Naar hoofdinhoud

2.2.3 Microscopische classificatie

Deze microscopische classificatie is gebaseerd op een petrografische beschrijving van het gesteente. Deze petrografische beschrijving is belangrijk, niet alleen omdat deze het mogelijk maakt de steen petrografisch te klasseren, maar ook omdat ze toelaat deze kenmerken te benadrukken die het chemisch, fysisch en mechanisch gedrag van de steen kunnen beïnvloeden. Daarom is het noodzakelijk om niet alleen de mineralogische samenstelling en de structuur van de natuursteen te karakteriseren maar ook alle andere opvallende kenmerken. Om een objectieve petrografische classificatie te bekomen, dient de karakterisering van het materiaal zo kwantitatief mogelijk te gebeuren.

Om tot een petrografische beschrijving te komen, stelt men eerst een macroscopische beschrijving op van het proefstuk. Daarna worden er één of meerdere slijpplaatjes vervaardigd (zie § 4.3.1) die met een optische polarisatiemicroscoop onderzocht worden om tot een microscopische beschrijving te komen.

De methodologie voor het opstellen van een dergelijke beschrijving en de manier waarop het verslag dient opgemaakt te worden, staan zeer gedetailleerd beschreven in de Europese norm NBN EN 12407.

In grote lijnen biedt een petrografische beschrijving, bovenop een macroscopische beschrijving, de volgende informatie :

  • samenstelling en identificatie van het gesteente :
    • hoofdbestanddelen
    • bindmiddel
    • organogene resten
    • microstructuur en textuur
    • accessorische bestanddelen, eventueel geanalyseerd met een scanning-elektronenmicroscoop (SEM) of met een reflectiemicroscoop
  • de poreusheid van het gesteente, (micro) scheurtjes en discontinuïteiten
  • homogeniteit
  • identificatie van voor de duurzaamheid schadelijke mineralen.

De classificatie van het gesteente gebeurt conform de regels uit de norm NBN EN 12670.

Alle technische fiches die in deze TV aan bod komen bevatten een microscopische beschrijving van het betreffende gesteente zodat men het ontegensprekelijk kan identificeren.

2.2.3.1 Magmatische gesteenten

De classificatie van de magmatische gesteenten is gebaseerd op de mineralogische samenstelling afhankelijk van de relatieve proporties van volgende mineraalgroepen :
Q = kwarts
A = alkaliveldspaat (incl. albiet)
P = plagioklaas (veldspaat inclusief albiet)
F = foïden (veldspatoïden)
M = mafische en aanverwante mineralen (mica, amfibool, pyroxeen, ...).

De relatieve proporties aan mineralen worden uitgezet in de hiernavolgende Streckeisen-diagrammen die we ontleenden aan de norm NBN EN 12670. Deze vereenvoudigde diagrammen worden gebruikt om zeer precies 'graniet' en 'basalt s.l.' (senso largo) uit de commerciële classificatie te definiëren op basis van hun mineralogische samenstelling. Voor het definiëren van ultrabasische magmatische gesteenten, heeft men echter meer gedetailleerde diagrammen nodig.

De voornaamste dieptegesteenten (graniet)

Afb. 4 Verspreiding van de mineralen in dieptegesteenten (NBN EN 12670).


Verspreiding van de mineralen in dieptegesteenten

Q

Kwarts

A

Alkaliveldspaat (kaliumveldspaat, albiet)

P

Plagioklaas

F

Foïden (veldspatoïden)

3a

Alkaliveldspaat graniet

6a

Alkaliveldspaat-kwartssyeniet

6b

Alkaliveldspaat syeniet

6c

Veldspatoïdehoudend alkaliveldspaat syeniet

6d

Kwartssyeniet

6e

Veldspatoïdehoudend monzoniet

7a

Kwartsmonzoniet

7b

Veldspatoïdehoudend monzoniet

8a

Kwartsmonzodioriet , -monzogabbro

8b

Veldspatoïdehoudend monzodioriet en monzogabbro

9a

Kwartsdioriet, -gabbro en -anorthosiet

9b

Veldspatoïdehoudend dioriet en gabbro

 

Graniet

Graniet (in enge zin) is een plutonisch gesteente (equivalent vulkanisch gesteente : rhyoliet) dat samengesteld is uit de hoofdmineralen veldspaat en kwarts en de secundaire mineralen mica, pyroxeen en amfibool.

