tämä on Earthcache joten et löydä paikalta kätkölaatikkoa tai logikirjaa tähän kätköön liittyen. Tällä Eartcachella käynti osoitetaan suorittamalla kätkökuvauksessa kerrotut tehtävät. Eartcacheen eli maakätköön kuuluu oleellisena osana kohteen geologiaan liittyvä opetuksellisuus.
This is an Earthcache so you won't find any items, box, physical cache or logbook at this site. you can log you visit by doing given tasks. Each EarthCache provides educational notes about current place geology.
Jussarön musta ranta, Iron Beach of Jussarö
Jussarön musta ranta
Miksi tänne ?
Tällä paikalla on vanha mineraalikaivos ja sen ympäristössä on edelleen löydettävissä syvältä maan kuoresta paljastunutta ja paljastettua mineraalia. KIteisiä metallipitoisia mineraalia esiintyy syntyperänsä takia tyypillisesti juuri tälläkin paikalla esiintyvän kiteisen kallioperän alueella (kuva 3). Tällä paikalla mineraalia on esiintynyt niin paljon että sitä on ollut järkevä louhitaan kaupalliseen tarkoitukseen eli se on muodostanut malmiesiintymän. Kaivostoiminnan ansiosta (kuvat 4 ja 10) tässä kätkökuvauksessa esiteltävää mineraalia on maanpinnalla tutkittavissa ja löydettävissä.
Kätkön koordinaateista sijaitseva musta ranta on muodostunut kokonaisuudessaan kaivostoiminnan sivukivestä. Näet ja koet sen siis paikanpäällä. Rannan hiekka ja kivet ovat pääsääntöisesti tässä kuvauksessa kerrottua mineraalia. Tutki siis rannan kiviä tarkasti kirjaustehtävän mukaisesti
Historiaa
Alueen magneettipitoisuus havaittiin jo aikaisin merenkäynnin yhteydessä kompasseissa ilmenevissä häiriöissä. Muunmuassa tämän perusteella alueen kallioperää alettiin tutkia enemmän.
Jussarön kaivos oli Jussaaressa vuosina 1834–1861 ja uudelleen 1961–1967 toiminut rautakaivos. Viimeksi kaivoksen omisti Vuorenniska Oy.
Jussaaren rautamalmiesiintymää alettiin tutkia 1830-luvulla ja kaivostoiminta jatkui aina vuoteen 1861 saakka, jolloin se oli lopetettava kannattamattomana siitä huolimatta, että kaivoksen työvoimana oli käytetty irtolaisuudesta tuomittuja vankeja.
Jussarön kaivos avattiin uudelleen vuonna 1961 ja sen tuottamaa rikastetta jalostettiin 1960-luvun alussa perustetulla Koverharnin terässulatolla. Osittain meren alla ollut kaivos lopetettiin vuonna 1967 kannattamattomana. Tämän jälkeen saari siirtyi puolustusvoimien käyttöön.
1800-luvun kaivostoiminnasta on säilynyt jäänteinä noin kymmenen avolouhosta saaren pohjoisosassa. 1960-luvulla saaren eteläosassa toimineesta uudesta kaivoksesta on säilynyt 250 metriä syvä kaivoskuilu sekä noin kymmenkunta erilaista rakennusta kuten murskaamo, rikastamo, konepaja, konttori ja varastorakennuksia.
Magnetiitin synty ja esiintyminen
Magmat, josta magmakivilajit syntyvät, ovat silikaattisulia. Ne sisältävät pääasiassa piitä (Si), natriumia (Na), happea (O), kaliumia (K), magnesiumia (Mg), rautaa (Fe), alumiinia (Al) sekä pieniä määriä muita alkuaineita. Magmassa on myös kaasuja. Tärkein niistä on vesihöyry, mutta myös muita aineita sisältyy niihin, kuten esimerkiksi rikkiä (S), klooria (Cl), fluoria (F) ja booria (B).
Kivi voi sulaa paineen vähenemisen, lämpötilan nousun tai veden lisäämisen vaikutuksesta. Paineen väheneminen eli dekompressio saa Maan vaipan peridotiitin sulamaan, mikä tuottaa uutta basalttista kuorta keskiselänteillä. Alityöntövyöhykkeillä veden siirtyminen vaippaan sulattaa vaipan kiilan ja tuottaa andesiittisia sulia. Vuorenpoimutuksessa Maan kuori paksuuntuu ja kuoren kasvanut lämmöntuotto alkaa sulattaa sen sisäosia.
