaas • Sementminerale (Hoofstuk 32) • Kalsiet, klei, gips

6. Hoofstuk 30Metaalafsettings • Baiemetaalafsettings is verwantaanonlangseplaattektonieseaktiwiteite • Konvergerendegrense • Smelt van sedimentewatsubduksieondergaanlangskontinentaleplaatproduseervulkanisme en batolitieseintrusies • Stollingsaktiwiteitedryfhidrotermaleprosesse • Co en Mo, Hg • Divergerendegrense • Grootste magma ekstrusies • Seewaterdringseevloerbinne, verhit, reageer met basalt en word suur • Suur water los Cu, Pb, Zn, Co, Mnop as spoorelementeuit die basalt, vervoerdit en konsentreermetale as sulfiedes en oksiedeswanneer in kontakkom met koueseewater(VMS afsettings)

7. Hoofstuk 30Metaalafsettings(verv) • Prekambrieseskilde • Primêreafsettings van Cr, Ni, Pt baieouer • Ortogneisse en mafiese tot ultramafiesevulkaniese (groensteengordels) komvoor op hierdie plate • Komatiiete: ultramafiese, baiehoë T magma vanafgrootdieptes • Goudare in kontak met komatiiete en omringendegraniet - Witwatersrand (placer afkomstigvanafbogenoemde) • Gelaagdechromiet – BosveldKompleks: Cr, Pt, Cr-magnetiet, V • Sedimentêrekomme • BIFs: Algoma-tipe en Superior-tipe • Algoma: submariene warm fonteinestel Fe-rykehirdotermaloplossingsvry in sedimentêrekommeafgewissel met Si-rykelae • Superior-tipe: geenvulkanismegeassosieer met kalksteen, vorm by vlakwaterkusomgewings, Fe en Si laeafwisselendvanafdieposeaan tot kusdeurinkomendestrome

8. Hoofstuk 30Metaalafsettings

9. Hoofstuk 31Edelstene Inleiding Instrumentegebruikdeurgemoloë Belangrikeedelstene Edelsteenverbeterings Kristalsintese

10. Hoofstuk 31Inleiding • Def: minerale met hoëwaarde in skoonheid, duursaamheid en skaarsheid • Meesteedelstenemeer 3000 keer die waarde as dieselfdemassa van goud • Baieedelstenekunsmatiggeproduseervir ‘n fraksie van die prys • Edelstenemeestepermanet, MAAR: sommigegekleurdeweergaweskankleurverloora.g.v. blootstellingaansonlig of hitte • Klein wêreldwyeproduksie in kg, maarjaarliksewaardegelykaan die van sementproduksie

11. Hoofstuk 31Gemologieinstrumente • Soortgelykaanmineralogieseinstrumente – maarmoetnie-destruktiefwees • Energiedispersiewe X-straalfluoressensie op edelsteenoppervlakke • NB – binokulêregemologiesemikroskoop • Donker/ ligveldverligtingominsluitsels, groeiverskynsels, behandeling en sinteseteondersoek • Gem refraktometer, spektroskoop, polariskoop

12. Hoofstuk 31Belangrikeedelstene • Diamante – bomantel, kimberliete • Smarag– hidrotermalestelsels • Robyn, saffier – hoë T omgewings: alkaliryke magmas en aluminium-rykemetamorfegesteentes • Akwamaryn, topaas, toermalyn- pegmatiete

13. Hoofstuk 31Edelsteen ‘verbeterings’ • Verbetervoorkomsdeur: • Sny – algemeenaanvaar • Verhittingomkleurteverbeter– veroorsaakdikwelsskade en dikwelsnie-permanent • Vulkrake– kanafverweer, niebaieduursaam • Verkleuring (dying) – niestabiel, deurdringnie die totalekristal • Radiasieomkleurtegee– ookdikwelsnie-permanent

14. Hoofstuk 31Kristalsintese • Groot mark virsintetieseedelstene, ookvirindustriëlegebruik • Verskillendemetodes • Poeier-vlam-fusion (Powder flame fusion): robyn en saffier • Czochralskismelt groei: robynevir lasers, silikonkristalle, granate • Stroom-groei (Flux growth): smarag • Hidrotermalegroei: kwarts • Ultra-hoëdruk: diamant

15. Chapter 32Sementminerale • Inhoud • Belangrikheidvan sement • Sommigeeienskappe van nie-hidrouliesesement • Portland sement • Sekereprobleme met beton

