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.orgKWARTS (variëteit chalcedoon)
Indische Deccan
Zeggen dat de Indische Deccan befaamd is omwille van zijn uniek silicatengamma is zoveel als het intrappen van een open deur – of liever van een poort die wagenwijd geopend staat. Iedere verzamelaar kent ze wel: appelgroene apophylliet, zalmkleurige stilbiet, felblauwe cavansiet, roodbruine heulandiet en meer van dat lekkers. Maar vraag diezelfde verzamelaar of hij daarbuiten nog andere goede Deccan mineralen kent en de kans is groot dat hij het antwoord schuldig blijft. Toch wordt er bijvoorbeeld ook kwarts var. chalcedoon gevonden, vaak in allerlei fantastische en op zijn minst bevreemdende vormen - maar die zijn nu eenmaal minder bekend en gewild. Indische handelaars hebben de neiging er op neer te kijken en nemen het niet zo gemakkelijk in hun aanbod op. De zeldzame keren dat ze dat wél doen zijn ze meestal vrij laag geprijsd.
Op bovenstaande foto’s zijn twee dergelijke exemplaren te zien. Het specimen van foto 1 kocht ik op de beurs van Sainte Marie 2011 van Large Wings International – indertijd een van de grotere Indische verdelers aldaar. Het is een geode ter grootte van een flinke vuist (130 op 110 op 75 mm) die zou afkomstig zijn uit Chakan in het Pune district van Maharashtra (Berthold Ottens daarentegen is vrij confident dat de herkomst eerder in het Aurangabad district te zoeken is). De binnenstructuur is grotendeels samengesteld uit parallelle, dunne, niet-elastische witte chalcedoondraden tot 70 mm lengte en met een diameter van hoogstens enkele tiende millimeter – je vraagt je af hoe zo’n frêle structuren in godsnaam ooit heelhuids konden geborgen worden. De wand van de geode is bekleed met een dunne chalcedoonlaag waaruit de draden ontspruiten - hier en daar gaat die over in deels witte, deels lichtblauwe bolletjes tot 2 mm doormeter. Tegen die wand zitten ook nog wat spaarzaam verdeelde gelige calcietromboëders van ongeveer een centimeter. Het geheel doet je onwillekeurig denken aan gesponnen suiker.
Het specimen op foto 2 (220 op 100 op 75 mm) is afkomstig van Pawar Exports - een kleine Indische outfit – in Sainte Marie 2015. Volgens de verkoper zou het mordeniet op kwarts var. chalcedoon zijn, afkomstig uit Vaijapur in het Aurangabad district, alhoewel in de literatuur (terecht of onterecht?) ook nog andere vindplaatsen (zoals het Nashik district) voor sterk gelijkaardige structuren worden vermeld. Foto 3 laat een vergroting zien waarop de opbouw duidelijker tot uiting komt: kleine witte mordenietbolletjes (tenminste volgens de verkoper) met een diameter van 1 tot 2 mm op lichtblauwe, nagenoeg parallel georiënteerde chalcedoonvezels. Toen Theo Muller hiervan echter een monstertje wilde nemen ter verificatie van de mordenietdeterminatie via optische weg, merkte hij op dat onder een sterke vergroting de bolletjes er helemaal niet vezelachtig uitzagen maar eerder als een stekelige verderzetting van de chalcedoondraden. Daaropvolgende doorgedreven analyse met de hulp van het MKA Outside Analyseprogramma (via zowel SEM/EDX als Ramanstudie) wees tenslotte onomstotelijk aan dat het hier om zuiver siliciumdioxide gaat, zonder bijmenging van enig silicaat. De SEM-opname (Foto 4) laat duidelijk de structuur van de sfeertjes zien: een ingewikkeld kluwen van wormvormige draden met een diameter van 30 à 50 micrometer die kriskras door elkaar gegroeid zijn.
Foto 4: SEM-opname van de witte bolletjes uit Foto’s 2 en 3
Volledigheidshalve zij hier vermeld dat op dergelijke specimens occasioneel nog toefjes witte, ultradunne vezeltjes van enkele centimeter lang te zien zijn - volgens Ottens is dit inderdaad mordeniet. Maar de in de literatuur wijdverbreide opvatting dat de bolletjes integraal uit mordeniet zouden bestaan is duidelijk een misvatting.
