Merkwaardige macro mineralen
een informatieve rubriek met handstukken uit de collectie van Raymond Dedeyne, door hemzelf becommentarieerd en door Theo Muller van foto’s voorzien - voor vragen of suggesties, email mmm@minerant.orgAlmandien/Spessartien van Antsosara, Ialamaitana Pegmatites, Sahanyvotry, Vakinankaratra, Madagascar
Granaten – niet die hoogst onstabiele tuigen waarmee de dag van vandaag de stoepen in Antwerpen zowat bezaaid liggen, maar sensu mineralogische specimens – zijn traditioneel zeer populair bij mineralenverzamelaars. Ze komen voor als grote en goedgevormde kristallen, in een breed kleurengamma, vaak van edelsteenkwaliteit. Ze horen thuis in de zogenaamde granaatgroep met als chemische formule
X3Z2(SiO4)3
met X = Mg, Ca, Fe(II), Mn(II), … en Z = Al, Fe(III), Cr(III), V(III), …
Het zijn nesosilicaten – van het type [SiO4]4- - samengesteld uit onafhankelijke silicaattetraëders (centrale siliciumatomen omringd door 4 zuurstofatomen op de hoekpunten van een tetraëder), waarbij de negatieve ladingen gecompenseerd worden door drie tweewaardige en twee driewaardige kationen. De bekendste zijn: almandien met X = Fe(II) en Z = Al; spessartien met X = Mn(II) en Z = Al; grossulaar met X = Ca en Z = Al; andradiet met X = Ca en Z = Fe(III); uvaroviet met X = Ca en Z = Cr(III); en pyroop met X = Mg en Z = Al. De vier eerstgenoemde zijn relatief gemakkelijk te verkrijgen. Uvaroviet in grotere kristallen ligt daarentegen – sinds de legendarische kristallen van het Finse Outokumpu nagenoeg volledig van de markt verdwenen zijn – al heel moeilijk. Met pyroop tenslotte wordt het pas helemaal problematisch: grotere kristallen daarvan zijn – in zoverre ze ook werkelijk bestaan - zo goed als onvindbaar. Tenminste op die uit het Dora Maira massief in het Italiaanse Piemonte na, die tot 25 cm diameter kunnen halen: wetenschappelijk heel interessant maar met hun egaal witte kleur beantwoorden ze niet direct aan wat je van een klassieke granaat zou verwachten. Verder is veel van wat als pyroopkristallen wordt verhandeld bovendien ook nog iets totaal anders: ik heb er in de loop van de jaren al verschillende gekocht en evenzoveel ontgoochelingen opgelopen.
Als ik op de beurs van Hannut 2018 een nieuw lot grote pyroopkristallen op matrix uit Madagascar aangeboden krijg, ben ik dan aanvankelijk ook niet direct wild enthousiast. Mijn scepticisme wordt verder nog versterkt door de - tenminste voor pyroop - verdacht lage prijzen. Maar de verkoper staat bij mij door de jaren heen geboekt als deskundig handelaar/verzamelaar én goed beslagen op het gebied van Madagascar mineralen. Bovendien verzekert hij mij ook nog eens dat de specimens geanalyseerd werden door de groep van Federico Pezzotta – ook al niet de minste als het over de Malagassische mineralogie gaat. En als klap op de vuurpijl: een andere verkoper – evenzeer gereputeerde mineralenkenner én specialist in edelstenen - zou van hem al een vrij groot lot van dit materiaal gekocht hebben nadat hij de echtheid als pyroop via de brekingsindex had nagetrokken.
Tegen zoveel goede argumenten kan ik niet op. Voor echte pyroop zijn deze kristallen wel ongemeen groot, maar dit is een voor mij nieuwe vindplaats in een land dat al eerder voor mineralogische verrassingen heeft gezorgd: je weet maar nooit wat daaruit verder nog kan voortkomen. Ik ga dus uiteindelijk door de knieën en koop het specimen met het grootste kristal (zie foto) voor een mooie prijs. Ik troost mij met de gedachte dat, mocht het iets anders blijken te zijn, ik er toch nog altijd een mooi granaatkristal aan overhoud - voor de ware identiteit zien we dan later nog wel. Het specimen zelf (100 x 60 x 70 mm – zie foto) is een goedgevormd kristal van 55mm doormeter op gemengde matrix met o.a. kwarts, waarop nog diverse andere kleine kristallen en kristalfragmenten aanwezig zijn: monstername voor latere analyse mag hier zeker geen probleem vormen. De kleur is diep roodbruin – met sterk tegenlicht is aan de randen een duidelijke rode gloed waar te nemen.