Magmat ovat useimmiten vain osittain sulia, eli ne muodostuvat kiteiden, sulan ja kaasukuplien sekoituksesta. Kun magma jäähtyy, siitä kiteytyy eri lämpötiloissa erilaisia mineraaleja (ks. fraktioiva kiteytyminen). Jos aikaisessa vaiheessa kiteytyvät mineraalit erkanevat magmasta, jäljelle jäävän sulan kemiallinen koostumus muuttuu. Näin esimerkiksi basalttinen sula voi kehittyä graniittiseksi sulaksi.
Magmat voivat vuorovaikuttaa sivukiven kanssa assimiloimalla kivenkappaleita ympäristöstään tai reagoimalla kemiallisesti niiden kanssa. Kaksi magmaa, joilla on eri koostumus, voi sekoittua keskenään samassa magmakammiossa ja muodostaa intermediääristä seosmagmaa.
Magmakiviä voidaan luokitella sen perusteella, mikä on kiven moodi eli mineraalikoostumus. Syväkivet ovat yleensä faneriittisia eli niiden rakeet ovat silmämääräisesti havaittavissa (yli 2 mm), joten mineraaleihin perustuva luokittelu on käytännöllinen. Pintakivissä mineraalikoostumusta voi olla vaikea havaita pienen raekoon takia (alle 0,2 mm), jolloin kemiallinen luokittelu voi olla sopivampi.
Mineraalisessa luokittelussa tarkastellaan esimerkiksi, sisältääkö kivi pääasiassa vaaleita eli felsisiä mineraaleja (kvartsi, maasälvät, muskoviitti ja foidit) vai tummia eli mafisia mineraaleja (magnetiitti, biotiitti, sarvivälke, pyrokseeni ja oliviini). Felsisiä kiviä ovat esimerkiksi graniitti ja dioriitti, mafisia gabro ja basaltti, ultramafisia (mafisten mineraalien osuus yli 90 prosenttia) peridotiitti ja pyrokseniitti.
Magnetiittimineraalia esiintyy usein metamorfisissa kivissä. Metamorfisiksi kivilajeiksi kutsutaan alkujaan sedimentti- tai magmakivilajeja joissa on tapahtunut muutoksia tyypillisesti kideranketeessa tai kemiallisessa koostumuksessa. Metamorfoituneet kivilajit ovat Suomessa yleisiä.
Muutostapoja voidaan ryhmitellä eri perusteilla. Aluemetamorfoosia tapahtuu suuressa mittakaavassa mannerlaattojen reunavyöhykkeillä maan kuoressa tapahtuvassa toiminnassa, jossa kiviaines joutuu suureen paineeseen ja kuumuuteen. Paikallismetamorfoosia tapahtuu sulan kuuman kiven, magman, joutuessa kosketuksiin kiinteän kiven kanssa, jolloin magmaa ympäröivä kivi vaihtaa kiderakennettaan. Magma voi myös sisältää mineraaleja jotka reagoivat ympäröivän kiviaineen kanssa kemiallisesti. Paikallisen metamorfoosin lajeja ovat kontaktimetamorfoosi (usein lämpömetamorfoosia), kataklastinen metamorfoosi eli kiven murtumiseen ja muovautumiseen liittyvä metamorfoosi sekä shokki- tai impaktimetamorfoosi, jota tavataan meteoriittitörmäyskraattereista (kuva 1).
Esimerkiksi graniitti muuttuu paineessa graniittigneissiksi ja savikivi aluksi fylliitiksi ja metamorfoosin edetessä kiilleliuskeeksi ja edelleen kiillegneissiksi tai granuliitiksi tai magmatiitiksi.
kuva 1 metamofisten kivien syntyminen
Oksidimineraalit koostuvat jonkin metallin ja hapen yhdisteistä. Ryhmään kuuluvat myös hydroksidit, joissa on metallin lisäksi hydroksyyliryhmä (OH−). Ryhmän mineraalit muodostuvat usein hapettumalla muista mineraaleista. Tavallisia oksideja ovat muun muassa hematiitti (rautaoksidi), magnetiitti (rautaoksidi), kromiitti (kromioksidi), spinelli (magnesiumalumiinioksidi) sekä korundi. Se millaista mineraalia millekin alueelle kiteytymisen tapahtuessa muodostuu perustuu siihen mitä alkuaineita ja muita yhdisteitä kiteytymisen aikana on ollut paikalla. Tällä paikalla on ollut rautaa ja se on aikojen saatossa sitoutunut kiviin muodostean rautamineraalia (kuva 2).
kuva 2 Oksidimineraalin synty
Magnetiiti, tältä paikalta löytyvä mineraali
Itämeren pohjoisosissa, kuten Suomen ja Ruotsin rannikko- ja saaristoalueella, merenpohjan kallioperä koostuu pääasiassa ikivanhasta kiteisestä kallioperästä. Kallioperän rikkonaisuus ja heikkousvyöhykkeet jakavat kallioperän pienempiin osiin, eli lohkoihin. Tämä näkyy esimerkiksi Saaristomeren ja Suomenlahden rannikon rikkonaisena ja monimuotoisena maisemana.