De kapitale vraag bij dit alles blijft echter hoe dergelijke bizarre “draadstructuren” zijn ontstaan. Van dergelijke vormen worden nogal eens gezegd dat ze stalactitisch van oorsprong zouden zijn, maar dat is manifest onjuist. De vorming van stalactieten is een proces dat beheerst wordt door de zwaartekracht: ze ontwikkelen zich in exclusief neerwaartse verticale richting vanaf een hoger gelegen bovenwand. Wanneer daar een zeer trage toevoer van een verzadigde oplossing van een of ander mineraal ontstaat, vormen zich druppels waaruit door verdamping of chemische reactie de opgeloste substantie deels uitkristalliseert: zo wordt beetje bij beetje een (hangende) stalactiet gevormd. De overblijvende verzadigde oplossing valt uiteindelijk naar beneden, verdampt daar verder en vormt zo een (rechtopstaande) stalagmiet. Stalactieten zijn in de regel monomineraal (opgebouwd uit één enkel mineraal), conisch toelopend naar de punt toe en vaak (maar niet altijd) vertonen ze een centraal hol kanaaltje langs waar de originele oplossing werd toegevoerd.
De chalcedoon”draden” van de specimens ter discussie daarentegen voldoen op verschillende punten niet aan een dergelijk stalactitisch beeld. Dit wordt verduidelijkt in foto 5 (identiek aan foto 1, maar dan zodanig geroteerd dat de hoofdrichting van de filamenten neerwaarts verticaal is – daarbij staat “Cal” voor Calciet). De hoofdrichting volgt weliswaar de wet van de graviteit (“grav”), maar op diverse plaatsen buigen ze uiteindelijk af in verschillende richtingen (“curv”). Er zijn ook specimens bekend waarin ze zich ontwikkelen tot platte banden of driedimensionale labyrinten of waar ze zelfs horizontaal op de zijwanden staan.
Verder vertonen verschillende filamenten in foto 2 een donkere kern op de breukvlakken: ze zijn dus niet monomineraal. Ook de afzetting van de chalcedoon op de wanden van de geode valt niet te rijmen met een stalactitisch proces.
Een uitleg van hoe de filamenten dan mogelijk wél zijn ontstaan is in detail beschreven in twee publicaties in “Minerals”, een Open Access Journal op het Internet dat maandelijks gepubliceerd wordt door MDPI (Ref 1, 2). In hoofdzaak komt het hierop neer dat de geode (ontstaan na het ontgassen van hete lava) gevuld raakte met een waterige oplossing die vanaf het oppervlak door het basalt sijpelde en daarbij diverse mineralen op haar weg meenam. In de geode ontstonden later SFF’s (Subsurface Filamentous Fabrics) – zeg maar een vezelnetwerk dat verschillende vormen kan aannemen. Daaropvolgend is de chalcedoon uit de oplossing neergeslagen op zowel de geodewanden als op de SFF’s – en zo komen we tot de hier gefotografeerde structuren. De SFF’s zouden zijn ontstaan bij 50 à 100°C en onder atmosferische druk – hoe juist is nog niet volledig uitgemaakt, maar de mogelijkheid bestaat dat ze van biologische oorsprong zijn. Een eerste optie is van bacteriologische aard: ijzeroxiderende bacteriën zoals Gallionella ferruginea en Leptothrix ochracea halen de energie voor hun levensprocessen uit de oxidatie van Fe2+ (dat origineel rijkelijk aanwezig was) naar Fe3+, zonder daarvoor licht of een andere vorm van energie nodig te hebben. Ze vormen daarbij draadvormige structuren tot 50 micrometer dik en verschillende decimeter lengte, die als substraat voor het neerslaan van chalcedoon kunnen hebben gediend. Een tweede optie zijn draadvormige schimmels: veel chalcedoondraden vertonen een duidelijke, dunne (anders gekleurde) kern en in enkele gevallen zijn onderzoekers er in geslaagd daarin chitine aan te tonen, een bestanddeel van o.a. celwanden bij schimmels. Maar beide opties zijn momenteel nog vrij speculatief - hier moet nog heel wat verder onderzoek aan worden besteed.
Maar wat de uiteindelijke oplossingen ook mogen zijn: soms moet je al eens een specimen durven kopen, niet zozeer omdat het mooi is, maar gewoonweg omdat het eigenaardig is. De appreciatie komt dan later wel, nadat je het grondig hebt bestudeerd. Beauty is in the eye of the beholder.
Ref 1: Minerals 2019, 9(6), 351 – Exceptional multi-stage mineralization of secondary minerals in cavities of flood basalts from the Deccan Volcanic Province, India – Ottens B et al.
Ref 2: Minerals 2020, (10) 540 - Biosignatures in Subsurface Filamentous Fabrics (SFF) from the Deccan Volcanic province, India – Götze J et al.
