Eesti Looduse fotov§istlus
2012/3



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotov§istlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Maailma liivad EL 2012/3
Liivas peavad vastu vaid tugevaimad

Sarja esimeses osas jaanuarinumbris oli juttu liivast ´┐Żldiselt. Seekord vaatame t´┐Żpsemalt, millest liiv koosneb, keskendudes olulisematele mineraalidele ja nendega seotud huvitavatele seikadele.

Maakeral on kokku leitud ´┐Żle 4000 mineraali, neist umbes 200 v´┐Żi veidi alla selle loetakse olulisteks, st. enam levinud mineraalideks. Need on mineraalid, millest kivimid koosnevad. K´┐Żik ´┐Żlej´┐Ż´┐Żnud on kas haruldased v´┐Żi v´┐Żga haruldased ega oma kivimite koostise kirjeldamisel t´┐Żhtsust.
Mineraalidel on kindel v´┐Żi kindlates piirides muutuv keemiline koostis. Seega on mineraali tekke k´┐Żige t´┐Żhtsam tingimus see, kas keskkond suudab talle piisavas koguses pakkuda vajaminevaid keemilisi elemente. Enamik liivas leiduvaid mineraale on tekkinud maakoores, mis koosneb peaaegu t´┐Żielikult vaid kaheksast keemilisest elemendist: hapnik, r´┐Żni, alumiinium, raud, kaltsium, naatrium, kaalium ja magneesium.
´┐Żlej´┐Ż´┐Żnud elemendid h´┐Żlmavad maakoore massist kokku umbes ´┐Żhe protsendi. K´┐Żige rohkem on hapnikku, talle j´┐Żrgneb r´┐Żni. Seet´┐Żttu kuulub hapnik peaaegu k´┐Żigi oluliste mineraalide struktuuri. Umbes 90 protsenti maakoort moodustavatest mineraalidest sisaldab nii r´┐Żni kui ka hapnikku.
V´┐Żga v´┐Żhe on neid olulisi mineraale, mis ei sisalda ´┐Żhtegi ´┐Żlalmainitud kaheksast keemilisest elemendist. Nende hulka kuuluvad n´┐Żiteks m´┐Żned ´┐Żhest elemendist koosnevad mineraalid, nagu kuld ja teemant, v´┐Żi siis mitu maavarana t´┐Żhtsat sulfiidset maakmineraali (v´┐Ż´┐Żvli ja ´┐Żhe v´┐Żi mitme metalli ´┐Żhendid). Need aga ei h´┐Żlma koguseliselt maakoorest m´┐Żrkimisv´┐Ż´┐Żrset osa ega ole seega ka peamised mineraalid, millega liiva uurides kokku puutume.
Kui need elemendid on niiv´┐Żrd levinud, peaks eeldatavasti leiduma k´┐Żllaldaselt mineraale, mis sisaldavad k´┐Żiki kaheksat. T´┐Żepoolest, paljude silikaatsete ehk r´┐Żni ja hapniku ´┐Żhendit sisaldavate mineraalide kristallide koostises on nad k´┐Żik olemas, kuid peamiselt asendumiste t´┐Żttu.
Raud ja magneesium on elemendid, mis v´┐Żtavad hea meelega ´┐Żle ´┐Żksteise koha kristallstruktuuris (mineraalid on alati kristallilised tahked ained). Samamoodi k´┐Żituvad ka naatrium ja kaalium ning alumiinium ja r´┐Żni. Peamiselt seet´┐Żttu, et nende elemendipaaride ioonid on peaaegu ´┐Żhesuurused ning sobituvad seega senisesse kristallstruktuuri.
M´┐Żnede mineraalide puhul on asendumine v´┐Żga ulatuslik, n´┐Żiteks oliviini kristallis saavad raud ja magneesium teineteist igas vahekorras asendada. Seet´┐Żttu v´┐Żibki ´┐Żelda, et mineraalide keemiline koostis on kas kindel v´┐Żi muutub asendumiste t´┐Żttu kindlates piirides. Paljudel juhtudel on aga asendumine piiratud, sest n´┐Żiteks mineraali kristallstruktuur talub konkreetset elementi vaid teatud m´┐Ż´┐Żral, muidu laguneb koost. Nii juhtub sageli p´┐Żevakividega.

