een 6-tallige as van Symmetrie. De prisma’s van dit kristal
worden echter aan het uiteinde begrensd door een schuin
romboi'daal hoofdvlak, wat bij een eerste waarneming de
onderzoeker gemakkelijk en bedriegelijk laat concluderen
dat de Symmetrie enkelvoudig is, de kristallen zijnpseudo-
mo noklien. Deze verschijningsvorm is zo karakteristiek
voor de vindplaats dat dit de Habitus dauphinois
genoemd wordt, geliefd bij de kenner, maar ook gezocht
door de geoloog. Bij veldwerk dient de orientatie van de
kristallen de laatstgenoemde als schietlood, waarmee hij
de manier van plooien van de aardlagen kan onder-
zoeken.Reeds lang geleden had men opgemerkt dat
bepaalde kristalvlakken in spelonken, spleten en krochten
hetzij naar boven hetzij naar beneden gericht zijn. Een
Afb. 11 Detail van het bergkristal (inv.nr.M1518)uit de mijnen van
La Gardette, Dauphine, Frankrijk. Duidelijk is de bijzondere
structuur van deze kristallen te zien (Habitus dauphinois) d.w.z. van
de schuine vlakken aan het uiteinde is er één overheersend groot.
nauwkeurig onderzoek van duizenden heeft tot de
conclusie geleid dat bij dergelijke kristallen de positie ten
opzichte van de loodlijn in de grot reeds op het moment
van hun ontstaan bepaald is. Tijdens de groei blijft deze
stand gefixeerd. Bij ons bergkristel uit de Dauphiné zitten
de romboïdale, schuine eindvlakken altijd van de onder-
zijde. Dikwijls, en ook hier, zijn deze vlakken bezaaid met
andere kristalletjes, of zelfs, zoals eveneens bij dit stuk te
zien is, met een latere generatie kwarts. Het zal duidelijk
zijn dat het veldgeoloog bij afwijkingen van deze stand
door extrapolatie kan bepalen hoe de aardlagen ter plekke
zijn geplooid, tenminste nadat de kristallen zijn ontstaan.
Het bovenstaande betekent ook dat het bergkristal in het
muséum tentoongesteld is in een positie diejuist 180-van
de natuurlijke verschilt. In feite zou het kristal omgedraaid
p php n nW pÊ
1 B ai
Afb. 12 Schematisch overzicht van de Habitus dauphinois op de
vindplaats. Het sterk ontwikkelde eindvlak is ten opzichte van de
loodlijn naar beneden gericht. Van links naar rechts: jj onderkant
van een gei'dealiseerd kristal; 2. bovenkant; 3. zijkant en de positie
ten opzichte van de loodlijn.
moeten worden (ondersteboven) en in de koepel van de
stolp worden vastgezet. Dit zou de presentatie echter niet
ten goede komen; vandaar.
Afb. 13 Detail van rookkwarts (inr.nr. M1521) uit ‘Bohemn’: de
karakteristieke gwindel. De zeer donkere varieteit van deze kwarts
heet ook wel morion. De fraaiste stukken van dit soort kristallen zijn
ontstaan op meer dan 2000 meter hoogte in het Aarmassief,
Zwitserland. Vrijwel zeker is ook dit ‘Boheems’ kristal uit die Streek
afkomstig.
b. De rookkwarts
Het blok rookkwarts, een massa van ongeveer 40
kilogram, bestaat uit een basis gangsteen - gneiss rijk aan
chloriet - bezaaid met pseudo-romboéders veldspaat
(adulaar). Uit dit geheel rijzen een honderdtal rookkwarts
kristallen op, de meeste van één tot enige centimeters
groot, enige springen eruit en zijn tot 2 decimeter lang. Zij
lijken min of meer bipiramidaal te zijn waarbij ook valse
vlakken zieh ontwikkeld hebben. Drie kristallen van een
veel groter formaat vallen op. Deze zijn kamvormig aan
elkaar gegroeid, aldus een gwindel vormend, dit is een
associatie van licht afgeplatte kristallen, welke vaak uit
meer sub-eenheden bestaan. De associatie is als een helix
gedraaid. Bohemen is als vindplaats van dit object
geregistreerd. Een aantal argumenten, later te noemen,
rechtvaardigen echter een andere oorsprong.
De kleur van kwarts
Met toermalijn en vloeispaat behoort kwarts tot de
mineralen welke de meest uiteenlopende kleuren ten toon
spreiden: kleurloos transparant is bergkristal; rookkwarts,
ook wel morion genaamd, is natuurlijk rookkleurig;
amethyst is paars; citrien geel; aventurijn is bruinrood tot
goudbruin etc. Daamaast zijn er variaties met namen als
tijgeroog, katteoog, valkeoog, Venushaar, Amorspijl ...
Terloops geeft dit al aan dat de kleur niet toereikend is om
een kristal te determineren. Andere fysiche eigenschap-
pen zijn wat betreff te verkiezen zoals de dichtheid, de
hardheid, de brekingsindex en in sommige gevallen de
vorm, waaruit de symmetrie-elementen blijken. Lange tijd
bestond de mening dat de kleur van een mineraal wees op
onzuiverheden, vast of vloeibaar. In een aantal gevallen is
dat zeker waar. Er zijn daarentegen voorbeelden te over
waarbij de kleur samenhangt met de kristallijne structuur.
De interpretatie maakt dan een Studie op atomaire schaal
noodzakelijk.
Kleur en structuur van kwarts
Kwarts bestaat uit een driedimensionaal rooster, opge-
bouwd uit tetraèders SiO« . Het silicium-atoom is
gecentreerd in de tetraèder en vier zuurstof-atomen zitten
daarbij op de hoekpunten. Elk zuurstof-atoom behoort
echter aan twee tetraèders, waardoor de gemiddelde,
chemisch electroneutrale, structuurformulie SÌO2 is. In
sommige gevallen is een aantal silicium-atomen ver-
vangen door een ander element zoals Al (aluminium), Fe
(ijzer), Ti (titaan), Li (lithium), Na (natrium), H (water-
stof) of andere. De orde van grootte van zo’n substitutie is
gewoonlijk gering: ongeveer 1 p.p.m. d.w.z. 1 op het
miljoen silicium-atomen is vervangen. Zelfs dan kunnen
de macroscopische gevolgen fors zijn. Afwijkingen van de
normale roosterstructuur en veranderingen in de elec-
tronenwolk daarin kunnen namelijk het gevolg zijn van
deze substituties. Een electron kan bijvoorbeeld van het
ene atoom springen naar het andere. Wanneer dit electron
door dat andere atoom op een metastabiele manier
gevangen wordt, ontstaat er een kleurcentrum. Het
electron kan in dit centrum gemakkelijk aangeslagen
- geèxciteerd - worden, maar dat vereist een bepaalde
hoeveelheid energie. Soms levert een golflengte uit het
zichtbare licht juist die energie. Dat licht wordt dan door
het mineraal geabsorbeerd. Zelf zal het mineraal comple-
mentair gekleurd zijn. Vergelijkbaar hiermee zijn de
bladeren van planten die altijd groen gekleurd zijn, omdat
deze rood licht absorberen voor hun fotosynthese. Rood
en groen zijn complementair d.w.z. leveren samen wit
licht op. Soms zijn de electronen in het kleurcentrum zo
los gebonden dat ze naar de oorspronkelijke positie terug-
springen. Ook deze sprong vereist energie. Bepaalde
soorten rozekwarts en amethyst verliezen op die manier in
het daglicht hun kleurcentrum en verbleken dan. Ook
wärmte kan voor de benodigde energie zorgen. In die
gevallen worden de mineralen kleurloos na verhitting.
Tijdens dit proces stralen de kristallen zelf licht uit. Dit
verschijnsel is bekend onder de naam Thermolumines-
centie. Van deze eigenschap wordt tegenwoordig in de
mineralogische-research gebruik gemaakt om de ouder-
dom van zekere gesteenten te bepalen.
Randvoorwaarden voor de kwartskleur
De rookkleur die zo karakteristiek is voor sommige
soorten kwarts uit de Alpen verkrijgt het mineraal pas
nadat tenminste aan alle volgende voorwaarden voldaan
is:
- Substitutie van vierwaardig silicium-atomen (Si4+)
door driewaardige aluminium-atomen (Al3+)
- terwille van de electroneutraliteit dient met het aluminium
atoom één éénwaardig element in het rooster
gevoegd te worden (Li+, Na+ of H+)
- het aantal vervangen atomen moet aan strikte regels
voldoen met een maximuum van 2 promille; natuurlijk
moet het aantal aluminium gelijk zijn aan de som van
Na, Li en H maar vooral van belang is dat Li in aantal
H overtreft.
ingesloten element kleur varieteit
geen (Si) kleurloos bergkristal
Al, Li, Na, H rookkleurig rookkwarts, morion
driewaardig Fe paars amethyst
A12(PC>4)3 o fT i roze rozekwarts
Al geel citrien
Alle rookkwarts uit de Alpen is in de vorm van kleurloos
bergkristal ontstaan. De huidige kleur is door de bovenstaande
processen verkregen in een periode van 10 tot 15
miljoen jaar.
- de kleurcentra moeten in een hoog energetische
- geexciteerde - toestand verkeren. Deze toestand
wordt gewoonlijk verkregen door radioactieve straling,
uitgezonden door de gangsteen (zirkoon, apatiet). Wat
dit laatste betreff zijn stollingsgesteenten (graniet,
syeniet) veel günstiger dan metamorfe. De excitatie
kan ook kunstmatig opgewekt worden door het monster
in een atoomzuil gedurende körte tijd bloot te stellen
aan röntgen- of gamma-stralen.
Zonder op alle details in te gaan vermelden we dat
afhankelijk van het substitutie atoom de andere kwarts-
kleuren ontstaan. Hetgeen schematisch is weergegven.
Zoals reeds is opgemerkt, kan de kleur gemakkelijk
vergaan. Rookkwarts kan soms onder invloed van het
daglicht, spontaan verbleken; dit gebeurt zeker na
verhitting van het kristal tot een temperatuur van 150 tot
200 °C.
Bohemen? Het Aarmassief!
De Alpen-massieven, in Frankrijk en Zwitserland.
(Belledonna, Mont-Blanc, Aar en Sint-Gothard) bevat-
ten talrijke scheuren die ontstonden tijdens het ontstaan
van ditgebergte, 15 miljoen jaar geleden. Deze scheuren
veroorzaakten afgesloten holten in de rotsen, waarin een
warme waterige oplossing kon doordringen. Na ver-
damping van het water kristalliseerden de opgeloste
mineralen uit op het nevengesteente van de wanden. De
mineralen in deze onderaardse ruimten vormden asso-
ciaties die onderling zeer konden verschillen afhankelijk
van de omstandigheden tijdens de vorming. Kwarts is
Afb. 14. Een geschematiseerde ader met kristallen, welke tot enige
meters groot kunnen worden.