Rocks

Peridotiet



Een groep ultramafische rotsen, waaronder Kimberlite. Ze bevatten soms chromiet of diamanten.


Kimberliet met diamant: Kimberlite, de rots die in veel diamanten pijpen voorkomt, is een variëteit aan peridotiet. Het bovenstaande exemplaar is een stuk kimberliet met talloze zichtbare korreltjes flogopiet en een octaëdrisch diamantkristal van zes millimeter met ongeveer 1,8 karaat. Dit exemplaar is afkomstig van de Finsch-diamantmijn in Zuid-Afrika. Wikimedia-foto door StrangerThanKindness hier gebruikt onder een Creative Commons-licentie.

Soorten peridotiet: Peridotiet is een generieke naam voor een aantal verschillende gesteentetypes. Ze zijn allemaal rijk aan olivijn en mafische mineralen. Ze zijn meestal groen van kleur en hebben een hoog soortelijk gewicht voor een niet-metalen materiaal. Hierboven zijn exemplaren van lherzoliet, harzburgiet, duniet en wehrliet weergegeven. Afbeelding door USGS.

Wat is Peridotiet?

Peridotiet is een generieke naam die wordt gebruikt voor grofkorrelige, donker gekleurde, ultramafische stollingsgesteenten. Peridotieten bevatten gewoonlijk olivine als hun primaire mineraal, vaak met andere mafische mineralen zoals pyroxenen en amfibolen. Hun silicagehalte is laag in vergelijking met andere stollingsgesteenten en ze bevatten zeer weinig kwarts en veldspaat.

Peridotieten zijn economisch belangrijke rotsen omdat ze vaak chromiet bevatten - het enige erts van chroom; het kunnen bronstenen voor diamanten zijn; en ze hebben het potentieel om te worden gebruikt als materiaal voor het sekwestreren van koolstofdioxide. Aangenomen wordt dat veel van de aardmantel uit peridotiet bestaat.

peridotiet: Het afgebeelde exemplaar is ongeveer vijf centimeter breed.

Vele soorten peridotiet

De peridotiet 'familie' bevat een aantal verschillende indringende stollingsgesteenten. Deze omvatten lherzolite, harzburgite, dunite, wehrlite en kimberlite (zie foto's). De meeste van hen hebben een duidelijke groene kleur, toegeschreven aan hun olivijngehalte.

  • lherzoliet: een peridotiet dat hoofdzakelijk bestaat uit olivine met aanzienlijke hoeveelheden orthopyroxeen en clinopyroxeen. Sommige onderzoekers geloven dat veel van de aardmantel uit lherzoliet bestaat.

  • harzburgiet: een peridotiet dat hoofdzakelijk bestaat uit olivijn en orthopyroxeen met kleine hoeveelheden spinel en granaat.

  • Dunite: een peridotiet dat voornamelijk bestaat uit olivine en aanzienlijke hoeveelheden chromiet, pyroxeen en spinel kan bevatten.

  • Wehrlite: een peridotiet dat voornamelijk bestaat uit orthopyroxeen en clinopyroxeen, met olivijn en hoornblende.

  • kimberliet: een peridotiet dat is samengesteld uit ten minste 35% olivijn met aanzienlijke hoeveelheden andere mineralen, waaronder phlogopiet, pyroxenen, carbonaten, serpentijn, diopside, monticelliet en granaat. Kimberlite bevat soms diamanten.

Wijziging van Peridotiet

Peridotiet is een rotstype dat representatiever is voor de aardmantel dan voor de korst. De mineralen waaruit het is samengesteld, zijn over het algemeen mineralen op hoge temperatuur die onstabiel zijn aan het aardoppervlak. Ze worden snel veranderd door hydrothermische oplossingen en verwering. Die die magnesiumoxide bevattende mineralen bevatten, kunnen veranderen in carbonaten, zoals magnesiet of calciet, die veel stabieler zijn aan het aardoppervlak. Wijziging van andere peridotieten vormt serpentiniet, chloriet en talk.

Peridotiet kan gasvormig kooldioxide sekwestreren tot een geologisch stabiele vaste stof. Dit gebeurt wanneer kooldioxide combineert met magnesiumrijke olivine om magnesiet te vormen. Deze reactie vindt geologisch snel plaats. Het magnesiet is in de loop van de tijd veel stabieler en dient als een koolstofdioxideafvoer. Misschien kan dit kenmerk van peridotiet door mensen worden gebruikt om opzettelijk koolstofdioxide te sekwestreren en bij te dragen aan het oplossen van het probleem van de klimaatverandering (zie video).