Specimen #3325: granaat van Antsosara – kristalgrootte 55 mm
|
|
Figuur 1: specimen #3325 – twee verschillende oriëntaties
De habitus is een nagenoeg perfecte trapezoëder (synoniem: tetragon-trioctaëder): met de oriëntatie op de foto misschien iets lastiger te herkennen, maar mits enig heroriënteren wordt dit al snel duidelijk (figuur 1, respectievelijk links en rechts).
De verwachtingen omtrent de werkelijke identiteit van mijn nieuwe aanwinst zijn uiteraard hoog gespannen, en al kort na de aankoop wordt het specimen bemonsterd voor het bepalen van de brekingsindex – een taak die door Theo Muller bereidwillig behartigd wordt. Het resultaat is in eerste instantie echter niet al te bemoedigend: de gemeten waarde van 1,795 ligt ver af van die van pyroop (1,714) – het komt eerder in de buurt van die van spessartien (1,800) of wat verderop van almandien (1,830). Dan maar het grof geschut ingezet: een SEM/EDX opname. De uitkomst daarvan (zie figuur 2 en tabel) sluit meteen al alle verdere speculatie uit: rekening houdend dat dergelijke resultaten semi-kwantitatief dienen geïnterpreteerd te worden is dit een of andere granaat van een gemengd type, met ongeveer gelijke aandelen aan almandien (ijzer) en spessartien (mangaan). Dat ligt alvast goed in lijn met de gemeten brekingsindex. Er zijn ook nog kleinere hoeveelheden magnesium en calcium aanwezig, die kunnen wijzen op wat pyroop, respectievelijk grossulaar en/of op onzuiverheden.
Figuur 2: specimen #3325 - SEM/EDX
| ANALYSE # 1 | ANALYSE # 2 | |
| Magnesium | 2 | 1 |
| Aluminium | 26 | 24 |
| Silicium | 44 | 40 |
| Calcium | 3 | 3 |
| Mangaan | 12 | 15 |
| Ijzer | 13 | 17 |
Uit referenties mij ter hand gesteld door Ernst Burke (ref 1, 2) blijkt dat mengkristallen bij granaten effectief en zelfs veelvuldig voorkomen. In ref 1 komt Geiger tot het besluit “the silicate garnet system pyrope-almandine-spessartine-grossular–andradite-uvarovite shows extensive homovalent subsititutional solid solution over two structural sites and complete compositional variation”. Dit wordt vooral duidelijk uit figuur 3, waar de mogelijke combinaties tussen de zes courantste granaatspecies schematisch worden voorgesteld.
Figuur 3: combinaties binnen de zes belangrijkste silicaat-granaten (naar Geiger in ref 1)
De volle lijnen staan daarbij voor binaire samenstellingen die in de natuur voorkomen en in het labo werden gesynthetiseerd; de puntlijnen voor composities die in de natuur zeldzaam voorkomen; en de streeplijnen voor composities die – tenminste in 2016 - nog niet werden gesynthetiseerd of in de natuur gevonden. Onder de laatste noemer staan enkel de almandien - uvaroviet, de almandien-andradiet en de pyroop – andradiet samenstellingen. De combinatie hier ter discussie (almandien – spessartien) en ook pyroop – almandien en pyroop – spessartien waren dus in 2016 al bekend.
Ook ref 2 wijst in dezelfde richting – tussen haakjes een hoogst interessante dissertatie van de Universiteit van Pretoria waarin 1513 edelsteengranaten via XRF werden geanalyseerd: ze verdient een bredere verspreiding en is vrij van het net te downloaden: https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/51329/Maharaj_Chemical_2016.pdf?sequence=4 Daarin worden op p73 – 74 expliciet twee almandien-spessartien monsters aangehaald met een FeO gehalte van 32% tegenover een MnO-gehalte van 8% - en net als het specimen ter discussie bevatten ook die hier nog kleine hoeveelheden MgO (2%) en CaO (1%).
Als we ons eenvoudigheidshalve beperken tot het trio almandien – spessartien – pyroop dan bezetten ijzer(II) – mangaan (II) – magnesium (in respectievelijke volgorde) dezelfde plaats in de kristalstructuur van de granaat en kunnen ze elkaar daar binnen brede grenzen vervangen. De naamgeving van dergelijke vaste oplossingen wordt bepaald door het meest dominante element: zo is Mg2Fe0,5Mn0,5Al2(SiO4)3 duidelijk een pyroop en Mg0,5FeMn1,5Al2(SiO4)3 al even duidelijk een spessartien. Maar Mg0,9Fe1,2Mn0,9Al2(SiO4)3 is een almandien, niettegenstaande de betrokken structuurplaats voor minder dan de helft door ijzer(II) bezet is - want van het trio Mg-Fe(II)-Mn(II)is Fe(II) hier het meest dominante. Let wel: we spreken hierbij steeds over atoompercentages en niet over chemische gehaltes van de samenstellende bestanddelen. Bij het mineraal ter discussie is het mangaangehalte ongeveer gelijk aan het ijzergehalte (tenminste binnen de analytische nauwkeurigheid), maar veel groter dan het magnesiumgehalte: we hebben het hier dan ook beter over almandien/spessartien – wat meteen de titel van deze MMM verklaart – en duidelijk niet over een pyroop, alle claims van de verkoper ten spijt.
