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.orgCYANOTRICHIET
Qinglong Mine, Dachang Antimoon Ertsveld, Qinglong County, Guizhou, China.jpg)
De vloedgolf aan mineralogische nieuwigheden waarmee China ons vanaf het begin van de negentiger jaren overspoelde bleef niet beperkt tot vanouds bekende soorten zoals bijvoorbeeld calciet, kwarts en fluoriet uit talloze tot dan toe onbekende vindplaatsen. Op tijd en stond waren daar ook echte rariteiten bij. Zo werden in 2004 voor het eerst Chinese specimens aangeboden – zij het in zeer beperkte mate – van een vreemdsoortig mineraal dat zich voordeed als vederlichte toefjes van hemelsblauwe, ragfijne haartjes die niet zomaar “op zicht” te determineren bleken. Volgens de Chinese handelaars die het voor het eerst op de markt brachten – nooit verlegen om hun bronnen te verhullen voor de concurrentie, desnoods via leugens – ging het om hemimorfiet uit Gejiu in de provincie Yunnan. Daarvan was weliswaar blauwe (koperhoudende) hemimorfiet bekend, maar de uitgesproken haarvormige habitus deed menig verzamelaar toch de wenkbrauwen fronsen.
Het duurde dan ook niet lang voor enkele tenoren uit de Duitstalige mineralenwereld (Berthold Ottens, Steffen Jahn, Jürgen Tron) na enig zoeken tot de conclusie kwamen dat de exacte vindplaats de Qinglong Mine in de provincie Guizhou in Zuid China moest zijn – ruwweg zomaar eventjes 500 kilometer meer noordwaarts. Voorlopig hielden ze het qua determinatie bij het (vrij zeldzame) cyanotrichiet, chemische formule Cu4Al2(SO4)(OH)12.2H2O: in de naam herken je nog de Griekse stamwoorden kyaneos (blauw) en triches (haar). Maar na XRD analyse werd dat bijgesteld tot (het nog veel zeldzamere) carbonaatcyanotrichiet, chemische formule Cu4Al2(CO3,SO4)(OH)12.2H2O.
De Qinglong Mine (alternatief ook bekend als de Dachang Mine) in Guizhou ligt in het Dachang ertsveld – een uitgestrekte antimoonafzetting van zowat 400 km2. Opgepast: los daarvan bestaat er op ongeveer 300 km naar het zuidoosten ook nog een totaal ander Dachang ertsveld in de provincie Guangxi: daar ligt een van de belangrijkste Chinese wingebieden voor tin maar er worden ook nog zink, lood, koper, zilver en … jawel, om het niet al té gemakkelijk te maken – inderdaad ook weer antimoon gewonnen. Het Dachang (Guizhou) voorkomen werd al uitgebaat rond het einde van de Ming Dynastie (1368 – 1644) voor zijn antimoniet, dat bij de Chinezen al ruim 3000 jaar bekend was en toegepast in onder andere vuurwerk en medicijnen. Veel antimoonverbindingen stonden toen al bekend als (weliswaar vrij giftige!) emetica (braakmiddelen) en werden veelvuldig aangewend door dokters en kwakzalvers (het verschil was niet altijd duidelijk) die het kwistig voorschreven voor het purgeren van zowel overtollige levenssappen (humoren) als kwade geesten. In 1953 werd een geologische exploratie van het ertsvoorkomen ondernomen en sinds het begin van de zestiger jaren wordt er een antimoonmijn – een van China’s grotere - door de overheid uitgebaat. Daarnaast wordt er als nevenactiviteit ook nog goud gewonnen. Vreemd genoeg heeft de regio nauwelijks verzamelwaardige antimonietspecimens opgeleverd: daarvoor ben je beter af in Lushi (Henan), Xikuangshan (Hunan) en Wuning (Jianxi), vanwaar spectaculaire kristallen tot 80 cm lengte bekend zijn. Het belang van de Qinglong mijn voor verzamelaars zit hem meer in begeleidende mineralen, zoals fluoriet, gips, calciet, creediet, ottensiet (type locality!) en (uiteraard) carbonaatcyanotrichiet.
Het laatstgenoemde komt er heel sporadisch voor van hemelsblauwe toefjes tot (uitzonderlijk) centimetergrote matten van ragfijne naaldjes tot 5 mm lengte op een kalksteen matrix, in holtes en spleten in de karst die zo nauw zijn dat ze enkel voor kinderen toegankelijk zijn: in Ottens’ “China – Mineralien, Fundstellen, Lagerstätten” staat op pagina 330 zo’n mini-mijnwerkertje afgebeeld.
De foto illustreert een deel van een specimen (totaal 85 x 75 x 55 mm) dat ik op de Luikse beurs in 2012 koop van André Demory. Hij biedt het nog aan onder de naam cyanotrichiet, maar de Duitse bevindingen indachtig wijzig ik dat naar carbonaatcyanotrichiet. Het is het grootste uit een klein lot dat hij eerder dat jaar uit Sainte Marie meebracht en is royaal voorzien van carbonaatcyanotrichiet dat zowel in de vorm van afzonderlijke blauwe speldekussentjes als van matten van ineengestrengelde naaldkristallen prominent aanwezig is. Daarnaast vind je op de matrix ook nog een groepje diepblauwe kristallen (azuriet – op de foto nog net zichtbaar in de rechterbovenhoek), kleurloze fluorietkubusjes tot enkele mm, kleine aggregaatjes tot 1 mm van kleine goudgele korreltjes en enkele speldeknopgrote groene “egeltjes” (malachiet?).
