Okerforekomst

 

Rindebakken okerforekomst,

Veum i Fyresdal, Telemark.

 

Arne Åsheim og Håkon Rueslåtten

 

I registerarkivet for gruver og skjerp etter geologen Steinar Foslie er det notert: ”Rindebakke forek. ØB 482” (der ØB er forkortelse for Østlandske Bergdistrikt) med referanse til ”kart SØ for Skrævandet” og ”Fyresdal herred (Veum)”.  Under malmens art har han notert: ”Rød og gul oker og kaolinlere, anvendt til maling”, og videre at forekomsten er ”tidligere undersøkt av Christiania Minecompani og opgit”. Informasjonene synes å bygge på muntlige opplysninger fra John Johns (cand. min.) og muntlige opplysninger fra Christiania Minecompani. Disse undersøkelsene må Steinar Foslie ha foretatt i begynnelsen av 1920-årene.

Hva er egentlig oker?
Betegnelsen ”oker” benyttes på gule til gulbrune og rødbrune jernforbindelser som benyttes til pigmenter i maling (jordfarger). De gule og gulbrune okerne kalles også ”limonitt” og består av jernoksi-hydroksidene goethitt og lepidokrositt, mens de røde inneholder hematitt. Konsentrasjonen av jernforbindelsene varierer i de forskjellige okerforekomstene, idet okeren noen ganger er i blanding med leire og sand. Største produksjonen av oker foregår i USA og Frankrike.

Her skal vi se litt nærmere på forholdene omkring okerforekomsten på Rindebakken og de som forsøkte å kommersialisere den.

Rindebakken
Rindebakken i Veum, G.nr. 86/6 omtales i 1714 i følge Fyresdal Gards- og ættesoge (Marvik 1992) som et skille mellom Hauggrend, Veum og Skræi.

Bendik Aanundson Midtgarden Gryte og kona Joraand Sveinsdotter Veum kom til Rindebakken omkring 1857 og ble boende her. Bendik var salmaker.
De fikk 9 barn: Birgit 1849, Ånund 1851, Sigrid 1854, Svein 1857 (utvandret til USA men vendte tilbake etter noen år), Gunnar 1860 (utvandret i 1887 sammen med kone og datter til USA), Ketil 1863 (utvandret i 1884 til USA), Ivar 1866, Signe 1872 (døde lita) og Andreas 1873 (Veum 1943, Marvik 1992).

Joraand og Bendik hadde også drevet med innlosjering av reisende for å spe på inntektene, og den 17. juli 1901 ble Rindebakken etablert som offisiell skysstasjon. Det var de to yngste i familien, Ivar og Andreas, som etter hvert ble skysskarer, og senere drivere av skysstasjonen. Foreldrene, Joraand og Bendik, døde med en ukes mellomrom i 1901. I perioden 1918 til 1924 var Rindebakken også ”brevhus”.

Ivar og Andreas Rindebakken
Ivar og Andreas var svært ulike personligheter. Mens Andreas var utadvendt og hadde mange interesser, var Ivar en innadvendt og ofte mutt person. Nå er det gjerne slik at ulike miljøer kan framkalle ulike egenskaper hos noen og enhver. Slik var det antakelig også med Ivar, for det finnes beretninger som beskriver en glad og livlig kar, men også noen som forteller om en innadvendt, sturende og furtende personlighet. Vi ser likevel at de to brødrene var sammen om mange oppgaver gjennom årene; både i arbeid, slik som skyssvirksomheten, og også sosialt. De var mellom annet sammen om en rekke skjerpeforetak, først og fremst i Fyresdal, men også utenfor.

 

Andreas ble gift med sin Ingebjørg i 1909, og Ivar ble gift samme år med hennes søster, Anne. Det berettes at de to søstrene også var svært forskjellige av natur. Andreas og Ingebjørg ble boende på Rindebakken, mens Ivar og Anne bosatte seg på nabobruket som Ivar hadde kjøpt i 1905. De kalte bruket for Myrvang og tok også dette som etternavn.

Figur 1. Bendik Aanundson Rindebakken med kona Joraand og hennes mor Sigrid Veum (Veamyrane). Ivar og Andreas (t.h.) står bak. Bildet er tatt omkring 1886.

 

Figur 2. Andreas (t.v.) og Ivar Rindebakken (Omkring 1900).

