4.Kafli Steindir4.Kafli Steindir

SteindirSteindir

– Skilgreining: Steind er náttúrulegt, fast, kristallað frumefni eða efnasamband, með ákveðna kristalgerð, sem finnst sjálfstætt í náttúrunni.

– Efnasamsetning allra korna sömu steindar hefur sambærilega efnasamsetningu og kristalgerð.

– Steindir sem hafa sömu efnasamsetningu en mismunandi kristalgerð teljast til mismunandi steinda.

– Lífræn efni teljast ekki vera steindir. (Undantekning: Raf, viðarkol ?)

– Efnasambönd sem gerð hafa verið á tilraunastofum eru ekki steindir.

– Steindum er skipt í mismunandi flokka eftir eiginleikum, myndunaraðstæðum og útliti.

– Hvert korn sömu steindar hefur sömu eðlisfræðilegu eiginleika svo sem. HÖRKU, GLJÁA, LIT, LJÓSBROT o.fl.

Steindir frh.Steindir frh.

• Þekktar um 2000 tegundir steinda– Tiltölulega fáar steindir mynda um 95% alls bergs á

yfirborði jarðar.– Aðeins 200 tegundir steinda eru algengar á jörðinni og

hafa safnast saman í talsverðum mæli.– Dæmi um eftirsóttar steindir:

• Demantar, gull rúbín

Steindir eða bergtegundirSteindir eða bergtegundir• Steind er kristallað fast

efni með ákveðna byggingu og efnasamsetningu.

• Steindir verða til við kristöllun á jónaefni eða atómum.

• Steindir eru byggingarefni bergs.

• Bergtegund er yfirleitt safn steinda sem á sameiginlegan uppruna.

• Steindategundir, stærð og lögun steinda í bergi segir til um gerð þess og uppruna

Orðskýring: Steind getur í raun verið það sama og kristall. Það eru þó til nokkrar steindir sem eru ekki kristallaðar – þ.e. myndlausar. Dæmi: Hrafntinna. Enska orðið yfir steind er Mineral

Helstu flokkar steinda Helstu flokkar steinda - íslensk flokkun- íslensk flokkun

• Frumsteindir– Þær steindir sem mynda ferskt storkuberg

• Holu- og sprungu fyllingar– Steindir sem mynda nýjar steindir í holum og sprungum

• Málmsteindir– Málmríkar steindir sem geta ýmist verið holu – eða

sprungufyllingar, ummyndunarsteindir eða útfellingar á jarðhitasvæðum

• Útfellingar á jarð hitasvæðum– Steindir sem falla út eða myndast á jarðhitasvæðum.

KristalgerðKristalgerð

• Kristalgerðin er eitt af einkennum hverrar steindar

• Til þess að auðvelda samanburð og greiningu kristalla hefur þeim verið skipt í sjö flokka eftir samhverfueiginleikum.

Teningskerfið (kúbíska kerfið)Teningskerfið (kúbíska kerfið)

• Í teningskerfinu eru þrír fjórfaldir snúnings ásar.

• Teningskerfið (eða kúbíska kerfið).• Nokkur afbrigði kristalla teningskerfisins.

Líta má svo á að afbrigðin komi fram við mismikinn afskurð af hornum og/eða köntum.

•Kristallarnir geta verið reglulegir teningar þannig að hornið á milli allra flata er 90°. Síðan getur verið skorið af hornum og brúnum þannig að margflötungar með lögun sem minnir á fót bolta verði til. Snúningur um ímyndaðan snúningsás í gegnum miðpunkt tveggja gagnstæðra flata gefur fjórum sinnum upp eins ferningslaga fleti. Í teningi eru þrjú pör af gagnstæðum flötum þannig að snúningsásarnir eru þrír og allir fjórfaldir. Kristall sem hefur þrjá fjórfalda snúningsása tilheyrir tenings kerfinu.

Í teningskerfinu eru þrír fjórfaldir snúnings ásar.

Ferhyrnda kerfið (tetragónala kerfið)Ferhyrnda kerfið (tetragónala kerfið)

• Hornin á milli flata grunnmyndar þessa kerfis eru 90° eins og í teningskerfinu en nú eru aðeins tveir gagnstæðir fletir ferningar, hinir eru rétthyrningar. Þetta hefur í för með sér að snúningsás í gegnum ferningsfletina er fjórfaldur en aðrir snúningsásar eru aðeins tvöfaldir. Fjórfaldi snúningsásinn er því kallaður aðalás. Síðan getur verið skorið af hornum og köntum eins og raunar í öllum kerfunum. Kristall sem hefur einn fjórfaldan aðalás tilheyrir ferhyrnda kerfinu

Í ferhyrnda kerfinu er einn fjór faldur aðalás.

Nokkur afbrigði kristalla teningskerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við mismikinn afskurð af hornum og/eða köntum.

Sexhyrnda kerfið (hexagónal kerfið)Sexhyrnda kerfið (hexagónal kerfið)

• Nokkur afbrigði kristalla sexhyrnda kerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við afskurð af hornum eða köntum.

• Tveir sexhyrndir gagnstæðir fletir eru á endum grunnmyndar þessa kerfis en á milli hinna flatanna er 120° horn. Síðan er algengt að endarnir mjókki upp í odd. Einn sexfaldur aðalás í gegnum endana einkennir kerfið.

Nokkur afbrigði kristalla sexhyrnda kerfisins. Líta má svo á að afbrigðin komi fram við afskurð af hornum eða köntum.

Í sexhyrnda kerfinu er einn sex faldur aðalás.

Þríhyrnda kerfið (trigónala kerfið)Þríhyrnda kerfið (trigónala kerfið)

• Nokkur afbrigði kristalla þríhyrnda kerfisins.

