Diaspoor, een aluminium hydroxidemineraal met de chemische formule AlO(OH), is een fundamenteel onderdeel in de studie van geologie en mineralogieHet is belangrijk vanwege zijn rol in de vorming van bauxiet, een primair erts van aluminium, en het gebruik ervan in vuurvaste materialen en edelsteenkunde. Dit mineraal valt op door zijn unieke fysieke en chemische eigenschappen, geologische vormingsprocessen en distributie over de hele wereld. Diaspore staat ook bekend om zijn edelsteen variëteit, gewaardeerd om opmerkelijke optische verschijnselen zoals pleochroïsme en kleurverandering.
Dit uitgebreide artikel onderzoekt de geologie van diasporen en beschrijft de samenstelling, eigenschappen, vormingsomgevingen en bijbehorende mineralen, wereldwijde distributie, industriële toepassingen, gevolgen voor het milieu en economisch belang.
Inhoud
1. Chemische en fysieke kenmerken
Chemische samenstelling
Diasporen behoren tot de groep van de hydroxidemineralen en hebben een relatief eenvoudige chemische structuur:
- Formule: AlO2(OH)
- moleculair gewicht: Ongeveer 58.00 g/mol.
- Samenstelling::
- Aluminium (Al): ~52.94%
- Zuurstof (O): ~47.06%
De hydroxylgroep (OH⁻) in zijn structuur onderscheidt het van zuivere oxidemineralen zoals korund (Al₂O₃). Deze samenstelling resulteert in een duidelijk fysiek en optische eigenschappen die van cruciaal belang zijn voor de identificatie ervan.
Kristal structuur
Diaspoor kristalliseert in de orthorhombisch kristalsysteem, waarbij langwerpige, afgeplatte of tabulaire kristallen worden gevormd. De atomaire ordening bestaat uit ketens van aluminium-zuurstof octaëders, met hydroxylgroepen die tussen de ketens zijn verbonden. Dit unieke rooster is verantwoordelijk voor de perfecte splitsing en optische verschijnselen van het mineraal.
Fysieke eigenschappen
- Kleur: Meestal wit, grijs of kleurloos, maar kan groene, gele, bruine of roze tinten vertonen als gevolg van sporen van onzuiverheden (bijv. chromium or ijzer).
- Transparantie: Varieert van transparant tot doorschijnend, afhankelijk van de kwaliteit van het kristal.
- Hardheid: 6.5–7 op de Mohs schaal, wat duidt op een matige hardheid, geschikt voor edelsteentoepassingen.
- Glans: Glasachtig tot parelmoerachtig, wat bijdraagt aan de esthetische aantrekkingskracht.
- Decollete: Perfect in één richting, waardoor het bros wordt en snel splijt.
- Breuk: Oneffen of splinterig.
- Soortelijk gewicht: 3.3–3.5, wat duidt op een matige dichtheid.
- Optische eigenschappen:
- Vertoont sterke pleochroïsme, waarbij het mineraal verschillende kleuren vertoont (bijvoorbeeld groen, geel of roodbruin) wanneer het onder gepolariseerd licht vanuit verschillende hoeken wordt bekeken.
- Diasporen van edelsteenkwaliteit vertonen vaak kleur verandering afhankelijk van de lichtbron, een eigenschap die in de edelsteenkunde zeer gewaardeerd wordt.
2. Geologische formatie
Milieu omstandigheden
Diasporen ontstaan onder specifieke geologische omstandigheden, waarbij aluminiumrijke rotsen ondergaan chemische verwering, hydrothermisch wijziging, of metamorfose. Deze processen omvatten de wisselwerking van temperatuur, druk en vloeistofactiviteit.
Processen die leiden tot vorming
- Chemische verwering:
- Gevonden in lateritisch bauxiet deposito'sDiasporen ontstaan wanneer aluminiumhoudende mineralen zoals veldspaat ontbinden onder tropische tot subtropische omstandigheden.
- Intensieve uitloging verwijdert oplosbare elementen (bijvoorbeeld silica en alkalimetalen), waardoor aluminiumoxiden en hydroxiden zoals diasporen, boehmiet en gibbsiet.
- Hydrothermale verandering:
- Betreft de interactie van aluminiumrijke rotsen met hete, mineraalverzadigde vloeistoffen. Dit proces kan andere aluminiummineralen omzetten in diasporen.
- Komt voor in vulkanische of postvulkanische omgevingen, vaak in combinatie met zeolieten en kleimineralen.
- Metamorfisme:
- Metamorfose van aluminiumrijke sedimenten of rotsen onder hoge druk en lage temperatuur kan leiden tot de vorming van diasporen.
- Tijdens dehydratiereacties transformeren mineralen zoals gibbsiet of boehmiet in diasporen.
Geologische instellingen
Diaspore komt meestal voor in:
- Bauxiet afzettingen: De primaire setting voor diasporen, vaak samen met gibbsiet en boehmiet.
- Metamorfe gesteenten: Wordt aangetroffen in fyllieten, schisten en andere gemetamorfoseerde aluminiumhoudende gesteenten.
