Naturaliesamlingen Kieppi
Viljo Nissinens mineralsamling
Utställningstexter
MINERALEN
Mineralen är bergarternas byggstenar. De består av atomer och molekyler, som är ordnade i en
regelbunden, tredimensionell uppbyggnad. Varje mineral har sin egen struktur och individuella
kristallform. Man känner till ca 3700 mineral, men bara ett tiotal är viktiga för uppbyggnad av bergarter.
MINERALENS UPPKOMST
Jordens yta är i ständig förändring. Bergskedjor eroderas och jämnas ut. Materialet transporteras mot
havet. Ur havet stiger nya bergskedjor, vilka i sin tur igen jämnas ner. Uppkomsten av bergskedjor är en
följd av hur plattorna i litosfären rör sig och kolliderar. Utjämningen beror på samverkan mellan fenomen
i jordens hydrosfär och atmosfär samt tyngdkraften. Händelseförloppet, vars tidsskala är hundratals
miljoner år, cirkulerar materialet på jordens yta. Fenomen kallas materiens eller geologins stora kretslopp.
Alla tillhörande processer pågår hela tiden.
Ur det stora kretsloppet kan man urskilja tre omgivningar där mineral och bergarter uppkommer. De är
kristallisationav magma (1), vittring och avlagring som sker på jordytan (2), samt en långsamt
framskridande omvandling av bergarter på grund av högt tryck och/eller värme (3). I det följande
behandlas kretsloppets skeden genom att betrakta mineralens uppkomst.
1) Magman kristalliserar
När magman svalnar kristalliserar den till mineral. Vartefter temperaturen sjunker kristalliserar varje
mineral i tur och ordning vid den kristallisationstemperatur som är karakteristisk för det. Medan
kristallisationen fortsätter, minskar mängden smälta och dess konsistens förändras. Det här resulterar i
bergarter, som är uppbyggda av flera olika mineral.
De mineral som kristalliserar vid hög temperatur får lättare fram sin egen kristallform, eftersom
bergartssmältan, som omger dem inte begränsar deras tillväxt. De mineral som kristalliserar vid låg
temperatur, kan inte utveckla kristallformer, utan de fyller upp de utrymmen som de tidigare
kristalliserade mineralkornen avgränsar.
Ryolit
När magman stelnar snabbt förblir mineralpartiklarna små.
Granit
När magman kristalliserar långsamt uppstår grovkorniga bergarter.
2) Vittring och sedimentering
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
[ASIAKIRJAN NIMI]
2 (5)
pp.kk.vvvv
På jordytan blir den hårda berggrunden utsatt för vittring. I den kemiska vittringen påverkas bergarterna
av vatten och i det lösta ämnen. Mineralens konsistens förändras och det uppstår nya mineral, vilka kallas
lermineral. I och med att fältspat vittrar uppstår kaolinit, som är ett typiskt lermineral.
I samband med vittringen upplöses olika beståndsdelar i vattnet. Med vattenlösningen förflyttas de vidare
och bildar nya mineral. På detta sätt uppstår till exempel mineral i karbonatgruppen, limonit, kvarts och
kalcedon. Strukturerna i droppstensgrottor och kristalldruser på håligheters väggar har bildats genom
långsam utfällning ur vattenlösningar. Då saltvatten avdunstar uppstår gips och halit eller bergssalt.
I håligeter växar kristallerna långsamt och fritt.
3) Omvandling eller metamorfos.
I jordskorpans rörelser kan bergarter hamna i omgivningar med stigande tryck och temperatur. Till följd
av detta kristalliserar mineralen på nytt, även mineralsammansättningen kan förändras. Omvandlingarna
sker i fast tillstånd utan att materialet smälter. Mineralen som då uppkommer berättar om de förhållanden,
i vilka de bildats.
Den kemiska sammansättningen för sillimanit, andalusit och kyanit är densamma. Trycket och
temperaturen avgör till vilket Al2O(SiO4) kristalliserar.
Kristaller
I kristaller är atomerna ordnade i regelbundna strukturer, vilket syns utåt som släta ytor på kristallen.
Ehetscellen är kristallens grundbyggsten. Det är kristallgittrets minsta möjliga tredimensionella del, som
är begränsad av parallella sidor. Genom att lägga till enhetsceller på längden, tvären och på varandra kan
man bygga upp en hel kristall.
Under lämpliga förhållanden kristalliserar varje mineral enligt sin egen kristallform, vars geometri och
symmetriska egenskaper bestäms av kristallgittrets enhetscell. Halitens enhetscell har åtta masspunkter
(atomer), och dess form syns direkt i kristallens form.
Varje mineral har sin egen typiska kristallform, som kan användas vid identifiering av mineralet.
Kristallsystem
Kristaller kan, enligt sina symmetriska egenskaper, delas in i sju olika klasser eller kristallsystem. Varje
klass har en enhetscell, och genom att mångfaldiga den kan man bygga upp det ifrågavarande
kristallsystemets kristaller. Axelkorsen beskriver ytornas inbördes förhållandena och vinklar i
enhetscellerna.
