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 / BASSANIET
Pöttsching, Burgenland, Oostenrijk
Zo rond de periode 2010 – 2015 maakte de firma Top Minerals International regelmatig haar opwachting in de grote zaal VE1 op de beurs van Sainte Marie: een Oostenrijkse outfit die zich specialiseerde in het recycleren van oude verzamelingen, en waar je aan de andere kant van de tafel nog regelmatig Simone en Peter (ondertussen zaliger) Huber kon ontmoeten (in april 2013 gaven ze nog een lezing voor het MKA over vindplaatsen en verzamelingen in Oostenrijk). Ik kocht bij hen menig oud Oostenrijks specimen – zo ook in 2013 het gipsspecimen op de foto, uit de verzameling van ene R. Zechner uit Graz en afkomstig uit Pöttsching in Burgenland, op zo’n 90 km ten zuiden van Wenen en 25 km van de Hongaarse grens.
Kristallografisch is hier niets bijzonders aan de hand: een goedgevormde gipsroos van 130 op 90 op 95 mm, samengesteld uit diverse euhedrische gipstweelingen. Wat het meeste opviel is echter de totaal van de norm afwijkende krijtwitte kleur. En in zo’n geval ga je dan uiteraard grasduinen in MinDat. Daar vind je voor Pöttsching een achttal foto’s van “normale” vuilwit tot gele gipsclusters en welgeteld eentje met dezelfde afwijkende krijtwitte kleur, met als bijbehorende tekst “from a burning lignite dump, now a pseudomorph containing a mixture of gypsum and bassanite”. En dat opent natuurlijk perspectieven!
Uit literatuuronderzoek blijkt dat in Pöttsching effectief een lignietafzetting voorkomt die in dagbouw werd geëxploiteerd tot 1934 en daarna terug van 1948 tot 1956. De ondertussen volgelopen put is nu een kunstmatig meer: de Pöttschinger See”. Ligniet (of bruinkool) is een brandbaar sedimentair gesteente, gevormd uit natuurlijk gecomprimeerd organisch materiaal zoals bijvoorbeeld turf. Met zijn koolstofgehalte van 60 tot 70% en zijn hoog watergehalte is het zowat de laagste vorm van steenkool. Het wordt ontgonnen als laagwaardige brandstof, maar dan praktisch uitsluitend voor lokale productie van stoom en elektriciteit – het is bovendien heel milieubelastend. De wereldkampioen lignietproductie en -verbruik is – wel enigszins verrassend – Duitsland: in 2014 werd er nog 178 miljoen ton ontgonnen, goed voor de opwekking van niet minder dan 27% van ’s lands elektriciteitsbehoefte. Ligniet is gevoelig aan zelfontbranding: dikke lagen kunnen worden ontstoken door blikseminslagen of zelfs geheel spontaan, waarbij ingesloten pyriet kan optreden als lont. Zo kunnen natuurlijke, uitgestrekte ondergrondse branden ontstaan die tientallen jaren blijven doorsmeulen en nagenoeg niet te stoppen zijn – zoals de “Burning Coal Vein” in het Amerikaanse North Dakota, die met een oppervlakte van 4000 km2 tot in het Theodore Roosevelt National Park reikt. Door de immense en langdurige hitte is de bodem van klei, zandsteen en schalie daar volledig gesinterd tot een baksteenachtige substantie die alle kleuren van de regenboog aanneemt: een apocalyptisch zicht bij ondergaande zon!
Maar terug naar Pöttsching: hier is dus blijkbaar ooit een stortplaats voor lignietafval – spontaan of door menselijke tussenkomst - aan het branden gegaan. Daarbij werden de ingesloten gipsclusters geheel of gedeeltelijk omgezet volgens de chemische reacties:
reactie 1: vanaf 130°
GIPS ➞ BASSANIET
en
BASSANIET ➞ ANHYDRIET
Reacties (1) en (2) zijn twee belangrijke chemische reacties, die uitgebreide industriële toepassing vinden. Volgens de eerste wordt gips onder verwarming omgezet in bassaniet (ook een mineraal), waarbij het 75% van zijn kristalwater afgeeft. Bassaniet wordt wel eens het hemi- of halfhydraat van gips genoemd, maar op de keper beschouwd is dit niet 100% correct: “kwarthydraat” zou dichter de werkelijkheid benaderd hebben.
