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.orgARAGONIET
Agrigento, Sicilië, Italië
Vergeleken bij zo’n 20 à 30 jaar geleden is de hedendaagse mineralenverzamelaar een verwend nest – al beseft hij dat meestal zelf niet. Veel specimens waar je vroeger alleen maar van kon dromen zijn de dag van vandaag vlot beschikbaar tegen dikwijls vrij redelijke prijzen. Maar dat is niet altijd het geval: omgekeerd zijn er ook stukken die vroeger vlot verkrijgbaar waren maar heden ten dage én zeldzaam én duur geworden zijn. Een typisch voorbeeld daarvan zijn de zwavel-, celestien- en aragonietspecimens uit Sicilië: vroeger haast alomtegenwoordig op mineralenbeurzen, maar tegenwoordig nog maar occasioneel te vinden bij de liquidatie van een oude verzameling – en dan enkel nog op voorwaarde dat je portefeuille de nodige diepgang heeft.
Dergelijke specimens dateren uit de vroegere zwavelontginningen die zich vooral concentreerden in de Siciliaanse provincies Agrigento en Caltanisetta. Over een gebied van zowat 3000 km2 - dat zich uitstrekte van het midden van het eiland tot een groot gedeelte van de zuidkust - waren in 1904 – het hoogtepunt van de Italiaanse zwavel-wereldhegemonie – ongeveer 800 afzonderlijke mijnen in werking, die samen bijna 40 000 mensen tewerk stelden. De zwavel kwam er voor in een matrix van kalksteen, bij een gemiddeld gehalte van 25% - alhoewel hier en daar zelfs 90% werd gehaald. Het betrof hier geen homogeen doorlopende afzettingen: in de loop van de geschiedenis werden de originele lagen door diverse tektonische activiteiten (breuken, plooiingen, verheffingen, …) opgebroken in talrijke kleinere eenheden. De ligging daarvan was bijzonder moeilijk te voorspellen, tot latere wanhoop van menig mijnexploitant.
Het is verleidelijk om aan te nemen dat die zwavellagen hun oorsprong vinden in het vulkanisch karakter van Sicilië, maar ondertussen is ruimschoots aangetoond dat dit een foutieve veronderstelling is: ze zijn daarentegen van evaporitische aard. Zo’n slordige 6 miljoen jaar geleden raakte het nauw van Gibraltar verstopt na een tektonische verstoring in het westen van de Middellandse Zee. Het water van de aldus volledig afgesloten zee begon te verdampen, zodat die deels of volledig droog kwam te staan. Daarbij begonnen allerlei opgeloste substanties – gips, haliet, kalium- en magnesiumverbindingen, calciet – neer te slaan in lagen van een onregelmatige dikte: eentje daarvan lag in wat nu het zuiden van Sicilië is. Toen uiteindelijk de smalle landbrug bij Gibraltar terug werd doorbroken, liep de Middellandse Zee terug vol. Een deel van de evaporietlagen loste terug op en een ander deel werd bedekt met diepzeesediment. Hoe daarna de zwavellagen zijn ontstaan is nog niet helemaal duidelijk, maar waarschijnlijk speelden specifieke bacteriën daarbij een doorslaggevende rol: een eerste soort reduceerde de aanwezige gips tot H2S, dat vervolgens door een ander type werd geoxideerd tot elementaire zwavel. Dergelijke zwavellagen waren niet alleen beperkt tot Sicilië: in Italië alleen al kwamen die ook voor in Calabria, Romagna en Piemonte.
Er zijn aanwijzingen dat in Sicilië zelfs al rond 900 BC zwavel werd gewonnen en geëxporteerd naar Griekenland en Noord Afrika – voornamelijk voor medicinale doeleinden. De echte ontginning startte rond 1700 – oorspronkelijk enkel in dagbouw, waarbij bijzonder zwavelrijke sleuven en putten werden uitgegraven. Dat was de aanzet tot latere meer gerichte ontginningen waarbij schuin aflopende schachten tot een diepte van 150 á 200 meter werden uitgedolven. Rond 1800 had Sicilië al een virtueel monopolie op de zwavelhandel binnen Europa, en in de negentiende eeuw werd dat nog verder uitgebouwd: de piek werd bereikt in 1904 (zie hoger) met een virtueel wereldmonopolie. De mijnbouw werd vooral bedreven door middel van Engels en Frans kapitaal – de lokale grondbezitters konden doorgaans de daarvoor vereiste fondsen niet opbrengen. Zwavel was in de negentiende eeuw een veelgevraagd product, dat toepassing vond in de textielindustrie, de landbouw, buskruitfabricage, en vooral de ontluikende chemische activiteiten - waarbij zwavelzuur een steeds belangrijker rol speelde. Vooral het Leblanc procedé - waarbij soda werd gesynthetiseerd uit keukenzout, via een omweg over natriumsulfaat – was een belangrijke verbruiker. Door die dominante positie kwamen technische verbeteringen in de zwavelmijnen nooit echt aan bod – men bleef liever aanmodderen op de van ouds bekende wijze die qua investering weinig tot geen risico bood.
