Fossiel van de maand: Barnsteen

Afb 1. Barnsteen, herkomst: Oostzee strand Greifswalde Duitsland. Collectie en foto: Henk Vink.

Deze maand een fossiel dat op zich twijfelachtig is. De steen zelf is bekend als een “half edelsteen” hoewel het een zachte steen is; de hardheid is 2-2,5 op de hardheidschaal van Mohs.
Het kan dus gemakkelijk bekrast worden, zelfs met de vingernagels. Als barnsteen in aanraking komt met zuurstof kan het oxideren waarbij een doffe korst ontstaat die gemakkelijk kan scheuren. De dichtheid is ook laag waardoor het op koud zeewater kan drijven.

Door zijn enorme kleurenschakering -honinggeel, geelwit, oranje, blauw (komt zelden voor) hyacintrood- en het betrekkelijk gemak waarmee het bewerkt kan worden, is het een zeer geliefd object voor verwerking in sieraden. Maar niet alleen in sieraden is barnsteen geliefd. In het Catharinapaleis in Poesjkin bij Sint Petersburg (Rusland), in de zgn. Barnsteenkamer, zijn de muren bekleed met kunstwerken van barnsteen.

afb 2 bew grootte versch
Afb 2. Nagebouwde barnsteenkamer in het Catharinapaleis Poesjkin Rusland. Foto: Edga L./Wikimedia

Al duizenden jaren wordt barnsteen, al dan niet bewerkt, als sieraad gebruikt. De rendierjagers uit de Hamburgercultuur (11.000 voor Chr.) gebruikten barnsteen in de vorm van kralen als versiering. In de kampen die zij in ons land hadden zijn bij opgravingen grafgiften van barnsteen gevonden. In een skeletgraf van 4000 voor Chr. bij Swifterbant (Flevoland) werd een snoer van 5 grote kralen gevonden dat was vast gemaakt op het hoofd van een man.

afb 2 bew grootte versch
Afb 3. Graf uit de Swifterbandcutuur 4000 v. Chr. Foto: Canon van Nederland.

Voor de fossielen verzamelaar is de “steen” interessant omdat het een overblijfsel is van een organisme uit lang vervlogen tijden.

Afb 4. “Trauermucke” Diptera sp. Grootte ongeveer 15 x 9 mm. Collectie en foto: Henk Vink.
De interesse in barnsteen wordt natuurlijk enorm aan gewakkerd door hetgeen in de steen is ingekapseld, vooral de grote hoeveelheid insecten en spinnensoorten die worden aangetroffen. Maar niet alleen insecten maar ook kleine hagedissen en zelfs wel een jonge vogel. Tot in de fijnste details kun je alles bekijken en met een microscoop gaat er een wereld voor je open. Maar voor het zover is moet de steen wel bewerkt worden; meestal is de steen bedekt met een laag verweringkorst.

Hoe barnsteen is ontstaan was al bekend bij de Grieken en Romeinen. Aristoteles, de Griekse filosoof, beschreef het al in de 4de eeuw voor Chr. en noemde het succinum of sapsteen.
De hoeveelheid plantenresten en insecten die soms in barnsteen voorkomen deden de Romeinen al vermoeden dat de steen vloeibaar moet zijn geweest zodat de insecten er in achter bleven. Vooral in de middeleeuwen had men de vreemdste voorstellingen over het ontstaan van barnsteen. In 1757 wist een Russische geleerde het ware ontstaan te achterhalen. Barnsteen is gefossiliseerde hars van een naaldboom die we kennen als de Pinus succinifera.

Afb 5 en 6. Insecten en plantenresten in Oostzeebarnsteen uit Zweden.

Miljoenen jaar geleden is de hars uit bomen gedropen en daarna versteend.
Naast bijvoorbeeld bloedkoraal en parels is barnsteen een van de weinige organische halfedelstenen. Tot op heden weet men nog steeds niet of het als mineraal met een niet-kristallijne structuur moet worden gezien, of als een sedimentair gesteente, of als FOSSIEL.
De naam barnsteen, in het Duits Bernstein, is afgeleid van het Nedersaksische woord börnen dat branden betekent. De halfedelsteen is inderdaad brandbaar, het is namelijk o.a. opgebouwd uit organische koolwaterstof. Ook de naam ambersteen is wel in gebruik naar de Engelse benaming amber.
In Nederland kennen we amber als een substantie uit de darmen van de potvis, dat door zijn sterke geur als grondstof voor parfums verwerkt wordt.
Barnsteen is dus zoals gezegd versteende/gefossiliseerde hars van prehistorische naaldbomen. Hars beschermt de bomen bij beschadiging tegen insecten en schimmels.

