Ertsen
In het algemeen verstaat men onder erts een mineraalmengsel waaruit metaal met economisch nut gewonnen kan worden. De laatste jaren echter worden ook grondstoffen een erts genoemd die met economisch nut ontgonnen kunnen worden, ook als er geen sprake is van een metaal. In de gesteentekunde noemt men alle metaalhoudende bestanddelen erts. In de wetenschappelijke ertskunde daarentegen maakt men een scherp onderscheid tussen ertsmineralen en de uit verschillende mineraalsoorten samengestelde eigenlijke ertsen.
Veel elementen, zoals bijvoorbeeld de metalen, zijn bij een gelijkmatige verdeling in de aardkorst niet bruikbaar. Pas als er in bepaalde gebieden een opeenhoping is kan ontginning de moeite waard zijn. Een dergelijke opeenhoping van winbare, metaalhoudende mineralen of mineraalaggregaten noemt men erts. Hun voorkomen in de aardkorst heet een ertsafzetting.
Namen van ertsen en ertsmineralen zijn vaak zeer verschillend van betekenis. Ze kunnen betrekking hebben op de metaalinhoud, kleur, opmerkelijke eigenschappen enz. Vele namen werden honderden jaren geleden door mijnwerkers gevormd. Ook de namen zoals blende-, vaal-, glans- en kieserts gaan terug op de oeroude mijnbouw. De indeling van ertsen en ertsmineralen in de techniek, handel en industrie geschiedt voornamelijk naar de metaalinhoud.
Naar de wijze waarop een ertsafzetting is ontstaan spreken we van een magmatische, een sedimentaire of een metamorfe afzetting.
Magmatische ertsafzettingen.
Magmatische ertsafzettingen zijn mineraalconcentraties, waarvan het ontstaan samenhangt met het afkoelen en vast worden van de vloeibare smelt. Afhankelijk van de temperatuur heeft een geleidelijke ontmenging en uitkristallisatie plaats van het oorspronkelijk homogene magma.
In de beginfase van de afkoeling ontstaan bij temperaturen van 1200-600°C en bij een overwegend basische smelt liquidmagmatische afzettingen. De mineralen die het eerste zijn uitgekristalliseerd, alsmede de ontmengde delen van de smelt zinken door de overige smelt heen naar de bodem van het magmalichaam.
Aan ertsmineralen worden gevormd: gedegen metalen (ijzer, platina), sulfidische ertsen (pyrrhotien, magneetkies) en oxydische ertsen (magnetiet, chromiet, ilmeniet).
Bij temperaturen van 600-500°C ontstaan uit silicaatrijke resten van de smelt en in samenhang met gasvormige, vluchtige bestanddelen grof kristallijne gesteentelichamen. Typische ertsmineralen zijn beryl, lepidoliet en zinnwaldiet, zirkoon en titaniet, cassiteriet, wolframiet en molybdeniet.
Gasmengsels die aanwezig zijn in een reeds grotendeels uitgekristalliseerd magmalichaam, dringen bij temperaturen van 500-400°C in de spleten van naburig gesteente en ook in kloven van reeds sterk afgekoelde plutonen; ze kristalliseren daar en vormen gangen en dringen ook in poreus nevengesteente.
Ertsmineralen zijn cassiteriet, zinnwaldiet en wolframiet, alsmede molybdeniet en pyriet.
Bij temperaturen van 400-0°C scheiden zich de in het warme water opgeloste stoffen af. zulks ten gevolge van de verlaging van de temperatuur en druk. Hierdoor neemt het metaalgehalte toe en ontstaat een zgn. hydrothermale afzetting.
Het aantal hydrothermale afzettingen is zeer groot. Karakteristieke voorbeelden zijn de metaalconcentraties van antimonium, lood, goud, cobalt, koper, kwik, zilver en zink.
Tot de vulkanische afzettingen worden gerekend de sub vulkanische, die diep vulkanisch zijn gevormd. Verder de onderzeese afzettingen en de bovengrondse, vulkanische gasvormingen. Karakteristieke ertsmineralen zijn goud- en zilvermineralen, hematiet en pyriet, alsmede zwavel.
Sedimentaire afzettingen.
Sedimentaire afzettingen ontstaan bij verwering van gesteente door inwerking van water of door chemische processen onder bepaalde klimatologische omstandigheden. Het temperatuurbereik van sedimentaire ertsvorming ligt tussen enkele graden onder het vriespunt en ongeveer 70°C.
Door de werking van water en wind worden metaalhoudende mineralen door hun bestendigheid tegen verwering en door hun hoge dichtheid in zand en kiezel opeengehoopt tot concentraties van metaal, de zgn. placer. Al naar gelang het betrokken mineraal spreekt men van chromiet-, goud-, ilmeniet-, kassiteriet-, magnetiet-, monaziet- en platinaplacers.