Kiteistä kallioperää peittävät mm. Itämeren eteläosissa, Selkämeren ja Perämeren keskiosissa sekä Suomenlahden etelärannikolla nuoremmat sedimenttikivet, jotka usein tasoittavat merenpohjan syvyyseroja. Kiteisen kallioperän alueella merenpohja muodostaakin usein monimuotoisemman ja rikkonaisemman elinympäristön kuin niillä alueilla, joissa sitä verhoavat sedimenttikivet.
Merenpohjan pinnanmuotojen pääpiirteet ovat muodostuneet jo ennen viimeisintä jääkautta. Kiteisen kallioperän ja sedimenttikivien pinnanmuodot, jääkauden kulutus- ja kerrostumistoiminta sekä nykyiset eroosio- ja sedimentaatio-olot ovat yhdessä vaikuttaneet Itämeren pohjan koostumukseen ja -muotoihin. Kuitenkin merenpohjan pinnanmuotojen pääpiirteet ovat muodostuneet jo ennen viimeisintä jääkausiaikaa, kallioperän kehityshistorian varhaisissa vaiheissa.
kuva 3 suomenlahden alueen kallioperä
Magnetiittimalmeja esiintyy magmakivissä ja metamorfiiteissa. Esiintymiä on myös muun muassa Kolarin ja Kemijärven alueilla. Myös Ruotsissa, Intiassa ja Yhdysvalloissa on suurehkoja esiintymiä. Magnetiitti (Fe3O4) on spinelliryhmään kuuluva oksidimineraali ja tärkeä rautamalmimineraali. Kemiallisesti se on rauta(II,III)oksidia. Puhdas magnetiitti sisältää 72 % rautaa. Magnetiitti voi myös sisältää prosentin verran vanadiinia tai titaania. Nimensä mukaisesti magnetiitti on vahvasti magneettinen materiaali, tarkemmin sanottuna ferrimagneetti.
Kidejärjestelmältään magnetiitti on kuutiollinen. Kiteet ovat usein oktaedreja tai rakeisia aggregaatteja. Magnetiitin väri on raudanmusta tai harmaanmusta. Viirun väri on musta. Kiilto on himmeä metallinkiilto. Magnetiitin kovuus on 5,5–6 Mohsin asteikolla ja ominaispaino on 4,9–5,2 g/cm³. Se ei sula kaasuliekissä, mutta liukenee suolahappoon.
Tällä paikalla rautamalmi on sijainnut meranpohjan alla olevassa kalliossa olleissa juonteissa (kuva 4), Malmioihin on päästy käsiksi poraamalla kallioon pystysuuntaisia tunneleita, joita malmioita kohti on menty poikittaisia käytäviä pitkin. Louhostoiminnan ansiosta paljastunutta mineraalia on löydettävissä tältä rannalta poikkeuksellisen paljon.
kuva 4, mineraalimalmioiden alkuperäinen sijainti suhteessa saariin ja merenpohjaan
Farrimagneettisuus, Magnetiitin erikoisominaisuus
Ferrimagnetismi on fysiikassa tunnettujen magneettisten tilojen, ferromagnetismin ja antiferromagnetismin, välimuoto. Ferrimagneettisissa aineissa magneettiset momentit ovat järjestäytyneet säännolliseen hilaan siten, että vierekkäiset magneettiset momentit osoittavat vastakkaisiin suuntiin, samaan tapaan kuin antiferromagneettisissa aineissa. Toisin kuin antiferromagneettisissa aineissa, ferrimagneettisissa aineissa vastakkaisiin suuntiin osoittavat magneettiset momentit eivät kuitenkaan täysin kumoa toisiaan ja aine on osittain magnetisoituva. Tärkeä ferrimagneettisten aineiden ryhmä ovat ferriitit, joiden yleinen kemiallinen kaava on MO, missä O on happi ja M on jokin metalleista Ni, Mn tai Fe.
