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.orgGIPS
Aalbeke, West Vlaanderen, België
Foto 1
Foto 2
Wat volgt is een gecondenseerde versie van een discussie die op e-min werd gevoerd in december 2019 - met dank aan Erwin Aelbrecht, Eddy Vervloet, Axel Emmermann, Theo Muller, Jan Bruylandts en vele anderen die hierbij nuttige inputs leverden.
De jaarlijkse mineralenbeurs van Harelbeke is nu niet precies het evenement waar je spectaculaire en dure mineralen moet verwachten, maar toch blijft ze door haar eigenzinnige opzet boeien – en daar hoort ook een overwegend weinig commercieel aanbod bij. Je vindt er altijd wel verzamelaars die een deel van hun “eigen oogst” aanbieden en daar zit steeds wel wat ongewoons bij. Zo ook in de editie van 2019, waar een mij onbekende verkoper uitermate goedgevormde gipskristallen aanbiedt uit een oude collectie, aan amper enkele Euro’s het stuk. Die zouden in de laat-zeventiger, vroeg-tachtiger jaren zijn verzameld in een kleiput van een steenbakkerij in Aalbeke – een klein dorp en momenteel deelgemeente van Kortrijk in het zuiden van West Vlaanderen. Nu zijn er in Vlaanderen wel meer kleigroeves waar gipskristallen worden/werden gevonden (denk aan Niel en Betekom), maar die zijn nagenoeg onveranderlijk vrij complex van structuur. Deze kristallen (zie foto 1 – 55 tot 60 mm van punt tot punt gemeten) vallen echter op doordat ze nagenoeg perfect euhedrisch en doorzichtig zijn: als illustratie van het ideaal gipskristal in een leerboek kristallografie zouden ze zeker niet misstaan – schoonheid in eenvoud! En dan ga je natuurlijk op zoek (in casu via e-min) naar (hopelijk) meer informatie over de vindplaats in kwestie en de oorzaak van zoveel perfectie.
Alles begint in het Eoceen, zo’n 35 tot 55 miljoen jaar geleden, toen onze contreien herhaaldelijk door de zee werden bedekt. Daarbij wordt een mariene afzetting gevormd: de “Iepergroep” die zelf wordt onderverdeeld in de formaties van Gent, Tielt en Kortrijk. Deze laatste is een kleilaag van meer dan 100 meter dik en wordt zelf nog eens verder opgesplitst in het lid van Aalbeke en het lid van Moen. Klei is een zogenaamd klastisch sediment, wat betekent dat het is samengesteld uit fragmenten van geërodeerde gesteenten. De gemiddelde deeltjesgrootte is zeer klein: het gehalte aan lutum (dat zijn gronddeeltjes kleiner dan 2 micrometer) is aanzienlijk. Bij een gehalte van 25 tot 50% lutum spreekt men van lichte tot middelzware klei – boven de 50% grens wordt dat dan zware of vette klei (zo genaamd niet omdat die volgens het modernere taalgebruik zo fantastisch zou zijn, maar gewoonweg omdat die vettig aanvoelt). De lutumdeeltjes zijn platte partikeltjes met een ionenlading. Ze kunnen mineralen – eveneens geladen en afkomstig van de bodem of van bovenliggende lagen – vasthouden en verhinderen dat die te snel gaan uitspoelen: die worden dan beter door planten opgenomen en dat verklaart enerzijds waarom kleigrond vruchtbaarder is dan zandgrond, en dat hebben boeren graag. Anderzijds komt dat ook ten goede aan het vormen van kristallen van nieuwe mineralen (zoals gips) en daarmee zijn verzamelaars dan weer blij (wie had ooit gedacht dat boeren en mineralenverzamelaars gemeenschappelijke belangen zouden hebben?). Bij vette klei zijn de lutumdeeltjes niet georiënteerd: ze liggen kriskras door elkaar en daartussen zit een heleboel water dat moeilijk draineert, en daar zijn de boeren dan weer ongelukkig om – vooral niet als ze bij oogsttijd het veld niet op kunnen en/of hun oogst staat te verzuipen (sorry jongens, maar “there’s nothing like a free lunch”). Naarmate de kleilaag dikker wordt verhoogt echter de druk op de onderste lagen: de deeltjes gaan zich parallel oriënteren en het water wordt deels weggedrukt, met als gevolg dat de klei geleidelijk lichter of magerder wordt. Hoe dikker de bovenliggende lagen, des te hoger worden druk en temperatuur en op lange termijn kan dat zelfs uitlopen op de vorming van leisteen zoals – jawel – in onze Ardennen.
