Van veldspaat tot kaolien:inzicht in chemische verwering en kaolinietvorming

Door Iain McLean, bijgewerkt 30 augustus 2022

Veldspaat:de hoeksteen van graniet

Veldspaat maakt ongeveer 60% uit van graniet, monzoniet en syeniet, waardoor de klassieke porfierachtige textuur van deze stollingsgesteenten ontstaat. Het is een aluminosilicaatmineraal dat in twee primaire varianten bestaat:plagioklaas (een natrium-calciumreeks) en orthoklaas (kaliumrijk).

Plagioklaas versus orthoklaas

• Plagioklaas – Een natrium- of calciumaluminosilicaat. Onder een polariserende microscoop vertonen plagioklaaskristallen triclinische symmetrie en hebben de neiging langer te blijven bestaan tijdens verwering.
• Orthoklaas – Een kaliumhoudend silicaat dat kristalliseert in een monoklien systeem. Orthoklaas is chemisch reactiever en vergrijst sneller.

Hydrolyse:het belangrijkste verweringsmechanisme

Veldspaat is diep onder de grond chemisch stabiel, maar wordt kwetsbaar wanneer het wordt blootgesteld aan het aardoppervlak. Bij hydrolyse (de reactie van een watermolecuul met veldspaationen) komen waterstofionen vrij die zich vervolgens verbinden met silica, waardoor het kleimineraal kaoliniet ontstaat.

Kaoliniet:het resulterende kleimineraal

Kaoliniet is een aluminiumsilicaathydroxide dat verschijnt als een witte of grijze klei. De precieze samenstelling hangt af van het oorspronkelijke type veldspaat:natrium-, calcium- of kaliumionen worden uitgeloogd in oplossing en opgenomen in de kaolinietstructuur.

De historische en industriële betekenis van Kaolin

De naam “kaolin” komt uit een regio in China waar het mineraal voor het eerst werd ontdekt. Al meer dan een millennium is deze fijne, witte klei essentieel voor de productie van porselein en porselein. Bovendien is kaliumveldspaat een belangrijk onderdeel van de glasproductie.