Biotiet

Biotiet komt het meest voor small mineraal en ook bekend als zwarte mica, een silicaatmineraal in de gewone micagroep. Geschatte chemische formule K (Mg, Fe). Het kan worden gevonden in massieve kristallagen die honderden kilo's wegen. Het is overvloedig aanwezig metamorfe gesteenten (zowel regionaal als contact), pegmatieten, en ook in graniet en ander invasief magmatisch rotsen. Biotiet komt meestal voor in een bruine tot zwarte, donkergroene variant.

Het is een naam die wordt gebruikt voor een reeks zwarte mica mineralen met verschillende chemische samenstellingen maar met zeer vergelijkbare fysische eigenschappen. Deze mineralen zijn meestal niet van elkaar te onderscheiden zonder laboratoriumanalyse. Er is een kleine lijst met biotietmineralen die zijn gedaald.

kristallografie: Monokliniek; prismatisch. In tabelvormige of korte prismatische kristallen met prominente basale vlakken. Kristallen zeldzaam, vaak pseudorhombohedrisch. Meestal in onregelmatige bladmassa's; vaak in verspreide schubben of in geschubde aggregaten.

Chemische samenstelling: Biotiet is een complex mineraal met een chemische formule die voornamelijk wordt weergegeven als K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2. Deze samenstelling weerspiegelt het feit dat biotiet kalium (K), magnesium (Mg), ijzer (Fe), aluminium (Al), silicium (Si) en zuurstof (O) atomen, samen met hydroxide (OH) ionen.

Kristal structuur: Biotiet behoort tot de fyllosilicaatklasse van mineralen, gekenmerkt door zijn bladachtige structuur. De kristalstructuur bestaat uit lagen silicium-zuurstof (Si-O) tetraëders, aan elkaar gebonden met platen aluminium-zuurstof (Al-O) octaëders. Deze lagen creëren de karakteristieke splijtvlakken waardoor biotiet zich kan splitsen in dunne, flexibele vellen.

Diagnostische functies: Gekenmerkt door zijn glinsterende decolleté en donkere kleur

Naam: Ter ere van de Franse natuurkundige JB Biot.

Soortgelijke soorten: Glauconiet, vaak aangetroffen in groene pellets in sedimentair materiaal deposito's, is qua samenstelling vergelijkbaar met biotiet.

Mineraal	Chemische samenstelling
Anniet	KFe3(AlSi3)O10(OH)2
Flogopiet	KMG3(AlSi3)O10(OH)2
Siderofylliet	KFe2Al(Al2Si2)O10(F, OH)2
Oostoniet	KMG2Al(Al2Si3)O10(OH)2
fluoraniet	KFe3(AlSi3)O10F2
Fluoroflogopiet	KMG3(AlSi3)O10F2

Voorkomen en vorming

Biotiet komt voor in een breed scala aan geologische omgevingen en wordt vaak aangetroffen in verschillende soorten gesteenten. De vorming ervan is nauw verbonden met de processen van magma-koeling en metamorfose:

1. Stollingsgesteenten: Biotiet vormt zich gewoonlijk in stollingsgesteenten, vooral in de volgende omgevingen:

• Graniet: Biotiet kan een belangrijk bestanddeel van graniet zijn, waar het kristalliseert uit het afkoelende magma. De aanwezigheid van biotiet in graniet draagt ​​bij aan de karakteristieke donkere kleur.
• Dioriet: Het komt ook voor in dioriet, een grofkorrelig stollingsgesteente.
• Gabbro: Biotiet kan worden aangetroffen in gabbro, een mafisch opdringerig gesteente.

2. Metamorfe gesteenten: Biotiet kan aanwezig zijn in een verscheidenheid aan metamorfe gesteenten, waaronder leisteen, gneis en fylliet. Het ontstaat vaak door de metamorfose van reeds bestaande mineralen, zoals kleimineralen, tijdens omstandigheden van hoge druk en hoge temperaturen. Deze transformatie leidt tot de groei van biotietkristallen in het gesteente.