Kaheksa elementi k´┐Ż´┐Żnekivis. On v´┐Żhemalt ´┐Żks mineraal, t´┐Żpsemalt k´┐Żll mineraalir´┐Żhm, mille keemiline valem sisaldab k´┐Żiki kaheksat olulist elementi. See mineraal on k´┐Ż´┐Żnekivi. Muu hulgas on k´┐Ż´┐Żnekivi huvitav oma nime poolest. Ilmselt on see kivi nime saanud tugeva l´┐Żike t´┐Żttu: k´┐Ż´┐Żnekivi peegeldab h´┐Żsti valgust, pareminigi kui k´┐Ż´┐Żned. Siiski pole see t´┐Żen´┐Żoliselt eestlaste omakeelne nimi, vaid pigem saksakeelse Hornblende´┐Żi ligil´┐Żhedane vaste. Kahjuks pole mineraalidel olnud eestlaste elus kuigi m´┐Ż´┐Żravat kohta: omakeelse nimega on nad mulle teadaolevalt austanud peale k´┐Ż´┐Żnekivi veel vaid p´┐Żevakivi.
K´┐Ż´┐Żnekivi on kindlasti k´┐Żik n´┐Żinud. Selle mineraali silmaga n´┐Żhtavad ja k´┐Żega katsutavad terad on enamasti musta v´┐Żrvi ning talle on iseloomulik tugev l´┐Żige. Mustad liivaterad Eesti rannaliivas on sageli k´┐Ż´┐Żnekivi kristallid. Enamik musta v´┐Żrvi r´┐Żndkive koosneb samuti suurel m´┐Ż´┐Żral sellest mineraalist. Rahvasuus on see k´┐Ż´┐Żtlevate k´┐Ż´┐Żnekivikristallidega kivi tuntud ka varesekivina.
K´┐Ż´┐Żnekivi kuulub suurde silikaatsete mineraalide r´┐Żhma, mida nimetatakse amfiboolideks. K´┐Ż´┐Żnekivi on selle r´┐Żhma olulisim liige ennek´┐Żike suure leviku t´┐Żttu.
Kui paljude mineraalide, eriti oksiidide keemiline koostis on v´┐Żga lihtne, siis amfiboolide koostis on selle vastand. Nende koostis on paljude asendumiste t´┐Żttu erakordselt kompleksne. Isegi mineraloogide jaoks pole see teema veel ´┐Żheselt selge. Amfiboolide klassifikatsiooni t´┐Żpsustati viimati m´┐Żned aastad tagasi ning see ei pruugi j´┐Ż´┐Żda viimaseks paranduseks.