De aangewende ontginningstechnieken waren rond 1900 dan ook nauwelijks veranderd. De toegang tot de ondergrondse operaties was meestal beperkt tot trappen – soms tot 1000 treden lang - die werden uitgehouwen in het gesteente. Nagenoeg alle operaties waren manueel: in 1895 hadden slechts 99 mijnen van de 510 die toen operatief waren, de beschikking over mechanische hulpmiddelen. Er werd gewerkt volgens het kamer & pijler procedé, waarbij de picconieri met een houweel het zwavelerts loshakten. Dat werd in zakken of manden van 20 tot 70 kg elk geladen, die langs de trappen manueel naar boven werden gesjouwd door jongetjes (in sommige gevallen slechts 6 jaar oud!) en jongens – carusi genaamd. De picconieri werden vergoed op basis van het door hen geproduceerd erts – voor bijbehorende kosten zoals werktuigen, springstof, lonten, carusi en hun voeding moesten ze zelf instaan. Ze “huurden” de carusi van hun straatarme ouders, maar in werkelijkheid werden die hun persoonlijke eigendom waarmee ze konden laten of doen wat ze wilden. Onder dergelijke voorwaarden werd met de carusi niet bepaald zachtzinnig omgesprongen: ze werden afgedreven als echte slaven en wie niet kon volgen werd mishandeld of verminkt. Ontsnappingspogingen werden zwaar bestraft – soms met de dood. Booker T Washington – politiek leider van de Afro-Amerikaanse gemeenschap in het begin van de twintigste eeuw, en in zijn jeugd zelf kindslaaf in de kolenmijnen van West Virginia – bezocht de zwavelmijnen in 1910 en beschreef zijn ervaringen in 1912 in zijn “The Man Farthest Down”: “The cruelties to which the child slaves (formerly 6 to 7 years old) have been subjected are as bad as anything that was ever reported of the cruelties of Negro slavery”. De carusi zagen er uit als grauwe oude mannen, die spraken met een schorre stem en zelden de leeftijd van 25 jaar haalden. Longontsteking, tuberculose en fysische misvormingen door de voortdurende zware belasting waren schering en inslag. De lokale autoriteiten beklaagden zich dat ze in het betrokken deel van Sicilië nagenoeg geen geschikte rekruten voor het leger konden vinden. In 1905 werd een wet gestemd die kinderarbeid onder de 15 jaar verbood, maar die bleef nagenoeg integraal dode letter.
Naast het uitputtend fysisch aspect van het werk waren de ondergrondse omstandigheden bovendien ook nog uitermate gevaarlijk. De hitte was intens en ventilatie was onbestaande tot onvoldoende. Holtes gevuld met giftige of explosieve substanties (waterstofsulfide, kooldioxide, koolwaterstoffen, methaan) onder hoge druk explodeerden op gezette tijden. Een gasexplosie in 1881 kostte het leven aan 66 mensen, bij een brand in 1916 werden 89 mijnwerkers gedood en een brand in de mijn van Cozzo Disi duurde van 1887 tot 1891. Het gemiddeld aantal ongevallen werd op een jaarlijkse 5000 geschat, waarvan er 1200 alleen al bij carusi die met hun zware lading op de onverlichte trappen het evenwicht verloren en in de diepte stortten. Steeds volgens dezelfde Booker T Washington: “… a sulfur mine in Sicily is about the nearest thing to hell that I expect to see in this life.” Daarmee vergeleken lijkt het (ongeveer gelijktijdige) Aalst van Priester Daens met al zijn schrijnende armoede en kinderarbeid eerder een Club Med!