- Hydrothermische aderen: Minder gebruikelijk, maar belangrijk voor het begrijpen van de veelzijdigheid van het mineraal in verschillende geologische contexten.
Bijbehorende mineralen
Diaspore komt vaak voor naast:
- Aluminiumhydroxiden: Boehmiet (γ-AlO(OH)) en Gibbsiet (Al(OH)₃)
- IJzeroxiden: Hematiet en goethiet
- Kleimineralen: Kaoliniet, Illiet en montmorilloniet
- Silicaten: Kwarts en Chloriet
3. Mondiale distributie
Diasporenafzettingen komen over de hele wereld voor, maar vooral in gebieden die rijk zijn aan bauxiet en aluminiumhoudende gesteenten.
Belangrijkste producerende landen
- Turkije:
- Bekend om diaspore van edelsteenkwaliteit, vaak op de markt gebracht als zultanite or Csariet.
- Afzettingen in de provincie Muğla leveren enkele van de fijnste transparante diaspoorkristallen.
- India:
- Belangrijke afzettingen komen voor in de bauxietrijke regio's van Odisha, Madhya Pradesh en Jharkhand.
- Hoofdzakelijk gebruikt voor industriële doeleinden, hoewel er af en toe ook edelsteenmateriaal wordt gevonden.
- Jamaica:
- Bauxietwinning in Jamaica levert diasporen op als secundair mineraal.
- Afzettingen zijn verweringsproducten van kalksteen en bazalt.
- Verenigde Staten:
- Wordt aangetroffen in bauxietformaties in Arkansas, Georgia en Alabama.
- Mijnbouw richt zich op de productie van aluminium.
- Australië:
- Belangrijkste producent van bauxiet, met diasporen als een veelvoorkomend bestanddeel.
- Rusland en China:
- Bevat enorme bauxietreserves die diasporen bevatten als onderdeel van het aluminiumwinningsproces.
4. Diaspoor in de edelsteenkunde
Diaspore wordt in de edelsteenkunde geprezen vanwege de unieke optische effecten, met name pleochroïsme en kleurverandering.
Edelsteen kwaliteit
- Kleur wijzigen: Verandert van groenachtig bij daglicht naar roze of paarsachtig onder gloeilamplicht als gevolg van sporen chroom of vanadium.
- Clarity:Een hoge helderheid verhoogt de waarde ervan, waardoor transparante exemplaren zeer gewild zijn.
- Snijden: Meestal gefacetteerd om de pleochroïsche en kleurveranderende eigenschappen te maximaliseren.
- Duurzaam:Hoewel het matig hard is, vereist de perfecte splijting voorzichtig snijden en hanteren.
Marktnamen
- Zultanite: Gedeponeerde merknaam voor diaspoor van edelsteenkwaliteit uit Turkije.
- Csariet: Een andere commerciële naam voor de Turkse diaspora.
5. Industriële en economische betekenis
Toepassingen
- AluminiumproductieDiaspoor is een bestanddeel van bauxieterts en essentieel voor de productie van aluminium, een belangrijk metaal in uiteenlopende industrieën, van de lucht- en ruimtevaart tot de verpakkingsindustrie.
- Refractories: Wordt gebruikt in hittebestendige materialen vanwege het hoge smeltpunt en de stabiliteit.
- Pigmenten: Gemalen diasporen dragen bij aan pigmenten in verf en coatings.
- Edelstenen: Hoogwaardige markt voor sieraden, vooral exotische stukken met kleurveranderende stenen.
Economische impact
Regio's met aanzienlijke diasporareserves profiteren van de winning en verwerking ervan, waardoor de lokale economie wordt ondersteund en grondstoffen worden geleverd aan de wereldwijde industrie.
6. Milieuoverwegingen
Het delven van diasporen, met name uit bauxietlagen, brengt milieuproblemen met zich mee, waaronder:
- Ontbossing: Verwijderen van vegetatie voor mijnbouwactiviteiten.
- Bodem Erosie: Verstoring van de landstructuur.
- Waterbesmetting: Afvoerwater van mijnbouwactiviteiten kan sedimenten en chemicaliën in waterlichamen brengen.
Verzachtende maatregelen
- Landherstel: Herstel van mijngebieden door herbebossing en bodemstabilisatie.
- Duurzame mijnbouwpraktijken: Implementatie van technologieën om afval en emissies te verminderen.
- Aluminium recyclen: Vermindert de afhankelijkheid van primaire mijnbouw.
Conclusie
Diaspore is een mineraal van immens geologisch, industrieel en gemologisch belang. Het voorkomen ervan in bauxietafzettingen onderstreept de rol ervan in de aluminiumproductie, terwijl de zeldzame edelsteenvariëteit de esthetische waarde ervan benadrukt. Inzicht in de vorming, eigenschappen en toepassingen van diaspore biedt waardevolle inzichten in de geologische processen en het beheer van hulpbronnen op aarde. Met zorgvuldig milieubeheer kunnen de voordelen van diaspore-mijnbouw op duurzame wijze worden benut, waardoor de voortdurende bijdrage aan wetenschap, industrie en kunst wordt gewaarborgd.
