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.orgKoper pseudomorf na aragoniet
Corocoro, Pacajes Province, La Paz Department, Bolovia
Foto 1
Ik heb altijd zowat een hang gehad – tenminste op mineralogisch gebied - naar het ongewone, en dat verklaart waarschijnlijk mijn fascinatie voor meerlingen en pseudomorfosen. Als je die twee dan bovendien kunt combineren in éénzelfde specimen, en de pseudomorfose in sé is ook nog eens heel ongewoon dan is dat voor mij natuurlijk het summum. En laat een dergelijke combinatie nu ook nog in werkelijkheid voorkomen in Bolivia, waar aragoniet drielingen (!) op uitgebreide schaal werden gepseudomorfoseerd (!) naar koper (!) (zie foto 1).
Hoog op de Boliviaanse Altiplano, westelijk van en parallel aan de bekende tingordel, bevindt zich ook nog een kopergordel: een 750 km lange aaneenschakeling van koperafzettingen die zich van NNW naar ZZO uitstrekt, met als belangrijkste die van Corocoro. Ooit was hier de zetel van Bolivia’s belangrijkste koperontginning maar momenteel blijft daar niet veel meer van over dan een klein ingeslapen stadje van zowat 2000 inwoners, op 4000 meter hoogte, 70 km zuidoost van het Titicacameer en 130 km zuidwest van de hoofdstad La Paz. Hier was metallisch koper ooit het dominante erts – een wereldwijd unicum dat zich enkel nog in het Amerikaanse Keweenaw, Michigan voordeed.
De afzetting van Corocorro (wat zoveel betekent als “koper”) moet al heel lang bekend zijn: in veel Boliviaanse musea zijn koperen werktuigen te zien die uit Inca- en zelfs pre-Inca tijden dateren. De eerste geschreven documenten over een lokale koperwinning dateren van 1628 en gewagen van Indianen die koper panden in de Guallatiri rivier. Pas vanaf 1932 gaat de ontginning met diverse gefragmenteerde ondernemingen ondergronds – uit die tijd dateren nog de geruchten over de ontdekking van een volledig naar koper gepseudomorfoseerde mijnwerker. In 1873 brengt de Compania Minera Boliviana een deel van de kleine mijnen onder centraal beheer – de rest volgt in 1909 onder de Corocoro United Copper Mines. In 1937 volgt een volledige consolidatie onder de Compania Americana Smelting Boliviana en bij de revolutie van 1952 worden de mijnen genationaliseerd en onder de vleugels van de staatsonderneming COMIBOL (Corporación Minera de Bolivia) gebracht. Die kunnen de onderneming echter niet langer rendabel houden en in het begin van de negentiger jaren leggen ze er het bijltje bij neer. Daarna valt er enkel nog beperkte activiteit te noteren van diverse kleinere lokale mijnwerkerscoöperatieven die voornamelijk met handwerktuigen op geringe diepte werkzaam zijn. In 2009 komen de exploitatierechten in handen van de South Korean State Company.
De Corocoro ertslagen waren ongezien rijk en bestonden voornamelijk uit metallisch koper (dat nog gedolven werd tot circa 1925) en chalcosiet (Cu2S). Er werden massieve kopermassa’s tot 20 cm dik en 12 m2 oppervlakte gevonden – de maximaal bereikte diepte bedroeg 450 meter. De afzetting was 3 à 4 km lang op 2 km breed, bij een gemiddelde dikte van 10 meter en een kopergehalte van gemiddeld 3,5%. De historische koperopbrengst wordt op 400 000 ton geschat – de helft daarvan komt op rekening van metallisch koper, de andere helft is chalcosiet.
Elementair koper komt in Corocoro voor onder twee vormen: bladen en platen of scherpe (pseudo)hexagonale kristallen. De eerstgenoemden vormden zich in de scheuren en spleten van de roodachtige zandsteenmatrix. Het zijn dendritische aggregaten van vervormde dodecaëdrische en octaëdrische kristallen – aan het oppervlak zijn ze vaak deels omgezet naar cupriet. Ooit werden er dunne, waaiervormige specimens geborgen tot 20 cm waarvan de structuur aan de bladeren van de ginkgo herinnerde.
De (pseudohexagonale) kristallen werden voor het eerst beschreven in 1880 door de Chileen Ignacio Domeyko (van het mineraal domeykiet – Cu3As). Het zijn vervangingspseudomorfosen van koper na aragonietdrielingen. Hoe deze laatste gevormd zijn werd al in detail uiteengezet in een vroegere MMM over aragoniet van Agrigento (https://www.minerant.org/MMM/A/aragoniet-Agrigento.html): ter herinnering zal hier een kristaltekening met zij- en bovenaanzicht (figuur 1) volstaan. Meestal zijn de zijvlakken lichtjes hol en afgelijnd door min of meer uitgesproken ribben.
Figuur 1: aragonietdrieling, zij- en bovenaanzicht
De drielingen kunnen ook diep ingesneden zijn, zodat ze een stervormig uitzicht krijgen (figuur 2) – maar dat komt eerder zelden voor.