Ferrimagneettisten aineiden magneettiset momentit järjestäytyvät spontaanisti Curien lämpötilan alapuolella, jolloin aine käyttäytyy ferromagneetin tavoin. Curien lämpötilaa korkeammissa lämpötiloissa ferrimagneettiset aineet käyttäytyvät paramagneettisten aineiden tavoin.
Todennäköisesti vanhin tunnettu ulkoisesti magneettinen materiaali, magnetiitti (Fe3O4), on ferrimagneettinen aine. Ferrimagnetismi magnetiitissa syntyy sen hilarakenteen eri kohdissa sijaitsevista rautaioneista Fe2+ ja Fe3+, joilla on erilaiset magneettiset momentit. Magnetiitin rakenne on kuutiollinen ja sen Fe-atomit sijaitsevat tetraedrisissä ja oktaedrisissa kiderakenteen paikoissa.
kuva 5 Magnetiitin kiderakenne
kuva 6 vastakkaiset magneettiset voimat määrittävät aineen magneettiset ominaisuudet
kuva 7. Ferrimagneettisen mineraalin magneettisuutta voidaan tehostaa sivelemällä sitä kestomagneetilla jolloin varaukset kääntyvät samansuuntaisiksi.
kuva 8 Ferrimagneettisen Magnetiitin ja paramagneettisen Hematiitin kiderankenteen ero
kuva 9, Magnetiitin tunnistaminen
Magnetiitin käyttö
Rauta on neljänneksi yleisin alkuaine ja toiseksi yleisin metalli maankuoressa, jossa sitä on noin 5 prosenttia. Sitä esiintyy luonnossa jonkin verran vapaanakin, meteoriittirautana. Maankuoressa sitä on kuitenkin paljon enemmän erilaisina yhdisteinä. Tärkeitä mineraaleina esiintyviä rautayhdisteitä ovat rautaoksidit kuten magnetiitti (Fe3O4) ja hematiitti (Fe2O3) sekä rautasulfidi, rikkikiisu eli pyriitti (FeS2). Myös rautasälpää eli sideriittiä, joka on rautakarbonaattia (FeCO3), louhitaan rautamalmina. Luonnossa rautaa on runsaasti myös silikaattimineraaleina, jotka yleensä ovat väriltään tummia, mutta niillä ei ole merkitystä malmina.
Malmi tarkoittaa sellaista luonnollista mineraaliesiintymää , josta voidaan taloudellisesti tuottaa metalleja. Tällaisia mineraaleja kutsutaan malmimineraaleiksi. Määritelmän mukaisesti on myös käsite teollisuusmineraali esiimerkiksi talkki, jonka metallia magnesiumia ei ole pääsääntöisesti tarkoitus erottaa metalliksi. Valmis timantti tai kulta ei ole malmia. Jotta mineraaliesiintymä eli mineralisaatio olisi malmi, sen on täytettävä ainakin seuraavat kriteerit:
- riittävä koko
- riittävän korkea metallipitoisuus
- riittävän hyvä laatu
- metalli on voitava erottaa mineraaleista
- riittävän korkea metallin markkinahinta
- hyvät liikenneyhteydet ja infrastukruuri
Nämä tekijät yhdessä määräävät sen, onko mineralisaatio taloudellisesti hyödynnettävissä eli malmia. Tekijät eivät ole ehdottomia, vaan ne ovat hyvin suhteellisia ja vaihtelevia. Esimerkiksi jos mineraaliesiintymä on määrältään pienehkö, se voi silti olla taloudellisesti hyödynnettävissä, jos se on tarpeeksi rikas. Se, mikä on tarpeeksi iso ja tarpeeksi rikas, riippuu metallien markkinahinnoista. Jos metallien hinnat ovat alhaiset, voi suhteellisen iso tai rikas mineralisaatio olla epätaloudellinen, eli se ei määritelmän mukaan ole malmi. Päinvastainen tilanne voi syntyä metallien markkinahintojen noustessa: aiemmin kannattamattomasta mineraaliesiintymästä voi tulla malmi.
Pelkästään riittävä koko ja laatu vallitsevassa hintasuhdanteessa eivät yksin tee malmia. Mineraaliesiintymän on myös oltava laadultaan sellainen, että siitä on mahdollista erottaa metalleja taloudellisesti. Esimerkiksi rikkikiisu ei ole malmimineraali vaikka se sisältääkin rautaa, koska raudan erottaminen siitä on erittäin kallista ja koska rautaa on mahdollista erottaa helpommin esimerkiksi magnetiitista.