We komen terug op de Kortrijkse kleilagen: het lid van Moen bestaat uit magere klei en is geschikt voor de productie van baksteen. Het lid van Aalbeke ligt daar boven op, op zowat 40 meter boven de zeespiegel: op sommige plaatsen (zoals in Aalbeke zelf) gaat het zelfs dagzomen. Het vormt dan lokale heuvels of “kleikoppen” van een zware, zandvrije, donker gekleurde klei die zeer gemakkelijk te ontginnen is en die zeer geschikt is om dakpannen te bakken. Maar ook kristallografisch heeft dat gevolgen: als in die toplagen met hun hoog watergehalte de oplosbaarheidsgrens van mineralen wordt overschreden kunnen die in alle rust gaan uitkristalliseren: lage druk en een overvloed aan beschikbare ruimte zijn een perfecte omgeving voor een trage vorming van ideale kristallen zoals hier het geval is. Voor gips ligt die ideale diepte blijkbaar tussen de 3 à 4 meter. Ga je dieper dan stijgt de druk, daalt de vrije ruimte en krijg je van langs om meer onvolmaakte of gestoorde kristallen. Het antwoord op de vraag waarom deze gipskristallen uit Aalbeke zo opvallend perfect zijn ligt dan ook voor de hand: omdat ze gevormd werden in vette klei op geringe diepte. Volledigheidshalve: op dezelfde beurs werden uit Aalbeke ook meer klassieke, complexe gipsclusters - stijl Niel of Betekom – aangeboden: die komen uit dieper gelegen kleilagen.
Een andere vraag betreft de precieze herkomst van deze kristallen, en daar is helaas geen eenduidig antwoord op te vinden. In het Aalbeekse waren er al rond 1820 veldovens om stenen te bakken: de klei werd toen ter plaatse uitgestoken met spades. De aanleg van een spoorweg Kortrijk – Moeskroen bracht de industriële ontwikkeling van de streek op gang: in 1857 kreeg Aalbeke een eigen station, wat belangrijk was voor de aanvoer van brandstof (steenkool) voor de steenbakkerijen en de afvoer van de afgewerkte stenen. De ene na de andere steenbakkerij werd opgestart: eerst waren die nog manueel, later mechanisch. De kleilagen waren zuiver en regelmatig, met een gemiddelde bruikbare diepte van 5 meter. Van de beste (vetste) klei (van de toppen van de heuvels) werden dakpannen gebakken – de mindere kwaliteit ging naar de baksteenproductie. Zo werden er hele heuvels weggegraven. De stenen werden uitgestoken, in vormen geperst (de zgn. “groene vormelingen”), zes weken gestapeld in droogloodsen en tenslotte gebakken in ovens met enorme vuren die op steenkool werden gestookt: zowel het uitzicht als de stank moeten er apocalyptisch geweest zijn. Aan het begin van de negentiende eeuw waren er in het Kortrijkse zo al acht industriële steenbakkerijen in werking, waarvan de Sterreberg (genoemd naar het hoogste punt in Aalbeke) van Ernest Dumolin er één was – en dat aantal groeide gestaag. Het Kortrijkse werd de belangrijkste Belgische dakpannenproducent: namen als Sterreberg en Pottelberg stonden synoniem voor goede kwaliteit. Een fusie leidde tot het Kortrijkse Dakpannenkantoor, dat in 1968 omgedoopt werd tot Koramic dat heden ten dage onderdeel is van de Wienerberger Groep. Ook vandaag zijn er nog kleiputten in werking in Rollegem en worden er nog dakpannen gebakken in het nabije Aalbeke (op zowat 4 km), mogelijk echter met aangevoerde klei.