P´┐Żevakivi on k´┐Ż´┐Żnekivist veelgi laiema levikuga. P´┐Żevakividest koosneb ´┐Żle poole maakoorest. Seega on loogiline arvata, et nad koosnevad ´┐Żksnes ´┐Żldlevinud elementidest ilma eksootiliste lisanditeta. T´┐Żepoolest, p´┐Żevakivid koosnevadki ainult kuuest p´┐Żhielemendist, puuduvad vaid raud ja magneesium. Tegelikult looduses p´┐Żris puhtaid aineid ei leidu, kuid mineraalide kirjeldamisel on otstarbekas neid nii k´┐Żsitleda.
Ka p´┐Żevakivi ´┐Żratundmisega ei teki enamasti raskusi. See mineraal annab roosaka v´┐Żrvuse n´┐Żiteks graniidile. Samas ei ole p´┐Żevakivid tingimata roosad. ´┐Żigupoolest pole see ´┐Żldse selle mineraali enda v´┐Żrvus. Roosa v´┐Żrvuse annab p´┐Żevakivile ´┐Żks teine mineraal, v´┐Żga peenekristalliline hajutatult kristallides esinev hematiit. V´┐Żib isegi ´┐Żelda, et p´┐Żevakivil polegi enda v´┐Żrvust. T´┐Żiesti puhta kristallina oleks ta samamoodi kui kvarts ja paljud teised mineraalid l´┐Żbipaistev.
Seep´┐Żrast on geoloogiatudengeid m´┐Żnikord manitsetud, et nad ei p´┐Ż´┐Żraks mineraale m´┐Ż´┐Żrates v´┐Żrvusele ´┐Żleliia t´┐Żhelepanu, sest see on v´┐Żga eksitav tunnus. T´┐Żtt-´┐Żelda on v´┐Żrvus siiski v´┐Żga hea m´┐Ż´┐Żramistunnus, aga ´┐Żldjuhul vaid siis, kui mineraal sisaldab teatud keemilisi elemente: titaani, vanaadiumi, kroomi, mangaani, rauda, koobaltit, niklit ja vaske. Miks just need elemendid mineraale v´┐Żrvivad, on raske paari lausega arusaadavalt seletada.
L´┐Żhidalt on p´┐Żhjus selles, et nende elementide v´┐Żlisel elektronorbitaalil on paardumata elektronid, mis neelavad teatud kindla lainepikkusega valguskiirgust. Sestap on mineraali pinnalt tagasi peegelduv v´┐Żi seda l´┐Żbiv valgus vastava spektriosa v´┐Żrra vaesem ning seet´┐Żttu iseloomulikult v´┐Żrvunud.
P´┐Żevakivid ja kvarts ´┐Żlalmainitud elemente ei sisalda, seega ei ole neil eriomast v´┐Żrvust. V´┐Żrvust andvatest elementidest k´┐Żige levinum on raud, mis v´┐Żrvib mineraale alati tumedamaks, sageli p´┐Żris mustaks. K´┐Ż´┐Żnekivi on tumedat v´┐Żrvi just seet´┐Żttu, et sisaldab kindlasti rauda. Tihti annavad ´┐Żlalmainitud elemendid mineraalidele v´┐Żrvuse isegi siis, kui neid leidub kristallstruktuuris juhuslikult ning ´┐Ż´┐Żrmiselt v´┐Żhesel m´┐Ż´┐Żral. N´┐Żiteks amet´┐Żst on violetne kvarts, millele annab v´┐Żrvuse v´┐Żga v´┐Żike kogus rauda.