Vaikka kaikki edellä esitetyt ehdot toteutuisivat, mineraaliesiintymän on sijaittava myös tarpeeksi hyvien liikenneyhteyksien päässä, jotta siitä louhittua raaka-ainetta voitaisiin taloudellisesti kuljettaa jalostuslaitoksille. Esimerkiksi iso, rikas ja hyvälaatuinen mineraaliesiintymä voi olla epäkannattava, jos tarpeeksi lähellä ei ole tarvittavaa liikenneverkostoa ja infrastruktuuria.
Magnetiittia käytetään raudan lähteenä rautapohjaisten kemikaalien ja lannoitteiden valmistuksessa. Magneetit ovat kompassin keskeinen osa. Avoin Meriliikenne, kaupankäynti ja sodankäynti ovat siis suuressa määrin osa magneettisen mineraalin ansiota.
Myös eliöiden aivoissa esiintyy magnetiittia, ja sitä löytyy ihmisellä etenkin aivokalvosta. Monet eläimet suunnistavat magnetiittihiukkasten fysikaalisiin ominaisuuksiin perustuvan magneettikompassinsa avulla.
Jussarön musta ranta ja siinä oleva magnetiittiesiintymä on syntynyt tälle paikalle, entiseen merenlahteen kaivostoiminnan sivukivestä
kuva 10. tämän rannan syntyminen ja mineraalin päätyminen rannalle alkuperäisestä malmiosta
Jotta voit kirjata tämän kätkön löydetyksi sinun
täytyy suorittaa seuraavat tehtävät annetuissa koordinaateissa:
1 )
Tämän geokohteen koordinaattien läheisyydessä sijaitsee vanha mineraalikaivos jossa magnetiittia on kaivettu esiin saaren ja merenpohjan alla sijaitsevasta esiintymästä. Tästä sivukivestä on muodostunut Jussarön musta ranta juuri tälle paikalle, entiseen merenlahteen. Etsi rannalta ja rantapenkereeltä mineraaleja keräämällä ja tutkimalla siinä olevia kiviä ja hiekkaa.
a)
Perustuen siihen mitä näet ja löydät paikalta, onko maastosta edelleen magnetiittia? Perustele vastauksesi; millä perusteella määrittelit löytösi juuri magnetiitiksi? Miten kuvailisit löytämääsi, eli kerro löytösi fyysisistä ja visuaalisista piirteistä? Millä perusteella se on juuri magnetiittia, eikä esimerkiksi hematiittia tai Pyriittiä? kuinka isoja ovat suurimmat kivet joista löydät mineraalia, entäpä pienimmät?
b) Tunnustele löytämisiä mineraaleja kestomagneetilla. mitä havaitset? Mistä tämä johtuu? Jos yrität magnetisoida mineraalikiveä sivelemällä sitä kestomagneetilla samansuuntaisesti, Tarttuuko tämän jälkeen löytämääsi mineraalipalaan metalli esimerkiksi klemmari tms, eli onko se magnetisoitavissa? Miksi/ miksi ei?
c) Mihin kiviainekseen löytämäsi magnetiitti on mielestäsi sekoittunut? perustele mielipiteesi? miksi tämä magnetiiitti esiintymä on syntynyt juuri tänne?
2 )
Lähetä vastauksesi kätkön omistajalle sivun yläreunan viestikeskuslinkillä.
Sinun ei tarvitse odottaa kirjauslupaa, mutta asiattomat kirjaukset tullaan poistamaan. Omistaja vastaa jollain aikavälillä viestiin, jos vastauksissa on epäselvää.
3 )
Toivottavaa on myös että otat valokuvan itsestäsi ja/tai gps laitteestasi kaivoksella tai rannalla ja liität sen kirjaukseesi. Älä paljasta vastauksia kirjaustehtäviin kuvallasi.
..
Iron Beach of Jussarö
Why here ?
There is an old mineral mine on this site and in its surroundings you can still find a mineral that has been found, digged and exposed deep from the earth's crust. Due to their ancestry, metal-containing minerals are typically found in the area of crystalline bedrock that also occurs at this particular site (picture x). At this site, so much of the mineral has been found that it has been sensible to mine it for commercial purposes, i.e. it has formed an ore deposit. Thanks to mining, the mineral presented in this cache description can be studied and discovered on the open ground at this beach (pictures 4 and 10).
The black beach, located at the coordinates of cache, is formed entirely from the side stone of the mining operations. So you can see and experience it on the spot. The sand and stones of the beach are mainly the mineral described in this description. So examine the rocks on the beach carefully according to the logging tasks.