Vormingsprocessen:

De vorming van biotiet hangt voornamelijk af van de hierboven genoemde geologische processen. De belangrijkste processen die betrokken zijn bij de vorming van biotiet zijn:

1. Magmatische kristallisatie: In stollingsgesteenten vormen zich biotietkristallen uit magma terwijl het afkoelt en stolt. Biotiet is een van de mineralen die vroeg in het afkoelproces kristalliseert vanwege het relatief lage smeltpunt in vergelijking met andere mineralen zoals kwarts or veldspaat.
2. Metamorfose: Biotiet kan zich ook vormen tijdens regionale of contactmetamorfose. In dit proces ondergaan reeds bestaande mineralen herkristallisatie en heroriëntatie van minerale korrels onder hoge temperatuur- en drukomstandigheden. Biotiet kan groeien en andere mineralen vervangen tijdens metamorfose, wat leidt tot zijn aanwezigheid in verschillende metamorfe gesteenten.

Bijbehorende mineralen:

Biotiet wordt vaak samen met andere mineralen aangetroffen, afhankelijk van de geologische context. Veel voorkomende mineralen geassocieerd met biotiet zijn onder meer:

1. Veldspaat: Biotiet wordt vaak aangetroffen in combinatie met veldspaatmineralen zoals orthoklaas en plagioklaas in veel stollings- en metamorfe gesteenten.
2. Kwarts: In stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten is kwarts vaak aanwezig naast biotiet.
3. Hoornblende: Biotiet en hoornblende worden vaak samen aangetroffen in veel stollingsgesteenten, zoals dioriet en gabbro.
4. Moskoviet: Moskoviet is een ander mica-mineraal dat soms in dezelfde geologische omgevingen als biotiet kan worden aangetroffen. Ze hebben echter verschillende samenstellingen en eigenschappen.
5. Granaat: In sommige metamorfe gesteenten onder hoge druk, zoals leisteen en gneis, kan biotiet in verband worden gebracht met mineralen zoals granaat, waardoor onderscheidende minerale assemblages worden gevormd.
6. Calciet en dolomiet: In bepaalde carbonaatrijke gesteenten die metamorfose ondergaan, kan biotiet naast calciet of dolomiet voorkomen.

De specifieke minerale associaties kunnen geologen belangrijke aanwijzingen geven over de geologische geschiedenis en de omstandigheden waaronder het gesteente is gevormd. De aanwezigheid van Biotiet, samen met deze bijbehorende mineralen, draagt ​​bij aan de algehele mineralogische samenstelling en het karakter van gesteenten in verschillende geologische omgevingen.

Fysische eigenschappen van biotiet

Chemische classificatie	Donker mica
Kleur	Zwart, donkergroen, donkerbruin
Streep	Wit tot grijs, er ontstaan ​​vaak vlokken
Glans	Glasachtig
doorschijnenheid	Dunne vellen zijn transparant tot doorschijnend, boeken zijn ondoorzichtig.
Decollete	Basaal, perfect
Mohs hardheid	2.5 tot 3
Soortelijk gewicht	2.7 tot 3.4
Diagnostische eigenschappen	Donkere kleur, perfect decolleté
Chemische samenstelling	K(Mg,Fe)2-3Al1-2Si2-3O10(OH,F)2
Crystal-systeem	monoklinische
u gebruikt	Zeer weinig industrieel gebruik