The Tablelands: Een van de weinige uitgebreide oppervlakte-blootstellingen van peridotiet is een gebied dat bekend staat als "The Tablelands" in Gros Morne National Park, Newfoundland. Dit gebied is het mantelgedeelte van een grote plaat van oceanische lithosfeer die werd overbelast op continentale lithosfeer. Deze rotsen uit de mantel missen de voedingsstoffen die nodig zijn om de meeste soorten planten te ondersteunen, en de bodems die zich daaruit vormen zijn meestal kaal. De bruinachtige kleur is van ijzerkleuring.

Peridotiet Xenolith: Deze foto is van een vulkanische bom die een peridotiet (dunite) xenoliet bevat die bijna volledig uit olivijn bestaat. Foto door Woudloper, hier gebruikt onder een Creative Commons License.

Ophiolites, pijpen, dijken en dorpels

Men denkt dat de aardmantel hoofdzakelijk uit peridotiet bestaat. Sommige van de gebeurtenissen van peridotiet op het aardoppervlak worden verondersteld stenen uit de mantel te zijn die vanuit de diepte naar boven zijn gebracht door magma's uit de diepe bron. Ophiolites en pijpen zijn twee structuren die mantelperidotiet naar het oppervlak hebben gebracht. Peridotiet wordt ook gevonden in de stollingsgesteenten van dorpels en dijken.

ofioliet: Een ophioliet is een grote plaat van oceanische korst, inclusief een deel van de mantel, die op een continentale korst op een convergente plaatgrens is overschreven. Deze structuren brengen grote massa's peridotiet naar het aardoppervlak en bieden een zeldzame kans om rotsen van de mantel te onderzoeken. Studies van ophiolieten hebben geologen geholpen de mantel, het verspreidingsproces van de zeebodem en de vorming van oceanische lithosfeer beter te begrijpen.

pipes: Een pijp is een verticale indringende structuur die ontstaat wanneer een diepe bron vulkanische uitbarsting magma uit de mantel naar boven haalt. Het magma breekt vaak door het oppervlak en produceert een explosieve uitbarsting en een krater met steile muren, bekend als een maar.

Deze diepe bronuitbarstingen zijn de oorsprong van de meeste primaire diamantafzettingen op aarde. Van het magma dat de pijp vormt, wordt gedacht dat het snel uit de mantel ascendeert en rotsen uit de mantel en van de wanden van de pijp scheurt. Deze stukken vreemd gesteente staan ​​bekend als 'xenolieten'. De diamanten worden gevonden in de xenolieten en in het restmateriaal dat door hun verwering wordt geproduceerd. Xenolieten bieden de enige manier waarop diamanten van de mantel naar het oppervlak kunnen stijgen zonder te worden gesmolten of aangetast door het hete magma.

Dijken en dorpels: Dijken en dorpels zijn opdringerige stollingsgesteenten. Sommigen van hen zijn samengesteld uit peridotiet dat diep uit de aarde werd gewonnen. Wanneer ze worden blootgesteld door erosie, bieden ze een andere manier waarop peridotiet van grote diepte kan worden waargenomen aan het aardoppervlak.

Granaat peridotiet: Een exemplaar van granaatperidotiet uit Alpe Arami, in de buurt van Bellinzona, Zwitserland. Bepaalde soorten granaat, samen met chromiet en ilmeniet, kunnen indicatormineralen zijn voor het zoeken naar diamanten. Afbeelding van het publieke domein door Woudloper.

Diamanten en Peridotiet


Hoe ontstaan ​​diamanten? Een gedetailleerd artikel waarin de vier bronnen van diamanten aan het aardoppervlak worden uitgelegd.

De vorming van diamanten vereist zeer hoge temperaturen en drukken die alleen op aarde voorkomen op een diepte van 100 mijl onder het oppervlak en op locaties in de mantel waar de temperatuur ten minste 2000 graden Fahrenheit is. De diamanten worden aan het oppervlak afgeleverd in stukjes rots, bekend als xenolieten, die door diepe vulkanische uitbarstingen uit de mantel worden getrokken. Wanneer het mantelmateriaal het oppervlak nadert, treedt een explosieve uitbarsting op die een pijpvormige structuur vormt die een diameter van enkele honderden meters tot meer dan een mijl kan hebben. Deze 'pijpen', de rotsen die eruit worden geblazen en de sedimenten en bodems die door hun verwering worden geproduceerd, zijn de bron voor de meeste natuurlijke diamanten van de aarde.