Aan het daglicht tredende ertslichamen liggen in het bovenste gebied van de verweringszone. Hier ontstaat een oxydatiezone die veel ijzer bevat, maar weinig edelmetalen. Mijnwerkers spreken van een 'ijzeren hoed'. Deze ertsen zijn poreus, aan de oppervlakte verweerd en bruin tot zwart van kleur. Vaak wijst de aanwezigheid van malachiet en azuriet op de aanwezigheid van een oxydatiezone. Door hun gemakkelijke toegankelijkheid werden deze afzettingen in het verleden bij voorkeur het eerst ontgonnen. Ze zijn daarom bijna geheel verdwenen.
De in de oxydatiezone opgeloste verbindingen sijpelen naar beneden, komen in het grondwater terecht en worden daar uitgefilterd. Het aldus ontstane gebied dat met mineralen is verrijkt heet cementatiezone. Het bevat vooral sulfidische ertsen van koper (chalcociet, covellien, chalcopyriet, borniet) en van zilver (acanthiet), maar ook gedegen koper, zilver en goud.
Metamorfe ertsafzettingen.
Metamorfe ertsafzettingen ontstaan door omvorming van magmatische en sedimentaire ertsen. Door metamorfose ontstaan geen nieuwe afzettingen. Wel verandert de samenstelling van de reeds aanwezige magmatische of sedimentaire ertsen door de vorming van nieuwe mineralen en door oplossing en verandering van de bestanddelen.
Hieronder is een vereenvoudigde en meer toegankelijke indeling gemaakt van de ertsen:
Ertsen met edelmetalen
1. Zilver
2. Platina
3. Goud
Ertsen met ijzer
1. Hematiet
2. Sideriet
3. Magnetiet
4. Limoniet
Overige ertsen
1. Mangaan
2. Chroom
3. Wolfraam
4. Molybdeen
5. Lood/Molybdeen
6. Lood
7. Nikkel
8. Kobalt
9. Vanadium
10. Uraan
11. Titaan
12. Nioob/Tantaal
13. Koper
14. Tin
15. Zink
16. Arseen
17. Bismut
18. Antimoon
19. Kwik
20. Magnesium
21. Aluminium
22. Zwavel
23. Beryllium
In het algemeen verstaat men onder erts een mineraalmengsel waaruit metaal met economisch nut gewonnen kan worden. De laatste jaren echter worden ook grondstoffen een erts genoemd die met economisch nut ontgonnen kunnen worden, ook als er geen sprake is van een metaal. In de gesteentekunde noemt men alle metaalhoudende bestanddelen erts. In de wetenschappelijke ertskunde daarentegen maakt men een scherp onderscheid tussen ertsmineralen en de uit verschillende mineraalsoorten samengestelde eigenlijke ertsen.
Veel elementen, zoals bijvoorbeeld de metalen, zijn bij een gelijkmatige verdeling in de aardkorst niet bruikbaar. Pas als er in bepaalde gebieden een opeenhoping is kan ontginning de moeite waard zijn. Een dergelijke opeenhoping van winbare, metaalhoudende mineralen of mineraalaggregaten noemt men erts. Hun voorkomen in de aardkorst heet een ertsafzetting.
Namen van ertsen en ertsmineralen zijn vaak zeer verschillend van betekenis. Ze kunnen betrekking hebben op de metaalinhoud, kleur, opmerkelijke eigenschappen enz. Vele namen werden honderden jaren geleden door mijnwerkers gevormd. Ook de namen zoals blende-, vaal-, glans- en kieserts gaan terug op de oeroude mijnbouw. De indeling van ertsen en ertsmineralen in de techniek, handel en industrie geschiedt voornamelijk naar de metaalinhoud.
Naar de wijze waarop een ertsafzetting is ontstaan spreken we van een magmatische, een sedimentaire of een metamorfe afzetting.
Magmatische ertsafzettingen.
Magmatische ertsafzettingen zijn mineraalconcentraties, waarvan het ontstaan samenhangt met het afkoelen en vast worden van de vloeibare smelt. Afhankelijk van de temperatuur heeft een geleidelijke ontmenging en uitkristallisatie plaats van het oorspronkelijk homogene magma.
In de beginfase van de afkoeling ontstaan bij temperaturen van 1200-600°C en bij een overwegend basische smelt liquidmagmatische afzettingen. De mineralen die het eerste zijn uitgekristalliseerd, alsmede de ontmengde delen van de smelt zinken door de overige smelt heen naar de bodem van het magmalichaam.