Optische eigenschappen van biotiet

Woning	Waarde
Formule	K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH,O,F)2
Crystal-systeem	Monokliniek (2/m)
Kristal gewoonte	Pseudo-hexagonale prisma's of lamellaire platen zonder kristalomtrek.
Fysieke eigenschappen	H=2.5 – 3 G = 2.7 – 3.3 De kleur van de biotiet in het handmonster is bruin tot zwart (soms groenachtig). De streep is wit of grijs en heeft een glasachtige glans.
Decollete	(001) perfect
Kleur/Pleochroïsme	Typisch bruin, bruingroen of roodbruin
Optisch teken	Biaxiaal (-)
2V	0-25o
Twinning	Geen
Optische oriëntatie	Y=b Z^a = 0 – 9o X^c = 0 – 9o optisch vlak (010)
Brekingsindexen alfa = bèta = gamma =	1.522-1.625 1.548-1.672 1.549-1.696
Max dubbele breking	0.03-0.07
verlenging	Ja
Uitdoving	Parallel of bijna parallel
Spreiding	v > r (zwak)

Gebruik en toepassingen

Biotite heeft verschillende belangrijke toepassingen en toepassingen op verschillende gebieden vanwege zijn unieke eigenschappen en kenmerken:

1. Geologische en Mineralogische Studies:
   • Indicator van rotssamenstelling: Biotiet is een waardevol mineraal voor geologen en mineralogen, omdat de aanwezigheid ervan in gesteenten inzicht geeft in de mineralogische samenstelling en geschiedenis van het gesteente.
   • Geochronologie: Biotiet kan worden gebruikt in radiometrische dateringstechnieken zoals kalium-argon-datering Bepaal de ouderdom van gesteenten en geologische gebeurtenissen. Dit is vooral belangrijk voor het begrijpen van de timing van geologische processen en gebeurtenissen.
2. Industriële toepassingen:
   • Vulmateriaal: Hoewel biotiet minder gebruikelijk is dan muscoviet, kan het worden gebruikt als vulmateriaal in verschillende industriële producten. Het wordt soms toegevoegd aan verven, kunststoffen en andere materialen om hun eigenschappen te verbeteren.
   • Isolatiemateriaal: In sommige gespecialiseerde toepassingen kunnen dunne platen biotiet als isolatiemateriaal worden gebruikt vanwege de elektrisch isolerende eigenschappen ervan.
3. Edelsteen en siergebruik:
   • Zeldzame edelsteen: Transparante soorten biotiet met een goede helderheid en aantrekkelijke kleuren, zoals groen of roodbruin, kunnen worden gesneden en als edelstenen worden gebruikt. Biotiet-edelstenen zijn echter relatief zeldzaam in vergelijking met andere mineralen die in sieraden worden gebruikt.
4. Wetenschappelijk onderzoek:
   • Mineralogisch onderzoek: Biotiet wordt vaak bestudeerd in laboratoria en onderzoeksomgevingen om de kristallografie, fysische eigenschappen en gedrag ervan onder verschillende omstandigheden beter te begrijpen. Dit onderzoek draagt ​​bij aan onze kennis van mineralen en hun eigenschappen.
5. Onderwijs:
   • Onderwijzen en leren: Biotiet wordt gebruikt als educatief hulpmiddel in de geologie en mineralogie cursussen. Het helpt studenten meer te leren over de identificatie van mineralen, splitsing en andere geologische concepten.
6. Historisch belang:
   • Historische documentatie: Biotiet is in het verleden gebruikt voor het documenteren van geologische formaties en gesteentemonsters. Het speelde een rol in vroege geologische studies en blijft belangrijk voor historische referentie.

Het is belangrijk op te merken dat hoewel biotiet deze toepassingen heeft, het niet zo wijdverbreid wordt gebruikt of commercieel waardevol is als sommige andere mineralen. De betekenis ervan ligt vooral in de bijdrage ervan aan geologisch onderzoek, met name in het dateren van gesteenten en het begrijpen van hun samenstelling en vormingsprocessen. In industriële en decoratieve toepassingen wordt het vaak overschaduwd door andere mineralen met meer wenselijke eigenschappen.