Reactie (1) stelt het “branden” van gips voor: bij verwarming wordt het omgezet in bassaniet en dat is niets minder dan wat wij beter kennen als stucadoorgips of stucgips of vormgips – in het Engels: “plaster of Paris”. Het is een hoofdbezigheid voor firma’s zoals Knauf. Die reactie is echter ook heel vlot omkeerbaar: bassaniet neemt daarbij terug water op onder een aanzienlijke vrijstelling van warmte. Dat is niets anders dan het uitharden van gipsplaaster, en daar doen zowel stukadoors als kunstenaars als dokters hun voordeel mee. Des te fijner de bassaniet daarbij verdeeld is, des te sneller de uitharding.
Het produceren van bassaniet door verwarmen van gips moet echter met de nodige zorg gebeuren: als de temperatuur daarbij niet in de hand wordt gehouden loopt het ontwateren verder dan gewenst volgens reactie (2), en dan wordt er weer een ander mineraal gevormd: anhydriet – wat letterlijk “zonder water” betekent. Volgens de literatuur verloopt dat in twee stappen: eerst wordt bij 180° gamma-anhydriet gevormd: CaSO4.nH20, waarbij n = 0 tot 0.05 en tenslotte wordt bij 400° het laatste beetje water uitgedreven en ontstaat beta-anhydriet dat volledig watervrij is. Ook de reactie (2) is weer omkeerbaar, maar dat is wel een stuk moeilijker dan dat voor reactie (1) het geval is: men zegt wel eens dat de gips dan “doodgebrand” is (E: dead burned plaster).
Keren we nog even terug naar Pöttsching: naar aanleiding van een brand met onbekende oorzaak zijn daar dus op een storthoop van bruinkool gipsrozen langdurig verhit geweest. Daarbij zijn ze (deels?) omgezet naar bassaniet en misschien zelfs wel naar anhydriet – wat de krijtwitte kleur verklaart. Vanwege de omkeerbaarheid van de ontwateringsreacties is het goed mogelijk dat ze na afkoeling (gedeeltelijk?) weer terug in gips zijn overgegaan. Het specimen in kwestie is dus samengesteld uit een mengsel van gips en bassaniet en misschien zelfs anhydriet. Op een monster genomen aan de basis werden enkele eenvoudige testjes uitgevoerd. Wanneer het wordt verhit in een proefbuisje condenseren vochtdruppeltjes op de koude wand: er is dus effectief nog water aanwezig. Verder blijkt het materiaal zachter te zijn dan calciet (hardheid <3) en zijn dichtheid tussen 2,2 en 2,3 te liggen (drijf- & zinktest in polywolframaat oplossingen; de densiteit van gips/bassaniet/anhydriet is respectievelijk ongeveer 2,3/2,7/3,0). Dat wijst erop dat het hier voornamelijk om gips gaat – tenminste zolang het specimen inwendig niet al te poreus is, wat op zijn beurt reden kan zijn voor de waargenomen lagere dichtheid. De samenstelling kan ook variëren al naar gelang waar het monster voor analyse werd genomen: aan de oppervlakte of in de massa van het specimen, en zelfs in functie van de diepte van staalname. De globale samenstelling van het specimen zal op die manier wel onbekend blijven.
Scherpslijpers zullen aanhalen dat dit strikt gezien geen mineraal is, en daar hadden ze – tenminste tot voor kort - wellicht gelijk in. Zowel het ontginnen van bruinkool als het opwerpen van storthopen zijn menselijke tussenkomsten die tot zijn vorming/omzetting hebben geleid, en dat sloot dit specimen daarmee uit van de status van “echt mineraal”. In 2020 stelde de IMA echter zijn definitie van mineralen bij, in die zin dat indien deze gevormd werden door een brand die zelf een natuurlijke oorzaak heeft (zoals blikseminslag of zelfontbranding), ze wel degelijk als echte mineralen dienen beschouwd te worden. In het geval van de Pöttsching lignietbrand zou dus moeten aangetoond worden dat het hier om een “natuurlijke” brand gaat – wat relatief waarschijnlijk is aangezien dergelijke fenomenen vrij frequent voorkomen bij lignietstorthopen.
Maar om het met Clark Gable in “Gone with the Wind” (1939) te zeggen: Frankly my dear, I don’t give a damn. Het is een mooi specimen mét een geschiedenis én een verhaal en dat volstaat voor mij.
