Zand van de maand: Titano-magnetiet (titaan houdende magnetiet)

In een eerder artikel dat verscheen in het kader “zand van de maand” vertelde ik over zware mineralen en vooral over het granaat houdend zand van Petten, Noord-Holland. De oorsprong van de in dit zand aanwezige (zware) mineralen als granaat, magnetiet, ilmeniet e.a. is o.a. te vinden in Scandinavië van waaruit het met landijs meekwam. Granaat zowel als toermalijn is rijkelijk aanwezig. Dit zand heeft vaak een overwegend rode kleur en wordt ook wel granaat- of granaathoudend zand genoemd. Het zand ten zuiden van Bergen is grotendeels door (voorlopers van) de huidige rivieren Rijn en Maas meegenomen en tenslotte gedeponeerd in de Noordzee. De mineralogische samenstelling is anders dan die van het noorden en is rijk aan saussuriet ( alteriet) en hoornblende.



Even een opfrissertje van het geheugen! Wanneer noemen we een mineraal zwaar?

Het grootste deel van het strandzand van de Nederlandse kust bestaat uit kwarts, maar op sommige plekken langs de kust vindt aanrijking plaats van zware mineralen. Het soortelijk gewicht van kwarts is 2,65. Een mineraal wordt zwaar genoemd indien het soortelijk gewicht boven 2,9 uitkomt. Magnetiet heeft een soortelijk gewicht van 5,2.

Na onderzoek en studie deelde Baak( onderzoek en proefschrift Baak, 1936) het zeezand langs onze kust, in vijf (herkomst-)groepen in. In deze groepen en in zones langs begrenzingen en vermenging van de groepen bleken uiteindelijk de percentages zirkoon, rutiel en titaan variërend van min 1% tot 8 %) zeer beperkt aanwezig en dus economisch niet van belang. In later onderzoek (1982) door de TU te Delft werd dit bevestigd. Wie geïnteresseerd is in uitgebreider gegevens verwijs ik naar het artikel van Cees Laban in Grondboor & Hamer nr. 3-4 -2011 en de hierin vermelde geraadpleegde literatuur.

Donker, zwaar en magnetisch

Wordt het zand van Ameland “donker” genoemd, zwaar maar niet zwart, vulkanisch zand daarentegen kan uitgesproken zwart zijn. Bekijk je het van dichtbij dan valt pas op dat er ook licht gekleurde korrels in voorkomen.

Een goed voorbeeld is het zand van het Caribisch eiland Sint Eustatius. Onderzoek (Westermann, 1949) toonde aan dat dit zwarte zand bestaat uit: 25 % titanomagnetiet, 11 % ilmeniet, 49 % pyroxeen en hoornblende en 10,5 % veldspaat.

Ameland

Enkele jaren voor de oprichting van de Gea-Werkgroep Zand in 1996 stormde het zwaar waarbij op Ameland een natuurlijke aanrijking plaats vond van zware mineralen ( 1992). Het percentage zware mineralen bleek 80% maar toch bleek winning niet haalbaar t.g.v. hoge kosten te maken bij de scheiding van de lichte mineralen en de toch geringe hoeveelheden. Voor de werkgroep zand betekende het zand bemonsterd bij Paal 19 een uitdaging en in het GEA-tijdschrift kwam een uitgebreid artikel te staan over het donkere zand van Ameland, met mooie foto’s van de fracties. Toen de werkgroep zandleden op excursie waren op Ameland in 2009 was er helaas niet erg veel zwaar zand te vinden maar op enkele plekken was het toch aanwezig.


Magnetiet ( Fe₃O₄) en titanomagnetiet ( Fe₃O₄-Fe₂TiO₄) zijn beiden zware en magnetische mineralen, maar bij het laatste mineraal zijn in het kristalrooster ijzeratomen vervangen door titaniumatomen. Het komt in kristalvorm voor in vulkanisch gesteente, waar erosie ervoor zorgt dat kristallen loskomen uit het gesteente. Kleine bergstroompjes zorgen voor transport tot ze uiteindelijk terecht komen in grotere rivieren. Door het transport worden de kristallen beetje bij beetje afgerond en een grote hoeveelheid min of meer afgeronde zandkorrels bereikt uiteindelijk het eindpunt, de zee.

Soms zijn toch octaëders, kleine piramides, te vinden in het zand, vooral daar waar verse korrels uit het gesteente loskomen. Ik vond ze o.a. in zand dat ik langs de Donaurivier in Hongarije verzamelde en ook in het zand van Scandinavië komen ze voor.

Winning in Nieuw Zeeland

De zwarte stranden van Nieuw Zeeland ( North Island) zijn bij velen bekend. De zandverzamelaar ziet het als een bijzonder zwart zwaar “iron”-zand en het maakt deel uit van menige verzameling. Dit zwarte zand is 2.5 miljoen jaar geleden gevormd in de regio Taranaki door vulkanische activiteit en het bestaat voornamelijk uit titanomagnetiet. Oceaanstromingen zorgen voor vervoer naar en afzetting langs stranden, waar het duinen vormt tot zo’n 90 meter hoog.

In 1970 opende “The New Zealand Steel Mill” een mijn in de monding van de Waikato rivier. Ook exploiteren ze in Taharoa, 150 km zuid van Auckland en een paar New Zealand kilometer ten zuiden van Kawhia-Harbour.

Magneet

Ook in de zanden langs de Nederlandse kust komt magnetiet en ilmeniet voor, soms veel, soms weinig. Geef kinderen een ( in plastic verpakte) magneet en ze zijn uren zoet met het “vangen” van de magnetische korrels.

Bronnen:

Artikel Cees Laban- Zwart zand van een Nederlands strand ( G&H nr 3-4/2011)
St. GEA sept. 1995 en juni 1999
http://www.nzsteel.co.nz/new-zealand-steel/the-story-of-steel/the-history-of-ironsand/
Library thinkquest organisation