Het is als het ware wondvocht dat uit de wond druipt en als een lange kegel langs de stam loopt. Insecten die op de hars afkomen, worden er door de grote kleefkracht in gevangen, evenals plantenzaden en fragmenten van planten die er tegen aan waaien.
Zeker bij zonnig warm weer is dat het geval. De vloeibaarheid van de hars is dan groter en een boom produceert meer, daardoor kunnen insecten en planten resten snel ingesloten worden. Als de hars dan verhard en de ingesloten insecten afgesloten zijn van lucht, kan geen oxidatie meer plaats vinden en zij blijven tot in detail bewaard, inclusief de zachte delen. Deze gaan bij fossielen uit sediment bijna altijd verloren.

Afb 7. Ingekapselde mieren Oostzeebarnsteen.
Afb 8. Kevertje in barnsteen.
Foto’s: Anders L. Damgaard www.amber-inclusions.dk via Wikimedia

En zo vinden we in barnsteen complete insecten en kunnen wetenschappers veel informatie verkrijgen over de ontwikkeling van dieren en planten en de tijd waarin zij leefden. Insluitsels worden overigens zelden aangetroffen in barnsteen dat in Nederland wordt gevonden. De stenen die hier gevonden worden zijn hooguit enkele centimeters in doorsnee. Wel is er in de jaren ’90 door een Nederlandsche visser een stuk van 7 Kg opgevist, maar dat was bij de Engelse kust.

Afb 9. Formaat van barnsteen brokjes dat normaal aangetroffen word. Foto: Wikipedia.

De belangrijkste plaatsen waar barnsteen wordt gevonden liggen in het Oostzeegebied. Op de stranden van Rusland tot Denemarken, spoelt nog regelmatig barnsteen aan. We noemen dit Oostzeebarnsteen en het is afkomstig van de al eerder genoemde Pinus succinifera, die tijdens het Tertiair en met name in het Eoceen (duurde van 55 tot 33 miljoen jaar geleden) in enorm uitgestrekte bossen in Scandinavië voorkwam.
Er is geen eenduidige verklaring voor de enorme hoeveelheid barnsteen in het Oostzeegebied. Het klimaat heeft daar zeker een rol in gespeeld, in het Eoceen was het relatief warm en vochtig. Ook nu zijn er bepaalde soorten naald en loofbomen die onder dergelijke omstandigheden aangezet worden tot grotere hars productie.
Daarnaast was er in die tijd veel vulkanische activiteit, vooral in het Skagerak en Schotland.
Vulkaanuitbarstingen die gedurende lange tijd voorkwamen, brachten van tijd tot tijd veel as en vulkanische gassen in de atmosfeer. De luchtverontreiniging die daaruit voortkwam zou mogelijk een aantal boomsoorten tot grotere hars productie hebben aangezet. Mogelijk was het een combinatie van factoren.
Een feit is dat de bossen uiteindelijk zijn verdwenen en tientallen miljoenen kilo’s barnsteen in de bosbodem hebben achtergelaten.

De vraag is dan hoe de barnsteen veelal in het zuidelijk Oostzeegebied terecht is gekomen?
In het Oligoceen is de barnsteen geërodeerd uit de bosbodem door de toen stijgende zeespiegel. Al eerder is aangegeven dat barnsteen kan drijven in koud zeewater, daardoor kon het gemakkelijk getransporteerd worden. Voorlopers van de Baltische rivieren hebben het naar het zuiden gebracht en daar afgezet in riviermondingen.
Uiteindelijk is het in het Plioceen en Pleistoceen weer geërodeerd en verspoeld door de Eridanos, de voorloper van de tegenwoordige Noord-Duitse rivieren. Tijdens het Laat-Pleistoceen en het Holoceen is er ook veel barnsteen door landijs getransporteerd en verspreid over Noord- en Oostzee.
Nog altijd komt 50% van de wereldproductie van barnsteen uit de barnsteenmijn bij Koningsbergen (Kaliningrad).

Afb 10. De enorme afgraving “Barnsteenmijn” bij Koningsbergen; 50% van de wereld voorraad barnsteen wordt hier gewonnen. Foto: Wikimedia commons.

Een aanrader om uitgebreid kennis te maken met de wondermooie fossielen die in de barnsteen voorkomen is het boek van Wolfgang Weitschat en Wilfried Wichard; Atlas of Plants and Animals in Baltic Amber.

Gebruikte informatie en literatuur
  • Wikipedia (internet encyclopedie) Barnsteen.
  • www.geologievannederland.nl/barnsteen.
  • Weitschat, Wolfgang en Wichard, Wilfried; Atlas of Plants and Animals in Baltic Amber.
  • Verlag Dr. Friedrich Pfeil München, 2002.
  • Krul, H; Geologische zwerftochten, Thieme Zutphen, 1969.
  • Rudolph, Frank ;Geologie Erleben in Schleswig – Holstein. Natur und Erlebnisfürer, Wachholtz, 2011 (Gids met leuke informatie over vindplaatsen en wel 8 musea met een uitgebreide collectie “Bernstein”).