Ett kristallsystem anger ramen åt kristallens form. Kristallisationsförhållandena bestämmer vilka ytor som
utvecklas i varje enskilt fall, eller vilken form mineralet får under rådande förhållanden. De mineral som
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
[ASIAKIRJAN NIMI]
3 (5)
pp.kk.vvvv
kristalliseras i håligheter kan få nästan fullständiga former. Utseendet på kristallen kan avvika en hel del
från enhetscellens. Vinklarna mellan ytorna är dock alltid desamma.
Enhetsceller
1. Kubiska kristallsystemet
Tre stycken axlar som är lika långa och bildar räta vinklar med varandra.
2. Tetragonala kristallsystemet
Tre axlar, som skär varandra under räta vinklar, och av vilka två är lika långa.
3. Trigonala kristallsystemet
Tre lika långa axlar skär varandra i 60˚ vinklar. Den fjärde axeln har en annan längd och står vinkelrätt
mot planet som de tre andra bildar.
4. Hexagonala kristallsystemet
Likadant axelkors som hos den trigonala kristallen, men formen på detta system är i genomskärning
sexsidig.
5. Rombiska kristallsystemet
Tre axlar med olika längder vinkelrätt mot varandra.
6. Monoklina kristallsystemet
Tre olika långa axlar av vilka två skär varandra under sneda vinklar medan en står vinkelrätt mot deras
plan.
7. Triklina kristallsystemet
Tre axlar som är olika långa och som skär varandra snett.
IDENTIFIERING OCH KLASSIFIVERING
Vid identifiering av mineral bedöms bl.a. utseende, spjälkbarhet, hårdhet, glans och pulvrets färg. Därtill
har många mineral särdrag, vilka hjälper vid identifieringen. Sådana är till exempel magnetism och
radioaktivitet.
Bergarters mineralsammansättning kan fastställas med hjälp av polarisationsmikroskop. Polariserat ljus,
som leds genom en 0,03 millimeter tjock bergartsskiva, uppträder i varje minerals gitter på ett för
mineralet specifikt sätt.
Mineral kan klassificeras på flera olika grunder. Ur en lekmans synvinkel är det enklaste sättet att dela in
mineralen i fyra grupper efter hur allmänna de är och till vad de används, alltså bergartsbildande mineral,
malmmineral, industrimineral och ädelstenar.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
[ASIAKIRJAN NIMI]
4 (5)
pp.kk.vvvv
Bergartsbildande mineral
Bergarternas huvudmineral kallas för bergartsbildande mineral. Plagioklas, kvarts, kalifältspat, amfiboler,
pyroxener och glimrar bildar tillsammans över 90 % av jordskorpans volym.
Spektrolit är en sällsynt variant av plagioklas.
Malmmineral
Malmmineral innehåller så mycket av någon metall, att de är av betydelse för produktion av metaller.
Viktiga malmmineral i Finland är kromit, kopparkis och zinkblände. Ur dessa anrikas då krom, koppar
och zink. Guldmalmernas guld är ofta i form av ren metall.
Industrimineral
Mineral som används som sådana eller efter lämplig behandling, kallas för industrimineral. Av kalcit
tillverkas till exempel cement, av apatit gödsel, medan talk är en viktig tillsats i många industriella
produkter.
Ädelstenar
Sällsynta, hårda och vackra mineral kallas för ädelstenar. Kordierit, beryll, turmalin och topas har
sporadiskt påträffats i några av vårt lands pegmatiter. Diamanter, som hittats i Finland, har använts som
råmaterial för smycken.
KRISTALLKEMISK KLASSIFICERING
I Naturaliesamling Kieppi finns Viljo Nissinens mineralsamling, som omfattar 1404 exemplar, utställd.
Samlaren klassificerade exemplaren enligt bruklig sed utgående från kristallens struktur och kemiska
sammansättning.
Silikater är den viktigaste gruppen, 90-95% av jordskorpan är silikater. Sulfider är föreningar av metall
och svavel, oxider är föreningar av metall och syre. Andra grupper är till exempel hydroxider, karbonater,
fosfater och halogenider. Sin egen klass bildar de grundämnen som förekommer fritt i naturen, till
exempel guld.
Grundämnen
I naturen förekommer i ren form ca 20 grundämnen. De mest kända är guld, silver, koppar, grafit,
diamant och svavel. Till grundämnesgruppen hör även metallblandningar såsom legeringar, karbider och
nitrider.
Sulfidgruppen, Halogenider, Oxidgruppen, Karbonatgruppen, Sulfatgruppen, Fosfatgruppen
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
[ASIAKIRJAN NIMI]
5 (5)
pp.kk.vvvv
Sulfid, Halid, Oxid, Hydroxid, Karbonat, Nitrat, Borat, Sulfat, Wolframat, Fosfat, Arsenat, Antimonat,
Vanadat
8) Silikater
Silikater uppbyggs av kisel-syre-tetraedrar (SiO4), vilka binds till varandra via metallatomer. Silikater
delas upp i fem grupper utgående från hur de sammanbinds.
Nesosilikater (enskilda SiO4 –grupper), Kedjesilikater, Bandsilikater, Nätsilikater (Fyllosilikater),
Tektosilikater (tredimensionellt gitter av SiO4 –tetraedrar)
