Zand van de Maand: Olivijn

aardlagen

De aarde bestaat uit een kern, waaromheen de mantel en daarboven de korst (ook wel lithosfeer genaamd). Om de aarde heen zitten vervolgens verschillende luchtlagen.

De kern is heet (temperaturen tot boven 4200-7200 °C) en grotendeels vloeibaar. De druk in de binnenkern is zo hoog, dat metaal niet kan smelten. De mantel is warm en zacht, zodat hij kan stromen. In de gebieden juist onder de aardkorst smelten kleine gebieden vaak tot magma, dat door de korst kan opborrelen en in vulkanen uitbarst of door spleten uitstroomt. Buiten de aardkorst heet magma lava. De aardkorst en de bovenste 100 kilometer van de bovenmantel vormen samen een stijve laag, de lithosfeer geheten. Als magma naar boven komt nemen de druk en temperatuur af. Hierdoor kristalliseren mineralen uit het vloeibare magma uit. Magma is een mengsel van materialen, die allemaal hun eigen stollingspunt hebben. Zodoende stolt magma niet ineens, maar beetje bij beetje ergens tussen de 650 en 1100 °C.

01 Basaltzuilen Jaujac, FR
Basaltzuilen, Juajac, Frankrijk
02  Olivijn nestjes in basalt FR
Olivijn in basalt
Een van de eerste in de mantel ontstane mineralen is olivijn, dat bij ruim 1000 °C kristalliseert. Olivijn is zowel een mineraal als een groep mineralen die op het oog niet van elkaar te onderscheiden is. Slechts de chemische samenstelling verschilt en indien magnesium aanwezig is vormt zich forsteriet, indien ijzer aanwezig is fayaliet. Tevens bestaan er mengvormen. De kleur varieert van lichtgeel tot olijfgroen in forsteriet naar donkerder bruingroen in fayaliet. Hier komt ook de naam vandaan. Olivijn is vernoemd naar de olijf, door de overeenkomst in kleur. Toch is olivijn niet altijd groen of bruingroen. Daarvan getuigt de foto rechtsonder van zand met olivijn van de Galapagos (Floreana), waarbij olivijnkorrels in oranje, rode en doorzichtig heldere bijna kleurloze korrels te zien zijn.

04 Green Sand Beach Hawaii VS
Olivijnkorrels van Green Beach
05 Floreana, Galapagos Ecuador
Olivijn, Floreana, Galapagos
Olivijn is een zeer frequent voorkomend mineraal in de mantel en komt uiteindelijk in de korst voor in vele basische vulkanische gesteenten zoals gabbro, peridotiet en basalt. Peridotieten zijn het materiaal waaruit de aardmantel bestaat. In de korst komt olivijn gewoonlijk voor als kleine korreltjes. Zeldzame grote stenen, peridotieten, zijn zeer gezocht. Basalten bevatten soms ophopingen van olivijn, de zogenaamde olivijnknollen. Zodoende komt het ondanks het feit dat het makkelijk verweerbaar is regelmatig voor in jongere sedimentaire afzettingen afkomstig van basische gesteenten. Deze gesteenten zijn over het algemeen vulkanisch, bijvoorbeeld het Plateau Central (Fr.) en de Eifel (Dld.). In vele strandzanden afkomstig van basaltisch vulkanisme wordt olivijn gevonden, bijvoorbeeld op Hawaii: Green Beach (zie de foto linksboven en onder) en op vele andere vulkanische eilanden in de Grote Oceaan. Ook dichterbij op de Canarische eilanden, bijv. Lanzarote met Playa Janubio.

Hawaii, Green Beach1
Green Beach, Hawaii
Hawai, Green Beach
Detail Green Beach
Olivijn in de heldergroene variant peridoot, wordt gebruikt als edelsteen. Olivijn wordt gewonnen uit zand voor de gietijzerindustrie als binnenbekleding van smeltovens en voor het maken van vuurvaste stenen.
Olivijnzand en krlstallen

Een (voorlopig nog) theoretische toepassing is dat van olivijn als CO2 binder. De Utrechtse hoogleraar geochemie Olaf Schuiling stelde voor olivijn te gebruiken als CO2 opslag. Olivijn reageert relatief snel met het (zure) CO2. Vergruisd olivijn verweert hierdoor, afhankelijk van de korrelgrootte, in enkele jaren geheel. Indien het zou lukken de reactie te versnellen, loopt de temperatuur dusdanig op dat er zelfs elektriciteit gewonnen zou kunnen worden.

Tot slot een voorbeeld van fraai helder, lichtgroen olivijnzand en twee kristallen.

Foto's: Alice Krull (basalt en zand), Nynke Posthuma (strand en detail Green Beach), m.m.v. Anneke de Jong (lay-out)

Referenties

Klein, C. 2002, The 22nd edition of Mineral Science; John Wiley & Sons, Inc.
Pichler, H. and Pichler, TH. 2007, Vulkangebiete der Erde; Elsevier GmbH, München.