Vastupidavad kvarts ja tsirkoon. Liiv on v´┐Żga karm keskkond, kus pikalt suudavad kesta vaid k´┐Żige k´┐Żvemad. Kvarts on liiva p´┐Żhimineraal: ta on v´┐Żga vastupidav nii keemilisele r´┐Żnnakule ´┐Ż ei reageeri vihmavees lahustunud hapetega ´┐Ż kui ka f´┐Ż´┐Żsilisele toimele: on k´┐Żvem kui enamik teisi mineraale.
Sitkeid mineraale on liivas veelgi, n´┐Żiteks rutiil ja tsirkoon, kuid nad pole maakoores kaugeltki nii levinud kui kvarts. Seet´┐Żttu koosneb liiv vaid ´┐Żksikutes kohtades suurel m´┐Ż´┐Żral neist mineraalidest ning ´┐Żsna t´┐Żen´┐Żoliselt on seda asutud seal maavarana kaevandama.
Tsirkoon (ZrSiO4) on mitmeti huvitav mineraal. Ta on unikaalne maare, sest teda kaevandatakse mitmel eesm´┐Żrgil. Esiteks on ta peamine tsirkooniumi allikas, kuid sisaldab enamasti v´┐Żhemal m´┐Ż´┐Żral ka hafniumi ja haruldasi muldmetalle. Neil metallidel on palju k´┐Żrgtehnoloogilisi rakendusi, muu hulgas kasutatakse tsirkooniumi kosmosetehnoloogias ja tuumareaktorites. Suure kuumakindluse ja keemilise vastupidavuse t´┐Żttu on ka tsirkoonil endal t´┐Ż´┐Żstuslikke rakendusi.
Tsirkoon iseenesest ei ole ´┐Żldse haruldane mineraal, teda leidub paljudes kivimites ning liivas on ta v´┐Żga tavaline. Ka Eesti liivarannad sisaldavad rohkelt tsirkooniteri. Tsirkooni erip´┐Żra on ´┐Żldjuhul v´┐Żga v´┐Żikesed kristallid, mis palja silmaga vaadates n´┐Żivad vaid tolmuteradena. Seet´┐Żttu on suuremad tsirkoonikristallid hinnatud v´┐Ż´┐Żriskivid.
Tsirkoonikristallide v´┐Żiksuse p´┐Żhjus on keemiline koostis. Tsirkoonium on ´┐Żsna haruldane element, kuid tsirkooni tekkeks v´┐Żltimatult vajalik. Tsirkoon kristalliseerub magmast, mis sisaldab tsirkooniumi hajutatult, n´┐Żnda saab see mineraal kristalliseeruda samal ajal paljudes kohtades. Suured kristallid ei saa aga tekkida seep´┐Żrast, et materjali ei ole piisavalt.
Erakordselt t´┐Żhtis on tsirkoon ka geoloogidele. Nimelt on selles mineraalis osa tsirkooniumist asendunud uraaniga, mis teatavasti on radioaktiivne ja laguneb t´┐Żpselt teada oleva kiirusega kergemateks osakesteks. See asjaolu v´┐Żimaldab m´┐Ż´┐Żrata kivimite vanust, mille koostisest on eraldatud uuritav tsirkoonitera. T´┐Żpsemalt saab nii k´┐Żll m´┐Ż´┐Żrata tsirkoonikristalli enda vanust. Kivim, milles teda leidub, v´┐Żib olla ka palju noorem, sest tsirkoon on v´┐Żga vastupidav mineraal ja v´┐Żib oma eluea jooksul kuuluda mitme kivimi koostisse.
Vanimad leitud Maa mineraalid ongi tsirkoonikristallid vanusega 4,40 miljardit aastat. See ei j´┐Ż´┐Ż palju maha Maa enda vanusest ´┐Ż 4,54 miljardit aastat.
Samal p´┐Żhjusel leidub v´┐Żikeste kristallidena veel ´┐Żht v´┐Żhe tuntud mineraali monatsiiti, mis sisaldab rohkelt mitmesuguseid haruldasi muldmetalle. Need on keemilised elemendid, mille tootmine on peaaegu t´┐Żielikult kujunenud hiinlaste eraasjaks; nii hoitakse ´┐Żlej´┐Ż´┐Żnud maailma oma l´┐Ża otsas. Peamine survemeetod on piirata eksporti, mille abil ´┐Żritatakse k´┐Żrgtehnoloogilist haruldasi muldmetalle kasutavat tootmist Hiinasse meelitada.
Peale Hiina toodetakse haruldasi muldmetalle ka Eestis, peamiselt tseeriumit, lantaani, neod´┐Ż´┐Żmi ja praseod´┐Ż´┐Żmi, kuigi mitte monatsiidist. Monatsiiti kaevandataksegi p´┐Żhiliselt liivast ja seda leidub mandrilistes liivades: peaaegu igal pool, v´┐Żlja arvatud keset ookeane asuvad vulkaanilised saared.

