Het Drentse keizand is gevormd tijdens de ijstijden en bevat veel siliciumrijke mineralen. Deze zorgen ervoor dat vuurstenen werktuigen in de bodem soms ook een natuurlijke glans krijgen, het zogeheten glanspatina. Die glans ontstaat door chemische processen waarbij silica uit bodemwater neerslaat in het vuursteenoppervlak. Oneffenheden slijten niet alleen weg, kleine poriën vullen zich ook in een chemische bodemproces
De mate waarin deze vorm van glanspatina ontstaat, hangt sterk af van lokale bodemomstandigheden, zoals chemische samenstelling, kalkrijk bodemwater en doorlatendheid. Deze dunne laagjes met silicaglans, wijst erop dat de bodem soms daar gunstig voor was. Artefacten in siliciumdioxide rijke dekzand hebben nog meer kans op deze glans, omdat cilica kristallen er sterker in voorkomt.
Dit proces houdt in dat silica (siliciumdioxide) uit de bodem met het grondwater in de poriën van vuurstenen werktuigen neerslaat, waardoor een dunne laag opaal – hyaliet ontstaat. Glanspatina komt voor bij vuursteen, omdat, het zich alleen kan afzetten op oppervlakken waar het silica aanwezig is en dat is in vuursteen aanwezig.
Vuursteen bestaat gemiddeld uit enkele procenten opaal, meestal in de orde van ± 2–5%. Vuursteen is hoofdzakelijk microkristallijn kwarts (chalcedoon, SiO₂) Door vocht, kooldioxide en stoffen uit de bodem wordt het microkristallijne chalcedoon aan het oppervlak licht opgelost en opnieuw opgebouwd tot een gehydrateerde silicelaag, vergelijkbaar met opaal. Deze laag gaat naadloos over in de vuursteen en hecht zich daardoor sterk. Daarom wordt het glanspatina toegeschreven aan een chemische glans. Kwarts, chalcedoon en vuursteen zijn kristallijne vormen van silica. Opaal is gehydrateerde silica (SiO₂·nH₂O)
Bodemwater met opgelost opaal kan dan zorgen voor de vorming van een heel dun laagje kiezel (opaal) en gehecht zich in de microscopisch kleine poriën en scheurtjes van vuursteenwerktuigen. Onderzoek laat zien dat op afgeslagen vlakken van vuursteen kleine oneffenheden verdwijnen door de afbraak van silica, en minuscule putjes en scheurtjes in de vuursteen zich met dit kiezel vullen, wat resulteert in een glad en glanzend oppervlak.
De opaal- of hyalietlaag (glanspatina) is zeer dun, meestal slechts enkele micrometers (micron) dik, en soms zelfs nog dunner. Het gaat dus meestal om een micronlaag, geen zichtbare korst.
De glans op vuurstenen werktuigen uit Noord-Nederland is onderwerp van een lopende discussie tussen enkele beroeps- en enkele amateurarcheologen. Sommige van die beroepsarcheologen verklaren deze glans als windlak: een mechanische polijsting veroorzaakt door langdurige blootstelling aan zandverstuiving en winderosie. Volgens die visie duidt de glans op oppervlakkige blootstelling in een droge, open omgeving.
Daartegenover staat de hypothese dat het bij (een deel van) deze vondsten gaat om zeer dunne chemisch gevormde silicelaagjes, ook wel silicaglans of hyaliet genoemd. Deze glans ontstaat niet door mechanische slijtage, maar door inkiezeling: het neerslaan van opgelost siliciumdioxide uit bodemwater in de microstructuur van vuursteen. Het resultaat is een microndunne opaalachtige laag die oneffenheden opvult en een glad, lichtreflecterend oppervlak veroorzaakt.
Het onderscheid tussen windlak en silicaglans is niet altijd met het blote oog te maken. Windlak gaat gepaard met afgeronde randen en slijtage, terwijl silicaglans de oorspronkelijke afslagkenmerken intact laat en ronding slijtage optisch gelijkend is door slijtage in de bodem. Bovendien wijst de geologische context van sommige Noord-Nederlandse vindplaatsen met vuursteen, in de keizandbodems met beperkte of geen blootstelling aan dekzand, door opgelost siliciumdioxide uit bodem water eerder op het vermoede van chemische dan op eolische windlak processen aan bodem oppervlakte.
Ook niet uit te sluiten dat artefacten door cryoturbatie in een context terecht zijn gekomen waarin zij sterk verkneed en compact zijn opgenomen in bodemverplaatsingen naar het keizand. In zo’n situatie konden zij mogelijk een relatief fris uiterlijk behouden, en het bodemwater kon onvoldoende verglazing veroorzaken door dooi en vorst. Evenmin kwamen die artefacten niet meer aan het oppervlak in een positie waarin windlakvorming had kunnen optreden.
De discussie raakt soms pijnlijk aan de interpretatie van vondstcontexten en ouderdom en laat zien dat glansvorming op vuursteen geen eenduidig verschijnsel is, en welk proces dominant was. Of zelfs welk proces de oorzaak was dat er geen glans kon ontstaan. De vraag rijst wat de meerwaarde is van glans als criterium om een artefact aan een specifieke steentijdperiode toe te schrijven. Deze discussie kreeg vooral betekenis door de vondsten van Tjerk Vermaning, waarbij het ontbreken van de glanzende oppervlakte van vuursteenwerktuigen een centrale rol speelde in de interpretatie en datering ervan.
Over het algemeen wordt aangenomen dat de glanzende vuursteenwerktuigen uit Noord-Nederland hun oppervlaktestructuur hebben verkregen door mechanische processen, met name zand- en winderosie voor windlak. Desondanks ondersteunen enkele de hypothese dat de glans geheel of deels het resultaat is van een chemisch proces, waarbij silica-rijke oplossingen een glans hebben gevormd. De centrale vraag is daarom of deze glans uitsluitend kan worden verklaard als windlak, dan wel als een chemische glans, of dat sprake is van een combinatie van beide processen.
Dit zette niet alleen de amateurarcheoloog Govert van Noort aan het denken. Hij ontdekte dat vuursteen zijn glans verliest wanneer het langdurig wordt blootgesteld aan wind met zand. In een experiment waarbij een glanzend vuurstenen artefact werd bestraald met zand, in een natuur omgeving bleek het oppervlak zijn glans te verliezen en dof te worden. Hij begon vraagtekens te plaatsen bij de windlaktheorie. Dit artikel beoogt zijn bevindingen samen te vatten en opnieuw onder de aandacht te brengen.
Bron: Govert van Noort 2007- Wilhelminaoord-Lezing.
wpDiscuz