Maar ook bovengronds – waar de zwavel uit het erts werd geëxtraheerd – was het niet bepaald rozengeur en maneschijn . Er werd gebruik gemaakt van de relatief lage smelttemperatuur (115°C): in ovens werd het erts verhit tot de zwavel gesmolten was en onderaan kon worden verzameld. Het eindproduct werd verhandeld in blokken van 70 á 80 kg elk, met de typische vorm van een afgeknotte piramide. Hout of steenkool waren lokaal niet beschikbaar en bovendien te duur om te worden aangevoerd. Het aloud adagium “faute de grives, on mange des merles” indachtig zijnde stak men dan maar een deel van de toch al overvloedig aanwezige zwavel in brand om de ovens op te stoken. De eerste versies daarvan waren uitermate primitief: putten van 1 tot 2 meter diameter werden gevuld met erts en in brand gestoken – na 1 á 2 dagen kon het gesmolten eindproduct op de bodem worden verzameld. Daarbij ging meer dan 70% van de zwavel verloren als het verstikkende, gasvormige zwaveldioxide: niet alleen een enorm pover rendement maar bovendien ook nog eens een immense belasting voor het milieu. In de wijde omgeving verdween de volledige flora en fauna, en de schadelijke invloed op het personeel was navenant. Latere opeenvolgende technische verbeteringen aan de ovens lieten toe het rendement op te drijven tot 80 %, maar de resterende 20% bleven omgezet naar zwaveldioxide dat onbehandeld de atmosfeer werd ingestuurd. Her en der werden in de twintigste eeuw bescheiden verbeteringspogingen ondernomen – zoals het verwarmen van de ovens met oververhitte stoom of het afscheiden van de zwavel uit het gemalen erts via flotatie – maar die bleken onveranderlijk veel te duur uit te vallen, vergeleken met het oude beproefde systeem.
In de tweede helft van de negentiende eeuw werd het Leblanc procedé om soda te synthetiseren gaandeweg vervangen door de goedkopere en minder polluerende Solvay-methode, die gebruik maakte van keukenzout, kalksteen en ammoniak - zonder daarbij gebruik te maken van zwavelzuur. Sicilië behield nog wel zijn monopoliepositie, maar toch daalde de wereldwijde vraag naar zwavel gevoelig. Tot overmaat van ramp werd rond 1900 in de USA het Frasch procedé ontwikkeld en gepatenteerd: daarbij werd oververhit water geïnjecteerd in de uitgestrekte ondergrondse zwavelafzettingen van Texas en Louisiana, zodat de gesmolten hoogzuivere zwavel eenvoudig kon worden opgepompt. Mede dank zij de goedkope lokale aardolie zakte de Amerikaanse ontginningskost tot minder dan de helft van die van de beste Siciliaanse mijnen. Vanaf dan kon het voor Sicilië enkel nog bergaf gaan. Zwavelontginning was zowat de enige werkgelegenheid in de streek, en dus zagen de overheden zich genoodzaakt tot massale belastingreducties en subsidies. Met de Koreaanse oorlog (buskruit!) kwam er begin de vijftiger jaren weliswaar nog een laatste stuiptrekking, maar dan was het ook finaal “over and out”: nieuwe milieuwetten leidden in 1988 tot de definitieve sluiting van de laatste nog overlevende Siciliaanse zwavelmijnen. Zwavel blijft ook heden ten dage nog een veelgevraagde grondstof, maar meestal wordt die nu gewonnen ofwel uit de afvalstromen van de metaal-, gas- en olie-industrieën ofwel uit het roosten van pyriet.
De Siciliaanse zwavelmijnen zijn bij verzamelaars vooral bekend voor hun schitterende specimens zwavel (waarvan later helaas nogal wat geraffineerde synthetische vervalsingen op de markt werden gebracht), celestien (in diverse kristalvormen) en aragoniet (als typische drielingen). Die werden vooral gevormd in de pockets die zich in de zwavelhoudende kalksteen hadden gevormd en dankzij de nagenoeg exclusief handmatige ontginning konden er veel intact worden geborgen. Origineel werden ze mogelijks verzameld door opzichters (de picconieri en de carusi hadden wel wat anders aan hun hoofd!) als gift of aandenken voor hoger geplaatsten. Naarmate de interesse voor mineralogische specimens zich ontwikkelde werden ze meer en meer opgekocht door tussenpersonen. Tegen het einde van de negentiende eeuw hadden nagenoeg alle belangrijke verdelers ze in hun aanbod opgenomen – veel daarvan bezochten persoonlijk het gebied om er hun specimens te selecteren en aan te kopen. Vaak werden daarbij de gedetailleerde vindplaatsgegevens over het hoofd gezien, en werden ze aangeboden onder de naam van de dichtstbijzijnde stad of van de provincie of zelfs het summiere “Sicilië”: van dergelijke exemplaren is het naderhand zeer moeilijk tot onmogelijk om nog de exacte mijn na te trekken. Het kan niet anders of er moeten heel veel goede exemplaren in circulatie zijn geweest - je vraagt je alleen maar af waar die ondertussen gebleven zijn, want heden ten dage zijn ze nog maar uitermate moeilijk te vinden. Op de storthopen van sommige mijnen kunnen nu nog specimens van mindere kwaliteit worden gevonden. Ondergronds verzamelen – in zoverre nog mogelijk - is uitermate gevaarlijk vanwege de onstabiliteit van de mijnen en blijft bijgevolg ten zeerste af te raden.