In recente jaren heb ik de gewoonte aangenomen de meeste niet “op zicht” determineerbare stukken uit mijn verzameling - zeker als ik er een MMM over pleeg – te laten analyseren. Dus ook dit specimen, maar alleen loopt dat ditmaal niet van een leien dakje. De hamvraag is hier uiteraard: cyanotrichiet of carbonaatcyanotrichiet? Op een eerste monstertje wordt een SEM/EDS analyse uitgevoerd op twee verschillende plaatsen en dat levert de volgende resultaten op (in atoomprocenten): aluminium 34 – 32%, zwavel 15 – 14%, koper 50 – 53%. Het lichtere koolstofatoom kan met deze methode niet worden opgespoord en bijgevolg kan hier nog geen directe uitspraak worden gedaan over de aan- of afwezigheid van carbonaatgroepen. Uit de chemische formule voor cyanotrichiet blijkt echter dat de theoretische verhouding (Cu + Al)/S de waarde 6 aanneemt, wat bijzonder goed overeenkomt met de waarden 5,75 en 6,06 uit onze metingen. Mocht dit werkelijk carbonaatcyanotrichiet zijn dan moet er per twee moleculen minstens één carbonaatgroep zijn ingebouwd (er moet meer carbonaat dan sulfaat aanwezig zijn), wat dan weer ruimte laat voor amper één sulfaatgroep en waarbij de verhouding (Cu + Al)/S stijgt naar 12. Een en ander wijst er hier dus op dat – in tegenstelling met wat Ottens en anderen vóór mij stelden – mijn specimen géén carbonaatcyanotrichiet maar wél cyanotrichiet “tout court” zou zijn. Ik contacteer Berthold hierover en hij stelt dat het niet uitgesloten is dat beide mineraalsoorten op dezelfde vindplaats voorkomen.
Uit de Lapis Steckbrief voor de beide mineralen leer ik dat de carbonaatvorm positief reageert - mét gasontwikkeling - op de test met verdund zuur. Mijn specimen reageert helemaal niet, wat verder wijst in de richting cyanotrichiet. Je moet er echter rekening mee houden dat in dergelijke gevallen het uitvoeren van een zuurtest niet zonder problemen is. De carbonaatgroep is in een dergelijke molecule een vrij ondergeschikt onderdeel van het geheel (ruwweg 5 gewichtsprocent) en de hoeveelheid beschikbaar monster (een nauwelijks zichtbaar plukje) is ook al heel laag - zodat hier de oplosbaarheid van het (eventueel) weinige gevormde CO2 in het testmilieu niet langer verwaarloosbaar wordt. Het visueel observeren van een gasontwikkeling wordt hiermee wel een heel heikele bedoening: een negatieve zuurtest levert hier op zich geen eenduidig uitsluitsel.
Het is echter niet voordat ik de beschikking krijg over een publicatie uit 2009 in de Canadian Mineralogist over “Possible Structural and Chemical Relationships in the Cyanotrichite Group” (ref 1) dat ik begin te beseffen dat ik hier een echte doos van Pandora heb geopend. Ik vind er effenaf alarmerende vaststellingen: verschillende onderzochte specimens (van o.a. Dachang!) blijken mengsels te zijn van de visueel niet te onderscheiden carbonaatcyanotrichiet en cyanotrichiet, die aanwezig zijn als afzonderlijke fasen. Een en ander doet de auteurs twijfelen aan het (tot nog toe aangenomen) bestaan van een vaste oplossing tussen de twee mineralen en er zijn ook aanwijzingen voor het bestaan van een “sulfaatloze” vorm. De enige manier om een (min of meer!) zinvol onderscheid te maken blijkt via XRD, en dat is nu net wat we nog niet hebben laten uitvoeren.
Een nieuw monster wordt bijgevolg opgestuurd voor een nieuwe SEM/EDX en Raman analyse (met een nieuw monster weet je maar nooit!) én voor een micro-XRD. En wat blijkt: de SEM/EDX en de Raman resultaten zijn vrij gelijkaardig aan wat voordien al vastgesteld werd en blijven dus in de richting van cyanotrichiet wijzen. De micro-XRD toont echter duidelijk aan dat zowel carbonaatcyanotrichiet als cyanotrichiet aanwezig zijn, wat duidelijk de resultaten van de studie uit de Canadian Mineralogist bevestigt. Hoeveel van elk is helaas met een dergelijke techniek moeilijk uit te maken, maar afgaande op de SEM/EDX analyseresultaten zal mijn specimen vooral cyanotrichiet bevatten.
En dientengevolge wijzig ik dus nogmaals mijn label én de titel van deze MMM naar het finale cyanotrichiet – met diep van binnen de wetenschap dat er toch ook wel een beetje carbonaatcyanotrichiet bij zit.
Ref 1: S L Hager, P Leverett, P A Williams - The Canadian Mineralogist, Vol 47, pp. 635-648, 2009