History
The Jussarö mine was an iron mine that operated in Jussaari from 1834 to 1861 and again from 1961 to 1967. Most recently, the mine was owned by Vuorenniska Oy.
The jussaari iron ore deposit began to be studied in the 1830s and mining continued until 1861, when it had to be stopped as unprofitable, despite the fact that prisoners convicted of vagrancy had been used as labour for the mine.
About ten open-pit mines in the north of the island have survived as remnants of mining in the 1800s. The new mine, which operated in the south of the island in the 1960s, has preserved a 250-metre-deep mine shaft, as well as about a dozen different buildings, such as a crushing plant, a concentrator, a machine shop, a office and warehouse buildings.
The birth and occarace of the Maagnetite
The magmas from which the igneous rock species originate are silicate feathers. They contain mainly silicon (Si), sodium (Na), oxygen (O), potassium (K), magnesium (Mg), iron (Fe), aluminum (Al), as well as small amounts of other elements. There are also gases in magma. The most important of them is water vapor, but other substances are also contained in them, such as, for example, sulfur (S), chlorine (Cl), fluorine (F) and boron (B).
The stone can melt under the influence of a decrease in pressure, an increase in temperature or the addition of water. A decrease in pressure, or decompression, causes the peridotite of the Earth's mantle to melt, producing a new basaltic crust on the mid-backs. In under-thrust zones, the transfer of water to the mantle melts the wedge of the mantle and produces andesitic feathers. In mountain folding, the Earth's crust thickens, and the increased heat dissipation of the crust begins to melt its internal parts.
Magmas are most often only partially melted, that is, they are formed by a mixture of crystals, melt and gas bubbles. When the magma cools down, different minerals crystallize from it at different temperatures (see fractional crystallization). If the minerals crystallizing at an early stage diverge from the magma, the chemical composition of the remaining melt changes. Thus, for example, a basaltic melt can develop into a granitic melt. Magmas can interact with side rock by assimilating rock fragments from their environment or by chemically reacting with them. Two magmas with different compositions can mix with each other in the same magma chamber to form intermediary alloy magma.
Igneous rocks can be classified based on what is the mode of the rock, that is, the mineral composition. Deep rocks are usually faneritic, that is, their granules are visually noticeable (more than 2 mm), so a classification based on minerals is practical. In surface rocks, the mineral composition can be difficult to detect due to the small grain size (less than 0.2 mm), in which case the chemical classification may be more suitable.
The mineral classification examines, for example, whether the stone contains mainly light or felsic minerals (quartz, feldspars, muscovite and foids) or dark i.e. mafic minerals (magnetite, biotite, hornbeam, pyroxene and olivine). Felsic rocks include granite and diorite, mafiisia gabbro and basalt, ultramafic (mafic minerals account for more than 90 percent) peridotite and pyroksenite.
Magnetite mineral is often found in metamorphic rocks. Metamorphic rock species are originally called sedimentary or igneous rock species that have undergone changes in typically crystal sediment or chemical composition. Metamorphosed rock species are common in Finland. The ways of changing can be grouped according to different criteria. Spatial metamorphosis occurs on a large scale in the peripheral zones of the continental plates in the activity that occurs in the earth's crust, where the aggregate is subjected to high pressure and heat. Local metamorphosis occurs when a molten hot rock, magma, comes into contact with a solid rock, causing the rock surrounding the magma to change its crystal structure. Magma can also contain minerals that react chemically with the surrounding rock. Species of local metamorphosis include contact metamorphosis (often thermal metamorphosis), cataclastic metamorphosis, i.e. metamorphosis associated with the fracture and molding of rocks, and shock or impactimetamorphosis found in meteorite impact craters (picture 1).
For example, granite is converted under pressure into granite gneiss, and clay stone initially turns into phylilite, and as metamorphosis progresses, into mica shale, and further into mica gneiss or granulite or magmatite.
picture 1, genesis of metamorfic rock at this place
Oxide minerals consist of compounds of some metal and oxygen. The group also includes hydroxides, which, in addition to the metal, have a hydroxyl group (OH−). The minerals of the group are often formed by oxidation from other minerals. Common oxides include hematite (iron oxide), magnetite (iron oxide), chromite (chromium oxide), spinel (magnesium aluminum oxide) and corundum. What kind of mineral is formed at any given time during crystallization is based on what elements and other compounds have been present during crystallization. In this place there has been iron and is has been bound to rocks to form an iron mineral.
pictere 2 genesis os oxidicing minerals at seabed bedrock
Magnetite, the mineral found here
In the northern parts of the Baltic Sea, such as the coastal and archipelago areas of Finland and Sweden, the bedrock on the seabed consists mainly of ancient crystalline bedrock. The brokenness and weakness zones of the bedrock divide the bedrock into smaller parts, i.e. blocks. This can be seen, for example, in the broken and diverse landscape of the Archipelago Sea and the coast of the Gulf of Finland.