Van waar precies in Aalbeke de gipskristallen in kwestie afkomstig zijn is nog maar moeilijk uit te maken: talloze uitgegraven kleiputten werden gedempt of liepen onder water - op het Kortrijkse t’Hoge werden er enkele uitgeroepen tot natuurreservaat. De kleiput Kobbe is een mogelijke kandidaat, maar een sluitend bewijs daarvoor is er niet. Afgaande op het relaas van een lokale verzamelaar kwam in diverse kleiputten in Aalbeke gips veelvuldig voor – in zodanige hoeveelheden dat het soms zelfs afzonderlijk werd verhandeld. Verzamelen van gips en fossielen uit het Eoceen werd er (oogluikend?) toegestaan, tot er midden de zeventiger jaren twee doden vielen toen te sterk ondergraven kleiwanden instortten.
Maar daarmee is de kous nog niet af: de kristallen in kwestie vertonen nog enkele andere merkwaardige eigenschappen. Als je ze bekijkt op een van hun twee grootste vlakken dan zie je concentrische ringpatronen van regenboogkleuren, die veranderen naarmate je gezichtshoek verandert. Soortgelijke effecten observeer je ook wanneer zonlicht op een dunne oliefilm op een wateroppervlak valt, of op het oppervlak van zeepbellen. Dit fenomeen werd al beschreven door Robert Hooke in 1664 en later voor het eerst verklaard door Isaac Newton, vandaar de naam: Newtonringen. In principe worden ze veroorzaakt door interferentie van (in ons geval wit) licht dat weerkaatst tussen twee oppervlakken die op slechts een heel kleine maar wel variërende afstand van elkaar liggen – in casu minuscule scheurtjes/splijtingen van de grootteorde van de lichtgolflengte binnenin de gipskristallen. Lichtstralen van diverse kleuren (golflengtes) gaan elkaar dan nu eens versterken, dan weer eens uitdoven en zo kom je tot die wisselende kleurfranjes. Volledigheidshalve: dit is geen prismatisch effect – daarvoor heb je veel grotere afstanden (in de grootteorde van centimeters) nodig.
De kristallen zijn ook behoorlijk fluorescent onder lange golf UV: met een 365 nm Convoy S2 lichtbron geven ze een ietwat spookachtig witblauw licht af. Gipskristallen bouwen vrij gemakkelijk vreemde bestanddelen in – in casu humuszuren, die zelf afkomstig zijn uit afbraak van organische materie. De chemische opbouw van die humuszuren is complex en daarin ligt de oorzaak van de fluorescentie.
Er is zelfs meer: wanneer de UV-lichtbron uitdooft blijven de kristallen nog 2 à 3 seconden uitdrukkelijk “nagloeien”: ze zijn duidelijk ook nog eens fosforescent. Hoe dát juist ineen zit is echter een té ingewikkeld verhaal voor het bestek van een MMM.
Onder fluorescent licht zie je ook duidelijk hoe zich binnen in de kristallen een goed afgelijnde zandloperfiguur aftekent (zie foto 2) waarbinnen de ingebouwde onzuiverheden zich concentreren. Dergelijke figuren zijn bij gips helemaal niet zeldzaam: het web staat er bol van, met insluitsels allerhande, en specimens met een ingebouwde roodbruine zandloper van zandkorrels uit het Great Salt Plains National Park in Oklahoma werden zelfs uitgeroepen tot het nationaal mineraal van die staat. Als je echter probeert uit te vinden hoe die nu juist gevormd worden dan wordt informatie daarover wel bijzonder schaars. Uit een publicatie van M Kastner uit 1970 in The American Mineralogist (p2128- 2130) moet blijken dat insluiting van onzuiverheden zich bij gips vooral zou voordoen rond sneller groeiende kristalvlakken, maar dan enkel zodra een bepaalde groeisnelheid overschreden is - maar dat is het dan zowat.
Eén zaak is ondertussen al wel zeker: nooit gedacht dat 3 relatief kleine kristallen van een vrij gewoon mineraal, met een totale waarde van zeggen en schrijven 5 Euro aanleiding zouden geven tot een MMM van 4 pagina’s!