16. Chapter 32Belangrikheidvan sement • Beton word meesalgemeengebruik as strukturele material in vandag se wêreld • 1 billoen ton Portland sementomgesit in 11.5 billoen ton beton • 5 x meer as staalverbruik • Veelsterker as staal, maarverkiesa.g.v.: • Weerstand tot water • Kan gevorm word in baievorms en groottes • Goedkoopste en meesbeskikbareboumateriaal • Beton: sement + aggregaat (sand, gruis en/of vergruisdegesteentes)

17. Chapter 32Tipessement • Nie-hidrouliesesement • Verharddeurverkalking; nieweerstandbiedend tot water • Minerale: Gipsvanafanhidriet; kalsietvanafkalk • Hidrouliesesement • Verharddeurreaksie met water; water weerstandbiedend • Portland sement: Ca-silikate en Ca-karbonate, met Al- en Fe-oksiede

18. Chapter 32Betonprobleme • Sulfaataanval • Sulfaatin grond, seewater, suurreën • Kraak, toename in deurdringbaarheid, verlaging in sterkte • Hoofsaaklik as gips form uitreaksie van sulfaat en sementminerale en ‘n toename in volume veroorsaak • Alkali-silikareaksie • Silikarykeminerale: opaal, mikrokristallynekwarts, vervormdekwarts is oopvir die reaksie met alkali ione in die openingse van sement: verwoessement en verhoog die deurdringbaarheid, opswellingkomvoor • Korrosie • Staalbalkekorrodeer as oplossingbetonbinnedring; korrosieprodukte het hoë volume – veroorsaakkrakerondom die staal

19. Hoofstuk33Minerale en menslikegesondheid • Mineraalagtigemateriaal in menslikeliggaam • Apatiet en anderfosfaatminerale • Meestal as belangrikedeel van bene en tande • Komookvoor as abnormalegroei as nier-, urien- en galstene; gewasse; in longe, kliere, hart en are • Kalsiet, aragoniet en vateriet • Konstruktiewedeel van tande • Abnormalegroei in kliere, gewasse, niere en longe • Magnetiet, hematiet, goethiet, lepidokrokiet • Urienblase • Ookoksalate, urate en anderorganieseverbindings

20. Hoofstuk 33Minerale en menslikegesondheid • Minerale in voeding • Haliet – algemenemineraalbewustelikingeneemdeurmense • Ookbariet – vulsel in sjokolade • Kaoliniet – in roomys – stabiliseer as smelt

21. Hoofstuk 33Minerale en menslikegesondheid • Minerale in voeding (vervolg) • Anorganieseverbindingsbekend in mark as ‘minerale’ – belangrik as voedingsbyvoegingssaam met vitamiene • Makrominerale: Ca, Cl, Mg, P, K, Na, S – benodig in groothoeveelhede • Mikrominerale: Cr, Co, F, Fe, Mn, Mo, Zn – benodig in spoorhoeveelhede • Meestalafkomstigvanaf ‘ware minerale’ • Tekortsowel as oormaat van hierdie ‘minerale’ kanernstigegesondheidseffektehê

22. Hoofstuk33Minerale en menslikegesondheid • Mineraleas gesondheidsrisikos • Baiemineralegedokumenteer as oorsaak van asemhalingsiektes: • Riebeckiet – mesothelioma • Gruneriet, aktinoliet, antofilliet, tremoliet en chrisotiel – asbestose • Kwarts – silikose • Steenkool - emfiseem (pneumoconiosis) • Chemiesekontaminasiedeurmynbou • Atmosfeer, water (grond en oppervlak)

23. Hoofstuk34Mineralein die sonnestelsel • Huidigeteorievirheelal se vorming: ‘Big Bang’ produseerelemente: • Eerstensligteelemente: He en H • Tydensafkoelingsaldigtermateriaalkondenseer en verval - kernfusie: tot Fe en Ni in periodieketabel • Sterreontploffings– supernovae: swaarderelemente • Meteoriete • NB inligtingoormineralogie in ruimte • Verskillendetipes: chondriete, achondriete, yster en ‘stony iron’ meteoriete • Baieuniekemeteorietminerale, maarookmineralealgemeen op aarde

24. Hoofstuk35Mineraalsamestelling van die aarde • Kors • Heterogeneen: Sedimentêre en stollingsgesteentes; oseaan en kontinentalekors • Veldspate, piroksene, kwarts, olivien, amfibole, mikas> 80% van kors • Mantel • Homogeen • Olivien, enstatiet, Cr-diopsied en augiet, spinel, amfibole, Ti-flogopiet, granaat, plagioklaas, apatiet, diamante, chromiet • Kern • Swaarelemente