Rest nog de vindplaats – want eens je vaststelt dat de naam van een specimen verkeerd is, dan ga je automatisch ook twijfelen aan de opgegeven herkomst. Volgens het originele label zou dat het nogal copieuze “Antsosara, nabij Sahanivotry, Manandona community, Antsirabe district, Vakinankaratra region, Antananarivo province, Madagascar” zijn. In 1996 worden in een nieuwe vindplaats nabij Manandona kleine donkerrode dodecaëdrische granaten ontdekt door de Franse prospectors Fabrice Danet en Denis Gravier van “Le Minéral Brut”. In 1998 verduidelijken die hun data tot “een intermediaire almandien-spessartien uit een pegmatiet 6 km ZO van Manandona en 30km ZO van Antsirabe”. In 2008 wordt een nieuw gelijkaardig lot – ditmaal met kristallen tot 5 cm - aangeboden door Emanuelle Marini van het Italiaanse “Demineralia”. Dat komt allemaal al behoorlijk dicht in de buurt van ons label, maar het verklaart toch nog altijd de term “Antsosara” niet. Totdat in 2010 Jeff Scovil (jawel: de gevierde mineralenfotograaf) het relaas doet van een trip die hij in 2008, samen met Tomasz Praszkier, doorheen Centraal Madagascar ondernam. (ref 3). Daar ontmoeten ze in Antsirabe een mineralenhandelaar die hen enkele mooie granaten laat zien uit de buurt van Sahanivotry. Hij belooft hen mee te nemen naar de vindplaats en zo komen ze uiteindelijk terecht in het Ialamaitana pegmatietveld. Een van die pegmatieten is dat van Antsosara (en daarmee valt tegelijk voor het eerst de langgezochte naam – pas later werd die ook in MinDat opgenomen): “een smalle ader waar een goede kwaliteit trapezoëdrische almandien (!) kristallen van 1 – 2 cm, occasioneel tot 5 cm, worden gevonden”. De “ontginning” in kwestie blijkt niets meer te zijn dan een horizontale gang, verlicht door één enkel kaarsje, en met de wanden bedekt met duizenden granaatkristallen. De hele operatie berust bij een man en zijn familie die er bijeen hokken in het armzaligste krot dat Scovil op zijn Madagascar trip te zien kreeg.
En zo zijn uiteindelijk zowel de naam als de herkomst van het mineraal uit de titel opgehelderd: de vindplaats kon worden bevestigd, maar de naam van het mineraal was gewoonweg fout. Met analyseresultaten voor granaten moet je wel voorzichtig omspringen – zo komen bijvoorbeeld gelaagde structuren regelmatig voor – maar in het hele bovenstaande analytisch en historisch relaas komt ook maar niet de minste evidentie voor pyroop naar voor, en dat is mij toch wel net iets te veel toeval.
Ik heb sindsdien de verkoper in kwestie hier al herhaalde malen op gewezen, maar tevergeefs: hij blijft hetzelfde mineraal steevast verder verkopen als pyroop. Het ergste is daarbij wel dat ik het ondertussen onder die steevast verkeerde naam al in enkele gereputeerde verzamelingen heb opgemerkt! En de wereld, hij draaide vrolijk verder … Ikzelf heb ondertussen mijn les wel geleerd: grote pyropen zijn in de toekomst niet meer aan mij besteed. Mocht je er toch nog eentje op het spoor komen, dan hoef je mij daarvan niet te verwittigen - ik heb mijn part zo stilaan wel gehad.
Met dank aan Paul Tambuyser voor de VESTA kristaltekening en aan Ernst Burke voor het wetenschappelijk advies.
Ref 1: Charles A Geiger, American Mineralogist, vol 101 (2016), pp 1735-1749 “A tale of two garnets: the role of solid solution in the development toward a modern mineralogy”
Ref 2: Deepti Maharaj, 29183376, GLY 890 dissertation, nov 2015, dpt of Geology, Univ of Pretoria (188 pages) “Chemical classification of gem garnets”
Ref 3: Jeffrey A Scovill, Mineralogical Record, 41 (2010), 3, pp 255-270 “Tourmaline for Breakfast: a trip to Madagascar”