Het specimen op de foto (190 x 110 x 80 mm) dateert van 1981 – ik heb het van Jean-Marie Eloy op de ACAM-beurs van 2012. Het is afkomstig uit Agrigento (oude naam: Girgenti) – wat zowel voor de stad als de provincie kan staan. Verschillende grijsgroenige, goedgevormde kristallen verdringen zich op een matrix van grotendeels massieve aragoniet, waarop hier en daar nog wat gele zwavelaggregaatjes verspreid liggen - zoals hierboven beschreven een haast obligate begeleider voor deze locatie. Het geheel vertoont een uitermate sterke rozerode fluorescentie onder een Convoy lichtbron (365 nm). Hier komen twee fluorescentiekleuren tegelijk aan bod: een rode, die te wijten is aan samarium dat deels het calcium vervangt, en een blauwgroene die afkomstig is van organisch materiaal van het humuszuur-type (herinner je de rol van de mariene sedimentatie bij de vorming van de zwavellagen). Het eindresultaat is een mengkleur waarbij de originele verzadiging van de rode kleur stevig teruggedrongen werd naar de roze kant. Je kunt hier gerust van een ware “fluobom” spreken: dergelijke specimens worden graag gebruikt als blikvanger in display-cases om op educatieve tentoonstellingen het fluorescentieprincipe te illustreren.
De individuele aragonietkristallen – tot 50 mm lengte bij een doormeter van maximum 25 mm - zijn zuilvormig en langsgestreept. Op het eerste zicht vertonen ze een hexagonale symmetrie, maar dat is slechts schijn: aragonietkristallen zijn immers orthorombisch en kunnen helemaal geen zestallige symmetrieas vertonen. Als je echter aandachtig de detailfoto bekijkt (zie hieronder) dan merk je dat op de dwarsdoorsnede van een kristal duidelijk insnoeringen te zien zijn op sommige zijden. Dergelijke inspringende hoeken zijn doorgaans goede indicatoren dat er tweelingen in het spel zijn, en ook hier is dat niet anders. We hebben hier te maken met aragoniet drielingen, die morfologisch behoren tot de meer algemene groep van de cyclische tweelingen, waarbij de contactvlakken niet evenwijdig met elkaar lopen. De inspringende hoeken worden duidelijk verklaard met behulp van de geïdealiseerde VESTA-tekening in figuur 1: een dwarsdoorsnede (gezien uit de richting evenwijdig met de c-as) van een drieling – waarbij de drie individuele kristallen elk met een andere kleur zijn weergegeven.
detailfoto
Figuur 1: bovenaanzicht (VESTA tekening door Paul Tambuyser)
Specifiek bij aragoniet zijn de buitenhoeken van de (pseudo regelmatige) zeshoekige structuur niet exact gelijk aan 120°, maar aan het iets kleinere 116°11’ (meet maar na met een gradenboog op je scherm als je het niet gelooft!). Daarmee kun je geen “sluitende” zeshoek construeren – sommige zijden vertonen bijgevolg een lichte knik naar binnen. Het geheel geeft wel sterk de indruk van een zestallige symmetrie, maar die is enkel ogenschijnlijk. Als je aandachtig kijkt zie je dat twee tegenover elkaar liggende inkepingen dieper ingesneden zijn dan de andere vier – en dat aan weerszijden van de diepere inkepingen de (110) vlakken perfect in elkaars verlengde liggen, wat bij de overige (110) vlakken niet het geval is. Dergelijke drielingen komen niet alleen in de Siciliaanse zwavelafzettingen frequent voor: ook elders worden ze gevonden, zoals bijvoorbeeld in het Spaanse Aragon, waar ze meestal meer langgerekt zijn. Figuur 2 laat tenslotte nog eens de (geïdealiseerde) drieling zien in zij-perspectief.
Figuur 2: zijaanzicht (VESTA tekening door Paul Tambuyser)
Met dank aan Paul Tambuyser en Axel Emmermann voor hun advies bij het kristallografisch, respectievelijk fluorescentie-aspect van deze MMM.
Ref: Mineralogical Record 43/2012, p 161 e.v.