Rock & Mineral Kits: Koop een rots-, mineraal- of fossielenpakket voor meer informatie over aardse materialen. De beste manier om over rotsen te leren, is door monsters beschikbaar te hebben voor testen en onderzoek.

Peridotiet informatie
1 Minerale carbonisatie met behulp van Ultramafic Rocks, USGS Cooperative Research on CO2 Sequestration Using Ultramafic and Carbonate Rocks, Crustal Geophysics and Geochemistry Science Center, United States Geological Survey, laatst bezocht in juni 2016.
2 Stratiform chromiet depositiemodel: Ruth F. Schulte, Ryan D. Taylor, Nadine M. Piatak en Robert R. Seal II; Hoofdstuk E van Minerale depositiemodellen voor middelenbeoordeling; Wetenschappelijk onderzoeksrapport 2010-5070-E; 131 pagina's; November 2012.
3 chromium: John F. Papp, United States Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, januari 2013.
4 chromium: John F. Papp, United States Geological Survey, Mineralenjaarboek 2011, april 2013.

Chromiet in Peridotiet

Sommige peridotieten bevatten aanzienlijke hoeveelheden chromiet. Sommige van deze vormen wanneer een ondergronds magma langzaam uitkristalliseert. Tijdens de vroege stadia van kristallisatie beginnen de mineralen op de hoogste temperatuur, zoals olivijn, orthopyroxeen, clinopyroxeen en chromiet uit de smelt te kristalliseren. De kristallen zijn zwaarder dan de smelt en zinken naar de bodem van de smelt. Deze mineralen op hoge temperatuur kunnen lagen peridotiet vormen op de bodem van het magma-lichaam. Dit kan een gelaagde afzetting vormen waarbij tot 50% van het gesteente chromiet kan zijn. Deze staan ​​bekend als "stratiforme afzettingen". Het grootste deel van 's werelds chromiet bevindt zich in twee stratiforme afzettingen: het Bushveld-complex in Zuid-Afrika en de Great Dyke in Zimbabwe.

Een ander type chromietafzetting treedt op waar tektonische krachten grote massa's oceanische lithosfeer op een continentale plaat duwen in een structuur die bekend staat als een "ophioliet". Deze ophiolieten bevatten aanzienlijke hoeveelheden chromiet en worden "podiforme afzettingen" genoemd.

Aeromagnetische prospectie: Het vinden van kleine lichamen van peridotiet zoals een kimberlietpijp kan erg moeilijk zijn omdat ze zo klein zijn. Aeromagnetische enquêtes worden soms gebruikt om ze te vinden. De geografische gebieden onderliggend door peridotiet zullen vaak een magnetische anomalie zijn in tegenstelling tot hun omringende rotsen. Afbeeldingen van de United States Geological Survey.

Prospectie voor Peridotiet

Peridotietlichamen blootgesteld aan het aardoppervlak worden snel aangevallen door verwering. Ze kunnen vervolgens worden verdoezeld door bodem, sediment, glaciale tot en met vegetatie. Het vinden van een peridotietlichaam zo klein als een kimberlietpijp, die slechts een paar honderd meter breed kan zijn, kan heel moeilijk zijn. Omdat peridotiet vaak magnetische eigenschappen heeft die duidelijk verschillen van de omringende rotsen, kan een magnetisch onderzoek soms worden gebruikt om ze te lokaliseren. Het onderzoek kan worden uitgevoerd met behulp van een vliegtuig dat langzaam een ​​magnetometer op lage hoogtes sleept, waarbij de magnetische intensiteit tijdens het reizen wordt geregistreerd. De magnetische gegevens kunnen op een kaart worden uitgezet, waarbij vaak de locatie van de buis als een afwijking wordt onthuld. (Zie kaart en foto.)

Peridotietlichamen worden ook gevonden door te zoeken naar enkele van de zeldzame mineralen die ze bevatten. Wanneer een peridotiet verweert, breekt de olivijn af, waardoor de meer resistente mineralen snel achterblijven. Geologen hebben peridotietlichamen gevonden door te zoeken naar chromiet, granaat en andere resistente indicatormineralen. Wanneer ze verstrooid worden door de werking van water, wind of ijs, zullen ze het meest geconcentreerd zijn in de buurt van de pijp en op afstand worden verdund door lokaal rotsafval. De korrels van deze mineralen kunnen ook meer afgerond zijn met de transportafstand. Hierdoor kunnen geologen de "trail-to-lode" prospectiemethode gebruiken om ze te vinden.