The crystalline bedrock is covered by e.g. In the southern parts of the Baltic Sea, in the central parts of the Bothnian Sea and the Bothnian Bay, as well as on the southern coast of the Gulf of Finland, younger sedimentary rocks, which often even out differences in the depth of the seabed. Indeed, in the area of crystalline bedrock, the seabed often forms a more diverse and broken habitat than in areas where it is covered with sedimentary rocks.
The main features of the topography of the seabed were formed even before the last ice age. The topography of crystalline bedrock and sedimentary rocks, the consumption and deposition activities of the ice age, and the current erosion and sedimentation conditions have together influenced the composition and shapes of the bottom of the Baltic Sea. However, the main features of the topography of the seabed have been formed even before the last ice age, in the early stages of the history of bedrock development.
picture 3, Bedrock of the Gulf of Finland and this place
Magnetite ores are found in igneous rocks and metamorphites. There are also deposits in areas such as Kolari and Kemijärvi. There are also larger deposits in Sweden, India and the United States. Magnetite (Fe3O4) is an oxide mineral belonging to the spinel group and an important iron ore mineral. Chemically, it is iron(II,III) oxide. Pure magnetite contains 72% iron. Magnetite can also contain one percent of vanadium or titanium. As its name implies, magnetite is a strongly magnetic material, more precisely, a ferri magnet.
In terms of its crystal system, magnetite is cubic (Picture 5). Crystals are often octahedrons or granular aggregates. The color of magnetite is iron black or gray-black. The color of the quail is black. Gloss is a dull metallic sheen. The hardness of magnetite is 5.5–6 on the Mohs scale, and the specific gravity is 4.9–5.2 g/cm³. It does not melt in a gas flame, but dissolves in hydrochloric acid. Magnetite may form a yellow-brown rust coating if washed or kept in a moist area. If a specimen is washed, it should be dried to prevent rusting. Rust can easily be removed by soaking the Magnetite in a rust-removing solvent such as Iron Out. (Picture 9.)
At this point, the iron ore has been located in the plots in the rock beneath the seabed (pic. 4), The ores have been accessed by drilling vertical tunnels in the rock, towards which the ores have been traversed along transverse passages. Thanks to quarry activity, an exceptionally large amount of exposed mineral can be found on this beach.
pictere 4, Initial location of mineral ores relative to islands and seabed
Ferrimagnetism, special feuture of Magnetite
Ferrimagnetism is an intermediate form of the magnetic states known in physics, ferromagnetism and antiferromagnetism. In ferrimagnetic substances, magnetic moments are arranged in a moderate lattice so that adjacent magnetic moments point in opposite directions, similar to that of antiferromagnetic substances (picture 6). However, unlike antiferromagnetic substances, in ferrimagnetic substances, magnetic moments pointing in opposite directions do not completely cancel each other out, and the substance is partially magnetized. An important group of ferrimagnetic substances are ferrites, the general chemical formula of which is MO, where O is oxygen, and M is one of the metals Ni, Mn or Fe.
The magnetic moments of ferrimagnetic substances spontaneously organize below curie's temperature, causing the substance to behave like a ferromagnet. At temperatures higher than the temperature of curie, ferrimagnetic substances behave like paramagnetic substances.
Probably the oldest known externally magnetic material, magnetite (Fe3O4), is a ferrimagnetic substance. Ferrimagnetism in magnetite arises from the iron ions Fe2+ and Fe3+, located at different points of its lattice structure, which have different magnetic moments. The structure of magnetite is cubic, and its Fe atoms are located in tetrahedral and octahedral in places of crystal structure.
picture 5 Crystallic structure of Magnetite
picture 6 Magnetic forces inside minerals crystal structure detimnine its magnetic ability
picture 7 The magnetism of a ferrimagnetic mineral can be enhanced by smearing it with a permanent magnet so that the charges turn parallel
picture 8 Crystal stucture on Ferrimagnetic Magnetite and paramagnetic hematite
picture 9, regonizition of Magnetite
Usage of magnetite
Iron is the fourth most common element and the second most common metal in the earth's crust, where it is about 5 percent. It occurs in nature even as somewhat free, meteorite iron. However, in the earth's crust there is much more of it in the form of various compounds. Important iron compounds found as minerals are iron oxides such as magnetite (Fe3O4) and hematite (Fe2O3), as well as iron sulfide, sulfur crystal or pyrite (FeS2). Iron slats, or siderites, which is iron carbonate (FeCO3), are also mined as iron ore. In nature, iron is also abundant in the form of silicate minerals, which are usually dark in color, but do not have any meaning as ore.