•Hér endurtekur sama sjónarhornið sig á 120° fresti. Einkenni kerfisins er því einn þrefaldur aðalás.

Nokkur afbrigði kristalla þríhyrnda kerfisins.

Í þríhyrnda kerfinu er einn þre faldur aðalás.

Tígulkerfið (Rombíska kerfið)Tígulkerfið (Rombíska kerfið)

• Í tígulkerfinu eru þrír tvöfaldir snúningsásar.

• Kristallar þessa kerfis minna sumir á eldspýtustokka. Öll horn á milli flata í grunnmyndinni eru 90°, en aðeins gagnstæðir fletir eru eins í laginu. Þrír tvöfaldir snúningsásar einkenna því kerfið.

Í tígulkerfinu eru þrír tvöfaldir snúningsásar.

Nokkur afbrigði kristalla tígulkerfisins.

Einhalla kerfið (mónóklína kerfið)Einhalla kerfið (mónóklína kerfið)

• Hér koma fyrir tvö pör af flötum sem eru hornrétt og eitt par sem er hornskakkt. Aðeins einn tvöfaldur snúningsás einkennir kerfið.

Dæmi um kristal úr einhalla kerfinu.

Í einhalla kerfinu er aðeins einn tvöfaldur snúningsás.

Þríhalla kerfið (tríklína kerfið)Þríhalla kerfið (tríklína kerfið)

• þessu kerfi finnst ekkert rétt horn og enginn snúningsás.

Dæmi um kristal úr þríhalla kerfinu.

GreiningaraðferðirGreiningaraðferðir

• Kristalgerð• Litur og striklitur

– Oft hægt að greina steindir vegna einkennandi lits

• Gljái– Kristallar endurkasta ljósi á mismunandi vegu. – Málmgljái, glergljái, skelplötugljái, fitugljái, enginn gljái.

• Kleyfni– Kristallar geta klofnað upp eftir beinum flötum sem skera kristalinn

eftirörmjóu bili milli atóma.

• Harka (næsta glæra)• Eðlisþyngd. Eðlisþyngd steinda er mjög mismunandi.

HarkaHarka• Mohrs-kvarði er mælikvarði á hörku steinda.

Skipt í 10 hörkustig:•Talk makar fingurgóm harka 1

•Gifs rispast af nögl harka 2

•Kalkspat rispast auðveldlega af hníf harka 3

•Flúorít rispast af hníf harka 4

•Apatít rispast af hníf ef honum er beitt ákveðið harka 5

•Feldspat rispar gler ef honum er beitt ákveðið harka 6

•Kvars rispar gler harka 7

•Tópas rispar kvars og gler auðveldlega harka 8

•Kórund rispar kvars auðveldlega harka 9

•Demantur rispar allt annað efni harka 10

StorkubergStorkuberg• Storkuberg myndast við storknun bergkviku.• Algengustu frumefni bergkviku er súrefni (O) og kísill (Si).

• Við 1200°C byrjar bergkvikan að kristallast, og

grunneinsing “silikata” myndast.• Storkuberg skiptist í 2 – 3 flokka eftir storknunarstað

– Gosberg• Kvika sem storknar á yfirborði

– Djúpberg• Kvika sem storknar djúpt í jörðu

– Gangberg• Kvika sem storknar í bergæðum eða berggöngum

Frumsteindir storkubergsFrumsteindir storkubergs

• Storkubergi er skipt í 3 flokka eftir hlutfalli kísils í berginu

Gosberg Basalt Andesít Ríólít / Líparít

Gangberg Dólerít Granófýr

Djúpberg Gabbró Díórít Granít

Frumsteindir Feldspat (t.d. Plagíóklas)

Pýroxen

Magnetít

Ólivin

Feldspat (t.d. Plagíóklas)

Pýroxen

Magnetít

Kvars

Feldspat

Pýroxen

Hlutfall kísils <52% 52-65% >65% SiO2

Basískt berg Íssúrt berg Súrt berg

Frumsteindir: PlagíóklasFrumsteindir: Plagíóklas• Feldspatahópurinn:

[Ca(Mg,Fe,Al,Ti)2((SiAl)2O6)]

• Plagíóklas (pl): Tríklín • Harka: 6 - 6,5• Kleyfni: Greinileg á tvo vegu. •  Litur: (pl): Litlaus, hvítur, ljósgrár; • Gljái: Glergljái, oft skelplötugljái á

kleyfnisflötum.

Frumsteindir: PyroxenFrumsteindir: Pyroxen• [Ca(Mg,Fe,

Al,Ti)2((SiAl)2O6)]• Kristalkerfi: Mónóklín • Harka: 5 – • Kleyfni: Góð kleyfni• Gljái: Glergljái • Litur: Gulgrænn til svartur

Frumsteindir: ÓlivinFrumsteindir: Ólivin

• [Ca(Mg,Fe, Al,Ti)2((SiAl)2O6)]

• Kristalkerfi: Rombískt • Harka: 6 – • Kleyfni Ógreinileg• Gljái: Glergljái • Litur: Gulgrænn

Frumsteindir: KvartsFrumsteindir: Kvarts• Kvarts finnst bæði sem

frumsteinn eða holufylling:

• SiO2

• Kristalkerfi: Hexagónal við 573° - 870°C, Trígónal undir 573°C

• Harka: • Kleyfni: Engin• Gljái: Glergljái, matt• Litur: Margbreytilegur

Frumsteindir: GlimmerFrumsteindir: Glimmer

• Glimmer er ekki mjög algengt í Íslensku bergi,en finnst helst í innskotum. Það myndar þunnar flögur. Dökkar flögur, algengari heita bíótít, en ljósar múskóvít, en það er mjög sjaldgæft á íslandi.