Figuur 2: diep ingesneden aragonietdrieling, zij- en bovenaanzicht
De kristallen zijn uitermate scherp gevormd en in uitzonderlijke gevallen komen ze ook voor op een matrix van bladvormig koper (nog net zichtbaar op het exemplaar middenonder van foto 1). In de mineralenwereld zijn ze uniek: buiten Corocoro vind je ze enkel nog in de naburige Marcocoya en San Augustin mijnen. Zij zijn solide - zonder holle kernen – maar de omzetting van aragoniet naar koper is vaak onvolledig: de graad van pseudomorfosatie kan via dichtheidsmeting worden bepaald. Soms zijn de kristallen solitair (foto 1, middenonder) maar door gelijkmatige interpenetraties kunnen ze ook clusters vormen (foto 2 – een detail van foto 1) die er in extreme gevallen zelfs sfeervormig gaan uitzien (foto 1, rechtsonder)
Foto 2
Kristallen zijn bekend tot 6 cm, maar meestal blijven de afmetingen beperkt tot 1 à 2 cm. Ter plaatse zijn ze allesbehalve zeldzaam: tijdens periodes van lokale artisanale ontginning werden ze ooit opgeschept en in kruiwagens naar het dichtstbijzijnde riviertje vervoerd om er de klei af te wassen. Meestal zijn ze echter wel vervormd, onvolledig of gebroken: complete, goedgevormde exemplaren zijn de dag van vandaag dan ook relatief duur. Aan de buitenkant zien ze er dof en verweerd uit door gedeeltelijke omzetting naar cupriet, chalcosiet of malachiet – glanzende specimens met een roodkoperen kleur zijn met zuur “opgeschoond”.
De zes exemplaren van foto 1 heb ik van Peter Griss (overigens een prima leverancier voor Bolivia mineralen!) op de beurs van Sainte Marie in 2015. De afmetingen van de groepjes variëren tussen 2 en 3 cm. Je kunt ze wel bezwaarlijk als “the best of” bestempelen, maar ze geven toch een goed beeld van de variatie die je bij specimens uit Corocoro kunt verwachten – zeker bij een vraagprijs (!) van 10 Euro het stuk. Niettegenstaande hun lokale overvloed zijn ze op onze markt momenteel niet gemakkelijk te vinden. Na 1960 werd het aanbod steeds schaarser tot er einde van de negentiger jaren dan plots weer heel veel terug beschikbaar kwamen, maar die zijn ondertussen ook al weer verdwenen: hier is duidelijk sprake van een uitermate sporadische aanvoer. In hun thuisland mogen ze nog wel met ettelijke tienduizenden liggen wachten maar iemand moet ook nog de moeite willen doen om ze naar hier te brengen.
Blijft natuurlijk de vraag hoe dergelijke vervangingspseudomorfosen – waarbij het oorspronkelijke aragoniet vervangen werd door metallisch koper, een totaal ander mineraal – zijn ontstaan: hoe dat juist in zijn werk gaat ligt niet voor de hand. Orthorombisch aragoniet lost gemakkelijk op in (zelfs licht)zuur milieu, maar over hoe het uiteindelijk vervangen werd door kubisch elementair koper zijn er nogal wat uiteenlopende meningen. Hyrsl en Petrov (ref 1) steunen daarbij op vroeger werk van Berton uit 1937: volgens hen werd de omzetting van opstijgende koperzoutoplossingen van magmatische oorsprong tot ofwel koper ofwel chalcosiet bepaald door de plaatselijke aan-, respectievelijk afwezigheid van ijzeroxide Fe2O3. Volgens Lieber (ref 2) daarentegen werd het koper al gereduceerd op zijn weg naar boven, vóór het bij het aragoniet terechtkwam – om daar dan uiteindelijk neer te slaan uit een colloïdale koperoplossing of een oplossing van meeratomige koperaggregaten. Maar wat het correcte mechanisme ook moge zijn, het eindresultaat blijft hetzelfde: de aragonietkristallen worden eerst langs de buitenkant en via interne spleten en breuken geheel of gedeeltelijk opgelost en vervangen. Amstutz (ref 3) gewaagt zelfs van dubbelpseudomorfosen wanneer hij de doorsnede van een kristal laat zien met een kern van niet-omgezet aragoniet, omhuld door metallisch koper, zelf ook nog eens omhuld door chalcosiet. Dat laatste zou gevormd zijn door chemische omzetting onder zuurstofvrije, reducerende omstandigheden van de buitenlaag van het eerder afgezette koper (“sulfidisering” - bijvoorbeeld na onderdompeling in water). Hij gaat zelfs nog verder door aan te voeren hoe het chalcosiet aan de buitenkant op zijn beurt deels kan omgezet worden na reactie met kooldioxide tot malachiet, wat uiteindelijk leidt tot een drievoudige pseudomorfose. The sky is the limit?
Ref 1: J Hyrsl en A Petrov, Mineralienwelt 8/6, pp 30-33
Ref 2: W Lieber, Lapis 9/23, pp 13-17
Ref 3: G C Amstutz, Lapis 11/81, p 19
Met dank aan Paul Tambuyser voor de VESTA kristaltekeningen