Aan ertsmineralen worden gevormd: gedegen metalen (ijzer, platina), sulfidische ertsen (pyrrhotien, magneetkies) en oxydische ertsen (magnetiet, chromiet, ilmeniet).
Bij temperaturen van 600-500°C ontstaan uit silicaatrijke resten van de smelt en in samenhang met gasvormige, vluchtige bestanddelen grof kristallijne gesteentelichamen. Typische ertsmineralen zijn beryl, lepidoliet en zinnwaldiet, zirkoon en titaniet, cassiteriet, wolframiet en molybdeniet.
Gasmengsels die aanwezig zijn in een reeds grotendeels uitgekristalliseerd magmalichaam, dringen bij temperaturen van 500-400°C in de spleten van naburig gesteente en ook in kloven van reeds sterk afgekoelde plutonen; ze kristalliseren daar en vormen gangen en dringen ook in poreus nevengesteente.
Ertsmineralen zijn cassiteriet, zinnwaldiet en wolframiet, alsmede molybdeniet en pyriet.
Bij temperaturen van 400-0°C scheiden zich de in het warme water opgeloste stoffen af. zulks ten gevolge van de verlaging van de temperatuur en druk. Hierdoor neemt het metaalgehalte toe en ontstaat een zgn. hydrothermale afzetting.
Het aantal hydrothermale afzettingen is zeer groot. Karakteristieke voorbeelden zijn de metaalconcentraties van antimonium, lood, goud, cobalt, koper, kwik, zilver en zink.
Tot de vulkanische afzettingen worden gerekend de sub vulkanische, die diep vulkanisch zijn gevormd. Verder de onderzeese afzettingen en de bovengrondse, vulkanische gasvormingen. Karakteristieke ertsmineralen zijn goud- en zilvermineralen, hematiet en pyriet, alsmede zwavel.
Sedimentaire afzettingen.
Sedimentaire afzettingen ontstaan bij verwering van gesteente door inwerking van water of door chemische processen onder bepaalde klimatologische omstandigheden. Het temperatuurbereik van sedimentaire ertsvorming ligt tussen enkele graden onder het vriespunt en ongeveer 70°C.
Door de werking van water en wind worden metaalhoudende mineralen door hun bestendigheid tegen verwering en door hun hoge dichtheid in zand en kiezel opeengehoopt tot concentraties van metaal, de zgn. placer. Al naar gelang het betrokken mineraal spreekt men van chromiet-, goud-, ilmeniet-, kassiteriet-, magnetiet-, monaziet- en platinaplacers.
Aan het daglicht tredende ertslichamen liggen in het bovenste gebied van de verweringszone. Hier ontstaat een oxydatiezone die veel ijzer bevat, maar weinig edelmetalen. Mijnwerkers spreken van een 'ijzeren hoed'. Deze ertsen zijn poreus, aan de oppervlakte verweerd en bruin tot zwart van kleur. Vaak wijst de aanwezigheid van malachiet en azuriet op de aanwezigheid van een oxydatiezone. Door hun gemakkelijke toegankelijkheid werden deze afzettingen in het verleden bij voorkeur het eerst ontgonnen. Ze zijn daarom bijna geheel verdwenen.
De in de oxydatiezone opgeloste verbindingen sijpelen naar beneden, komen in het grondwater terecht en worden daar uitgefilterd. Het aldus ontstane gebied dat met mineralen is verrijkt heet cementatiezone. Het bevat vooral sulfidische ertsen van koper (chalcociet, covellien, chalcopyriet, borniet) en van zilver (acanthiet), maar ook gedegen koper, zilver en goud.
Metamorfe ertsafzettingen.
Metamorfe ertsafzettingen ontstaan door omvorming van magmatische en sedimentaire ertsen. Door metamorfose ontstaan geen nieuwe afzettingen. Wel verandert de samenstelling van de reeds aanwezige magmatische of sedimentaire ertsen door de vorming van nieuwe mineralen en door oplossing en verandering van de bestanddelen.
Hieronder is een vereenvoudigde en meer toegankelijke indeling gemaakt van de ertsen:
Ertsen met edelmetalen
1. Zilver
2. Platina
3. Goud
Ertsen met ijzer
1. Hematiet
2. Sideriet
3. Magnetiet
4. Limoniet
Overige ertsen
1. Mangaan
2. Chroom
3. Wolfraam
4. Molybdeen
5. Lood/Molybdeen
6. Lood
7. Nikkel
8. Kobalt
9. Vanadium
10. Uraan
11. Titaan
12. Nioob/Tantaal
13. Koper
14. Tin
15. Zink
16. Arseen
17. Bismut
18. Antimoon
19. Kwik
20. Magnesium
21. Aluminium
22. Zwavel
23. Beryllium