Oksiidid liivas. Peale monatsiidi on k´┐Żik teised seni pikemalt kirjeldatud mineraalid silikaadid, kuid paljud liivas k´┐Żtketud maavarad on oksiidid. Siia hulka kuuluvad mineraalid, mida nimetatakse spinellideks. ´┐ŻSpinell´┐Ż on mitmet´┐Żhenduslik termin. Selle all v´┐Żidakse m´┐Żista spinelli kui mineraali v´┐Żi mineraalir´┐Żhma.
Spinelli mineraalir´┐Żhma kuuluvad ka magnetiit ja kromiit. See v´┐Żib tekitada segadust, et ´┐Żhte patta on pandud ilus ja mitmesugustes v´┐Żrvitoonides spinell ning magnetiit, mis on t´┐Żiesti l´┐Żbipaistmatu ja pealegi magnetiline: need n´┐Żivad olevat t´┐Żiesti erinevad mineraalid.
Ent erinevalt gemmoloogiast ehk v´┐Ż´┐Żriskivi´┐Żpetusest ei klassifitseerita mineraloogias mineraale v´┐Żlimuse j´┐Żrgi. M´┐Ż´┐Żrav on struktuur, t´┐Żpsem liigitus p´┐Żhineb aga keemilisel koostisel. Struktuuri poolest on k´┐Żik spinelli r´┐Żhma mineraalid sarnased. V´┐Żrvuse erinevus tuleneb sellest, et spinell (MgAl2O4) ei sisalda v´┐Żrvi andvaid keemilisi elemente, k´┐Żll aga sisaldavad neid magnetiit (Fe3O4) ja kromiit (FeCr2O4).
Neist kolmest k´┐Żige levinum mineraal liivas on kindlasti magnetiit. Seda mineraali on lihtne ´┐Żra tunda, piisab p´┐Żsimagneti kasutamisest: kui liiv sisaldab magnetiiti, t´┐Żmbuvad selle pisikesed terad magneti k´┐Żlge. Ka magnetiiti leidub liiva sees palju v´┐Żiksemate teradena kui n´┐Żiteks kvartsi.
P´┐Żhjus on antud juhul selles, et m´┐Żrksa suurema tihedusega magnetiidi kristallid settivad n´┐Żiteks j´┐Żeveest v´┐Żlja koos kogukamate kvartsiteradega, aga niisama suured kvartsiterad kanduvad edasi. Sama efekt on t´┐Żheldatav ka teiste maakmineraalide puhul. Mida tihedam mineraal, seda v´┐Żiksemate teradena teda ´┐Żldjuhul liivas leidub.

Olulisi oksiidseid mineraale on liivas veel mitu. Hematiit ja g´┐Żtiit on neist ilmselt k´┐Żige laiema levikuga, kuid nende puhul on huvitav see, et erinevalt teistest levinud liivamineraalidest ei ole nad enamasti p´┐Żrit otse moonde- ega tardkivimitest, vaid on pigem teiste rauda sisaldavate mineraalide murenemissaadused. N´┐Żiteks ´┐Żlalkirjeldatud amfiboolid eesotsas k´┐Ż´┐Żnekiviga ei ole liivas eriti vastupidavad ning l´┐Żpetavad oma eksistentsi sageli peene hematiidi ja g´┐Żtiidipuruna.
Ka Eesti liivakivid on punakat v´┐Żrvi just seet´┐Żttu, et sisaldavad hematiiti, mis katab ´┐Żhukese pigmendikihina kvartsi- ja p´┐Żevakivi terasid. Sellest v´┐Żib j´┐Żreldada, et kunagi sisaldas liiv, millest need liivakivid on tekkinud, ka ebastabiilsemaid mineraale.

Artiklis mainitud mineraalidest ning nende ´┐Żratundmise meetoditest on pikemalt juttu minu ingliskeelses geoloogiablogis www.sandatlas.org. Piltidel olevad liivaterad on v´┐Żlja nopitud minu kollektsiooni kuuluvatest liivadest.

Siim Sepp (1982) on Tartu ´┐Żlikooli geoloogiamagistrant. Liiva kogunud alates 2009. aastast.



Siim Sepp (lingi kaudu leiad veel infot)
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012

Loe Uudistajat
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet