Mineraal van de maand: Mn-Adamiet

In 1995 vond Paul van Wassenhove († 12-02-2013) op de storthopen van de Annabergiet vindplaats in Laurion, Griekenland, een violetkleurig mineraal (foto 1), gelegen op een brokje calciet (5x2x3cm) waarop ook smithsoniet en geel gekleurde adamiet voorkwamen. Hij meende dat het paarskleurige mineraal mogelijk cobalt-adamiet was. Paul vroeg me destijds of ik er een foto van wilde maken. Het mineraal werd in 2006 door Prof. Dr. R Vochten († 2012) geanalyseerd en het bleek mangaan-adamiet te zijn.


Na het overlijden van Paul mocht ik van zijn echtgenote, Anne van Wassenhove, het specimen ontvangen. Foto 1 is een recente digitale opname van het mineraal, waarbij de kristalvlakken duidelijker zichtbaar zijn als destijds bij de analoge opname. Mangaan-adamiet komt slechts zeer zelden in Laurion voor. Meestal ziet men er de koperhoudende groene adamiet. Mangaan-adamiet is ook in 1981 in de Ojuela mijn, Mapimi, Durango, Mexico aangetroffen in de 6e laag van de San Judas schacht. Spectaculair fraaie kristallen werden er gevonden die ook voor spectaculaire prijzen werden verkocht. In 1982 kon ik een bescheiden en betaalbaar stukje ervan op de mineralenbeurs in Nijmegen bemachtigen (foto 2). Overigens dacht men ook in Mexico met cobalt-adamiet van doen te hebben (men sprak over "Cobaltos") . Latere analyses bleken echter uit te wijzen dat het ook hier mangaan-adamiet betrof (P. Megaw, 1996). Op zich niet vreemd dat in eerste instantie aan cobalt werd gedacht omdat het cobalt bevattende erythrien dezelfde paarse kleur vertoont. Mangaanmineralen zijn in het algemeen zwart van kleur.

Hoe komt het nu dat adamiet in verschillende kleuren voorkomt?

Om deze vraag te kunnen beantwoorden gaan we eerst wat nader in op het ontstaan van adamiet. Adamiet Zn₂(AsO₄)(OH) is een zinkarsenaat dat gevormd wordt wanneer de sulfiden sfaleriet ZnS en arsenopyriet FeAsS in aanwezigheid van water H₂O, zuurstof uit de lucht O₂ en koolzuur H₂CO₃ oplossen en uiteenvallen in een reeks ionen: Zn²⁺, As^-, S^2-, Fe²⁺, Fe³⁺, H⁺, O^2-, HCO₃^-, CO₃^2-, SO₄^2-, AsO₄^3-... etc. Deze ionen kunnen zich gaan verbinden en een hele reeks secundaire mineralen gaan vormen. Zo kunnen er massa's weinig oplosbare ijzeroxiden (goethiet, limoniet, hematiet) neerslaan die een soort "ijzeren hoed" (gossan in het Engels, chapeau de fer in het Frans) vormen op de plaats waar de primaire ertsen lagen. De wat meer oplosbare mineralen zakken wat naar beneden en kristalliseren een weinig dieper onder deze "ijzeren hoed" uit. Zo ontstaan o.a. smithsoniet ZnCO₃ én adamiet Zn₂(AsO₄)(OH). Je vindt deze mineralen dus in de holtes onder de bruine ijzeroxiden uitgekristalliseerd.
Echter in die "ionensoep" zitten niet alleen zink en ijzer. Ook andere metalen, als die in de buurt zijn, kunnen erin rondzwemmen. In Laurion zijn dat bijvoorbeeld: koper Cu, nikkel Ni, aluminium Al en mangaan Mn. Zink, koper en nikkel hebben dezelfde valentie (2+) en bovendien bijna dezelfde ionendiameter (Zn²⁺: 0,74 A°, Cu²⁺: 0,72 A° en Ni²⁺: 0,69 A°). Je kunt je nu voorstellen dat koper of nikkel af en toe een beetje "voorkruipen" en een plaatsje in beslag nemen waar oorspronkelijk een Zn²⁺ ion in het adamiet wilde gaan zitten. Hierdoor ontstaan er adamiet kristallen waar behalve zink ook wat koper of nikkel ionen zijn ingebouwd.

Als er nu licht op het kristal schijnt wordt zo'n wissel-ion in een andere energiebaan getild dan het zinkion. Als het wissel-ion vervolgens terugvalt in zijn energiebaan zendt het licht uit met een andere golflengte en dus ook met een andere kleur dan het zink-ion. De "zuivere" adamiet is kleurloos. De adamiet waar een naast zink ook wat koper is ingebouwd heeft verschillende kleuren. Als er een spoortje koper in zit is de adamiet geel (foto 4). Als er wat meer koper in zit wordt de kleur groen: hoe meer koper hoe donkerder de kleur groen (foto's 5, 6 en 7). Als er nikkel in zit wordt de kleur limoengroen (foto 8). Deze Ni-adamiet wordt in Laurion natuurlijk gevonden op de plaats waar ook de annabergiet Ni₃(AsO₄)₂•8H₂O wordt gevonden ("Km3" kilometerpaal 3, tussen Laurion en Kamariza). Het is een nikkelrijk gebied. Ook cobalt (Co²⁺, 0,72 A°) kan gemakkelijk zo'n plaatsje bezetten. Cobalt-adamiet, paars van kleur, wordt o.a. in Cap Garonne (FR) aangetroffen.

Een veel ingewikkelder inbouw kan geschieden met driewaardige metalen: aluminium Al³⁺ en mangaan Mn³⁺. De ionenradius van Al³⁺ en van Mn³⁺ zijn resp. 0,51 A° en 0,66 A°. Zowel de waardigheid als de ionenradius van deze metalen staan dus wat verder van het zink-ion af dan in het geval van koper, nikkel en cobalt. Al- en Mn-adamiet zijn dan ook vrij zeldzaam. Niettemin komen beide in Laurion beide voor. De Al-adamiet is helder blauw en wordt slechts op enkele plaatsen in de Serpieri 5 en de Christiana mijn gevonden (foto 9). Hoewel mangaan in Laurion veel voorkomt is Mn-adamiet erg zeldzaam. Ongetwijfeld is duidelijk geworden waarom.

De kernmerken van adamiet kan men terugvinden in de literatuur of op mindat.org. De SMORF kristaltekeningen hieronder geven een illustratie van de kristalstructuur van adamiet. Overigens wordt de kristalstructuur beïnvloed door de inbouw van andere dan zink-ionen. Koperionen bijvoorbeeld verhinderen de vorming van lange prisma's en doen gemakkelijk pseudo-octaëders of bolvormige veellingen ontstaan (foto's 5, 6 en 7).

Sneltoetsen: t = transparantie; w = wireframe; m = miller indices; k = kristallografische assen; + = zoom in; - = zoom uit; houdt de ALT toets ingedrukt tijdens het zoomen om de miller indices te herschalen;

Geraadpleegde literatuur

Steckbrief Adamin. Lapis Jahrg. 7, Nr.3, März 82, 5-7
Heyman J. Al-Adamin. Lapis Jahrg. 7, Nr.3, März 82, 26-8
Moore TP, Megaw PKM. Mineralogical Record Sept-Oct 2003, vol 34 Num 5, 1-91
Dillen R. Mineraal van de maand: adamiet. Geonieuws 29(10) DEC 2004, 250-4
Van Wassenhove. Folder bij "Tentoonstelling Adamiet", Perk 2008

Alle specimens en foto's: Piet van Kalmthout
Met dank aan Paul en Anne van Wassenhove