Het is een hard, grofkorrelig gesteente met een doorgaans heldere kleur (lichtgrijs, roze, roodachtig of blauwachtig) en een gevlekt uitzicht naargelang de bestanddelen. Dit is een typisch gesteente met grofkorrelige textuur, maar zijn elementen kunnen zeer veranderlijke afmetingen hebben. In porfierisch graniet zijn de veldspaatfenokristen gelegen in een fijnkorrelige massa van kwarts en veldspaat.

Graniet en zijn variëteiten vormen 5 tot 10 % van de oppervlaktegesteenten van de continenten.

De verwering van graniet is voornamelijk afhankelijk van die van veldspaat, waardoor het gesteente wordt ontbonden en granietzand wordt gevormd. Graniet is normaal zeer goed weerbestendig. Omwille van zijn hardheid is graniet, zoals de meeste stollingsgesteenten, moeilijk te bewerken, waardoor het slijpen en polijsten zeer kostelijk is.

 

Syeniet

Syeniet is een plutonisch gesteente (equivalent vulkanisch gesteente : trachiet) dat ook vaak 'graniet zonder kwarts' genoemd wordt. Het bestaat hoofdzakelijk uit kaliveldspaten en amfibolen, met als nevenmineralen pyroxeen en biotiet.

Dit gesteente vertoont hetzelfde uitzicht als graniet, maar is doorgaans donkerder gekleurd, met grijze, roze en groenachtige tinten. Syeniet is normaal zeer goed weerbestendig.

De benaming 'syeniet' is afkomstig van Syene (Egypte), thans Assuan, waar de stenen van de meeste oude Egyptische monumenten werden gewonnen. Larvikiet (of laurvikiet), genoemd naar de stad Larvik in Noorwegen, dat bij ons veel wordt gebruikt (onder de naam Labrador), is in werkelijkheid een syeniet met een speciale structuur en samenstelling.

 

Dioriet

Dioriet is een plutonisch gesteente (equivalent vulkanisch gesteente : andesiet) samengesteld uit de hoofdmineralen plagioklaas en amfibool, met als nevenmineraal biotiet en accessorisch pyroxeen of kwarts. Muscoviet en alkaliveldspaten komen er niet in voor.

Zijn textuur is grofkorrelig, fijnkorrelig of porfierachtig. Het heeft een gevlekt uitzicht en een overheersende groengrijze of rozegrijze kleur. Er is een continue afwisseling tussen dioriet en graniet, via kwartsietdioriet en granodioriet. Dioriet is doorgaans zeer goed weerbestendig.

 

Gabbro

Gabbro is een plutonisch gesteente (equivalent vulkanisch gesteente : basalt) bestaande uit basisch plagioklaas (labradoriet, anorthiet, bytowniet) en pyroxeen als hoofdmineralen, en uit amfibool, biotiet of olivijn als nevenmineralen. Er is noch kwarts, noch alkaliveldspaat, noch muscoviet aanwezig.

De textuur is doorgaans grofkorrelig. Het is een compact gesteente met een overheersend donkergroene kleur, min of meer wit gevlekt. Het verweert met saussuritisatie van plagioklaas (vorming van epidoot, albiet, ...) en oeralitisatie van pyroxeen (in lichtgroene amfibolen) met vorming van titaniet.

De voornaamste vulkanische gesteenten (basalten s.l.)
Afb. 5 Verspreiding van de mineralen in vulkanische gesteenten (NBN EN 12670).

De voornaamste vulkanische gesteenten

Q

Kwarts

A

Alkaliveldspaat (kaliumveldspaat, albiet)

P

Plagioklaas

F

Foïden (veldspatoïden)

1a

Alkaliveldspaat-rhyoliet

3a

Alkaliveldspaat-kwartstrachiet

3b

Alkaliveldspaat-trachiet        

3c

Veldspatoïdehoudend alkaliveldspaat-trachiet

3d

Kwartstrachiet

3e

Veldspatoïdehoudend trachiet

4a

Kwartslatiet

4b

Veldspatoïdehoudend latiet

6a

Tefrietisch fonoliet

7a

Fonolithische tefriet en basaniet

 

Basalt

Basalt is een vulkanisch gesteente met als hoofdmineralen plagioklaas en augiet, en als nevenmineralen olivijn, magnetiet, ilmeniet, met of zonder glasachtige resten. Er kunnen ook fenokristen van augiet en olivijn aanwezig zijn. Het is een compact, zwart gekleurd gesteente, dat bij verwering een donkergroen, donkerbruin, roodachtig of zwart uitzicht kan aannemen. De classificatie en de nomenclatuur zijn uiteenlopend en hangen samen met de mineralogische en chemische samenstelling alsook met het ontstaan van het gesteente : basalt met of zonder olivijn, verzadigd of onverzadigd basalt.