Ore refers to a natural mineral deposit from which metals can be economically produced. Such minerals are called ore minerals. By definition, there is also the concept of industrial mineral as a precursor to talc, the metal of which magnesium, as a rule, is not intended to be separated into a metal. Ready diamond or gold is not ore. In order for a mineral deposit, or mineralization, to be an ore, it must meet at least the following criteria:
- sufficient size
- sufficiently high metal content
- good enough quality
- it must be possible to separate the metal from the minerals
- a sufficiently high market price for the metal
- good transport connections and infrastructure
Together, these factors determine whether mineralization is economically exploitable, that is, ore. The factors are not absolute, but are very relative and variable. For example, if a mineral deposit is smaller in quantity, it can still be economically exploitable if it is rich enough. What is big enough and rich enough depends on the market prices of metals. If metal prices are low, then relatively large or rich mineralization may be uneconomical, that is, by definition, it is not ore. The opposite situation may arise with an increase in the market prices of metals: a previously unprofitable mineral deposit can become an ore.
Sufficient size and quality alone in the prevailing price cycle do not alone make ore. The quality of the mineral deposit must also be such that it is possible to extract metals economically from it. For example, sulfur crystal is not an ore mineral although it contains iron, because it is very expensive to separate iron from it and because it is possible to separate iron more easily, for example, from magnetite.
Even if all the above conditions are met, the mineral deposit must also be located within sufficient transport links to allow the raw material extracted from it to be economically transported to processing plants. For example, a large, rich and good-quality mineral deposit can be unprofitable if there is not the necessary transport network and infrastructure close enough.
Magnetite is used as a source of iron in the manufacture of iron-based chemicals and fertilizers. Magnets are the central part of the compass. Open maritime transport, trade and warfare are therefore largely due to the magnetic mineral.
Magnetite is also found in the brains of organisms, and it is found in humans, especially in the meninges. Many animals navigate with the help of their magnetic compass, which is based on the physical properties of magnetite particles.
The black beach of Jussarö and the magnetite deposit in it have arisen on this site, in the former bay of the sea from the waste or side rock of mining.
picture 10. The emergence of this beach and the end up of the mineral on the beach from the original ore
To log this cache you must do following tasks in given coordinates:
1)
Near the coordinates of this geosite lies an old mineral mine where magnetite has been excavated from a deposit located under the island and the seabed. From this side stone, the black shore of Jussarö has formed on this very spot, in the former bay. Search the beach and embankment by collecting minerals and exploring the rocks and sand in it.
a) Based on what you see and find at the site, is there magnetite in the terrain? Justify your answer; on what basis did you define your discovery precisely as magnetite? How would you describe what you found, i.e. tell about the physical and visual features of your discovery? On what basis is it precisely magnetite, and not, for example, hematite or Pyrite? how big are the biggest blocks of magnetite you found, how about the smallest?
b) Feel the minerals you find with a permanent magnet. what do you observe? What is the reason for this? If you try to magnetize a mineral stone by brushing it with a permanent magnet parallel to each other, will the piece of mineral you find after this stick metal, for example, to a paper clip, etc., i.e. is it magnetizable? Why/why not?
c) What aggregate do you think magnetite is mixed with? justify your opinion? why has this Magnetite deposit arisen right here?
2 )
Send your answers via messagecenter (link at the top of this description) to the cache owner.
You don't have to wait for a logging permission, but any incomplete logs will be deleted. Cache owner will reply something for post if there is some faults in answers.
3 )
It is hoped that you take a photo of yourself and / or your GPS device at the beach or at the mine and then paste it to you log. Try not to spoil logging tasks by your photo.
"The most exciting way to learn about the Earth and its processes is to get into the outdoors and experience it first-hand. Visiting an Earthcache is a great outdoor activity the whole family can enjoy. An Earthcache is a special place that people can visit to learn about a unique geoscience feature or aspect of our Earth. Earthcaches include a set of educational notes and the details about where to find the location (latitude and longitude). Visitors to Earthcaches can see how our planet has been shaped by geological processes, how we manage the resources and how scientists gather evidence to learn about the Earth."
- Maitomies -