Biotiet versus Moskoviet

Biotiet en muscoviet zijn twee nauw verwante mineralen die tot de micagroep van silicaatmineralen behoren. Hoewel ze enkele overeenkomsten delen, hebben ze ook duidelijke verschillen in termen van hun chemische samenstelling, fysische eigenschappen en geologische gebeurtenissen. Hier is een vergelijking tussen biotiet en muscoviet:

Chemische samenstelling:

1. Biotiet: Biotiet heeft een complexere chemische samenstelling vergeleken met muscoviet. De algemene formule is K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2, wat betekent dat het kalium (K), magnesium (Mg), ijzer (Fe), aluminium (Al), silicium (Si) en zuurstof (O) bevat. atomen, samen met hydroxide (OH) ionen.
2. Moskoviet: Moskoviet daarentegen heeft een eenvoudiger chemische samenstelling met de formule KAl2(AlSi3O10)(OH)2. Het bevat kalium- (K), aluminium- (Al), silicium- (Si), zuurstof- (O) en hydroxide-ionen (OH).

Kleur en uiterlijk:

1. Biotiet: Biotiet is doorgaans donkerbruin tot zwart, hoewel het in sommige gevallen ook groen, roodbruin of zelfs kleurloos kan lijken. Het heeft een donkerdere kleur vanwege de aanwezigheid van ijzer (Fe) in de structuur.
2. Moskoviet: Moskoviet is meestal lichtgekleurd, variërend van zilverwit tot lichtbruin. De lichte kleur is te danken aan de afwezigheid van ijzer (Fe) in de samenstelling.

Transparantie:

1. Biotiet: Biotiet is meestal doorschijnend tot ondoorzichtig, wat betekent dat licht er niet gemakkelijk doorheen gaat.
2. Moskoviet: Moskoviet is over het algemeen transparant of doorschijnend en heeft een karakteristieke parelachtige glans, waardoor het waardevol is als decoratief en siermineraal.

Inkijk:

1. Biotiet: Biotiet vertoont een uitstekende basale splitsing, wat betekent dat het gemakkelijk kan worden gesplitst in dunne, flexibele platen langs de splitsingsvlakken.
2. Moskoviet: Moskoviet heeft ook een uitstekende basale splitsing, en deze eigenschap is een van de redenen waarom het vaak wordt gebruikt bij de vervaardiging van dunne, transparante platen die bekend staan ​​als mica.

Veel voorkomende geologische verschijnselen:

1. Biotiet: Biotiet wordt vaak aangetroffen in een breed scala aan geologische omgevingen, waaronder stollingsgesteenten zoals graniet, dioriet en gabbro, evenals in verschillende metamorfe gesteenten. Het wordt geassocieerd met de afkoeling van magma en metamorfe processen.
2. Moskoviet: Moskoviet wordt vaak geassocieerd met pegmatiet gesteenten en kan ook worden aangetroffen in leisteen en gneis, dit zijn metamorfe gesteenten. Het is een primair mineraal in sommige pegmatieten en wordt gewonnen voor gebruik bij elektrische isolatie en als decoratief materiaal.

Samenvattend zijn biotiet en muscoviet beide mica-mineralen met bladachtige structuren en uitstekende basale splitsing, maar ze verschillen in termen van chemische samenstelling, kleur, transparantie en geologische gebeurtenissen. Biotiet heeft de neiging donkerder van kleur te zijn en wordt vaker aangetroffen in een breder scala aan gesteentesoorten, terwijl muscoviet bekend staat om zijn lichte kleur, transparantie en specifieke toepassingen in elektrische isolatie en decoratieve toepassingen.

Referenties

• Bonewitz, R. (2012). Rotsen en mineralen. 2e druk. Londen: DK Publishing.
• Dana, JD (1864). Handleiding voor mineralogie… Wiley.
• Mindat.org. (2019): Minerale informatie, gegevens en locaties.. [online] Beschikbaar op: https://www.mindat.org/ [Geraadpleegd. 2019].
• Smith.edu. (2019). Geowetenschappen | Smit College. [online] Beschikbaar op: https://www.smith.edu/academics/geosciences [Geraadpleegd op 15 maart 2019].