 

Obsidiaan

Obsidiaan is een volledig glazig, zwart, vulkanisch gesteente met een glanzend, schelpvormig, glad breukvlak, gewoonlijk met een rhyolithische samenstelling.

 

Puimsteen

Puimsteen is een zeer poreus, glazig vulkanisch gesteente met een rhyolithische samenstelling (pechstein).

Andere soorten stollingsgesteenten

 

Diabaas of doleriet : gesteente dat het midden houdt tussen gabbro (grofkorrelig) en basalt (microlithisch/fijnkorrelig)

Porfier : kwartsmicrodioriet met porfierische structuur en dacitische samenstelling. De term 'porfierisch' duidt alle magmatische gesteenten (vooral vulkanische) aan met grote kristallen (bv. veldspaat) in een fijnkorrelige matrix (microlithisch). Het enige Belgische gesteente van dit type is het porfier van Quenast-Bierghes-Lessines dat tegenwoordig geëxploiteerd wordt in de vorm van verbrijzelde granulaten.

2.2.3.2 Sedimentaire gesteenten

De benamingen van de sedimentaire gesteenten zijn vastgelegd op basis van de norm NBN EN 12670. In het algemeen onderscheidt men de classificatie van Kraeft (1994) en die van Folk.

Afb. 6 Verspreiding van de mineralen in afzettingsgesteenten (NBN EN 12670).


Verspreiding van de mineralen in afzettingsgesteenten

Q

Kwarts

P

Bladsilicaten

C

Carbonaten

F

Veldspaat en veldspaat/kwarts fragmenten

L

Lithische fragmenten

 


Voor kalksteen en dolomiet hanteerden we de classificatie van Folk die ook in de Europese norm voorkomt. De classificatie van Dunham is niet opgenomen in diezelfde norm, maar is internationaal bekend bij alle geologen en wordt dus gemakkelijker gebruikt.

De classificatie van Folk beschouwt de volgende hoofdbestanddelen van carbonaathoudende gesteenten :

  • Allochems zijn elementen van chemische of biochemische oorsprong die in het sedimentatiebekken gevormd zijn en een zeker transport hebben ondergaan in de vorm van duidelijk te onderscheiden fragmenten. Onder de allochems onderscheidt men :
    • intraclasten : licht afgeronde of hoekige stukken, die afkomstig zijn van een slecht geconsolideerd, aangrenzend sediment en die op geringe afstand opnieuw zijn afgezet om een nieuw sediment te vormen
    • oölieten en pisolieten : kleine bolletjes met een diameter van 0,5 tot 2 mm (oölieten) of groter dan 2 mm (pisolieten), waarvan de kern bestaat uit puin omhuld door dunne concentrische laagjes waarin zich een radiaire structuur kan ontwikkelen
    • pellets : kleine ovale deeltjes van minder dan 200 μm (gemiddeld 40 tot 80 μm) bestaande uit microkristallijn kalkmodder, dat vaak rijk is aan organisch materiaal. Er wordt verondersteld dat pellets van fecale oorsprong zijn.
    • bioclasten, fossielen en skeletdeeltjes
  • Ortochems die bestaan uit :
    • een matrix (micriet of calcietmodder met deeltjes van 1 tot 4 µm)
    • een cement (spariet, calcietkristallen groter dan 10 µm en vaak groter dan 20 of 50 µm)
    • microspariet (meestal ten gevolge van herkristallisatie van micriet) met calcietkristallen van 5 tot 10 µm.

2.2.3.3 Metamorfe gesteenten
Verspreiding van de mineralen in metamorfe gesteentenAfb. 7 Verspreiding van de mineralen in metamorfe gesteenten (NBN EN 12670).

 

F

Veldspaat

C

Carbonaten

E

Epidoot

A

Amfibolen

Mi

Mica, chloriet

Q

Kwarts