 

Okerforekomsten på Rindebakken
Okerforekomsten ligger i et moreneområde omkring 300 m nord-nordøst for innhuset på Rindebakken. Terrenget skråner mot nord og vest, og viktig i denne sammenheng er derfor myrområdene som opptrer mot sør og øst, med størst fall fra øst. På bakgrunn av tidligere besøk (som ligger mer enn 40 år tilbake i tid) er det fortsatt lett å finne stedet hvor prøvedriften foregikk. Noe av det som ble tatt ut ble lenge oppbevart i en trekasse i vedskjulet på Rindebakken, men denne kassen ble senere lagt på dynga og er ikke lenger mulig å finne.

Forekomsten opptrer som to lommer i et område med morenejord. Den største lommen finnes innenfor et område på omkring 80 m x 40 m. Den andre lommen synes å ha en noe mindre utstrekning, og med svakere indikasjoner på okeransamling. Dette området ble bare omtalt som ”målfelti” (mål = maling). Fram til nylig (2003) var området skogkledd med furu. Rett under skogbunndekket, med noen få cm humus, mose og lyng, opptrer et opptil 60 cm tykt rødbrunt til gulbrunt jordaktig lag. Dette er okerforekomsten.

Analyser av den gulbrune okeren med røntgendiffraksjon (XRD) viser at den består av mineralet goethitt, (jernoksi-hydroksid, FeOOH). Enkelte steder i de gule avsetningene ser man røde okerlommer. Mineralet i disse lommene er identifisert som hematitt (jernoksid,

 

Fe2O3). På overflaten der det ikke er vegetasjon, kan en noen steder se okeren blottet som en rødbrun til gulbrun jordart. Den dominerende fargen i forekomsten er gulbrun, noe som viser at goethitt er det dominerende mineralet.
I ett område ble det observert et underliggende lag med finkorning hvit sand i noen cm tykkelse, rett over fast fjell. Det er et skarpt skille mellom okeren og det underliggende hvite sandlaget. Vi har ennå ikke klart å påvise det som Steinar Foslie beskriver som ”kaolinlere”.

Torbjørg Lie beskriver okerfunnet i 1907
I nabogrenda, Ligrend, bodde dikteren og bygdeforfatteren John Person Lie med kona Torbjørg. John Lie ble mye lest av norsk-amerikanere, og mange av hans bøker kom i amerikanske piratutgaver. Torbjørg bidrog sterkt gjennom 30 år til å bringe nytt fra hjemlandet til utvandrere fra Vest-Telemark. Hennes brev ble trykt i Decorah-Posten (Gulliksen 1996).

I 1907, den 10/12 skriver Torbjørg Lie (Gulliksen 1996), at hun etter å ha vært i Seljord og kommet til Bandakslid: Jeg var så heldig at faa kjøre hjemover med Ivar Rindebakken. Paa Rindebakken lever de godt. Ivar og Andreas er flinke Gutter. De har en Mængde Malmanvisninger paa Haand for Salg. Gid de maa være heldige! Her er utvilsom store Rigdomme i Telemarkens Fjelde. Ære være alle de Mænd som stræver med at faa disse Rigdomme frem i Dagens Lys til Gavn og Glæde baade for dem selv og Samfundet. Paa Rindebakken har de i sommer fundet 9 forskjellige Slags Malerfarver i Jorden.  Det er et mærkeligt Fund. Farverene forekommer i store Masser; de har malt sine Huse med dem, og de viser sig at være baade vakre og holdbare. Jeg undres paa, om ikke dette Fund kan blive en liden Guldgrube; for her kan graves ud i tusindvis Tons – bare Farvene blir kjendte paa Markedet.

A/S Det Norske Bergselskap blir kontaktet
I 1911 var det korrespondanse mellom Andreas Rindebakken og A/S Det Norske Bergselskab. Et av brevene fra Bergselskabet datert 5 september 1911 gir følgende opplysninger: ”Vi har modtaget Deres ærende af 23/8, som vi først kan besvare i dag, da vor direktør har været bortreist. Vi har undersøgt kaolinen baade ved analyse og praktiske forsøg, men det er desværre konstanteret at det kun er almindelig blaalere, hvilket jo var et sørgeligt resultat. Men vi faar haabe at det kan bli god fortjeneste for os paa okkeren, hvis forsøgsarbeidet her har vist seg godt. De forskjellige prøver av okker har vi innsendt til undersøgelse. Vi tør bede dem opgive okkerlagets tykkelse, altsaa hvor tykt det røde og hvor tykt det gule lag er i den udførte skjæring. Vor formand skal senere inspitiere arbeidet (skrevet med blyant). Indlagt oversender vi Dem kr. 72,98 ifølge modtagne notaer. Disse vedlegges og bedes tilbagesendt i kvitteret stand. Ærbødigst A/S DET NORSKE BERGSELSKAB. Angar Smedberg”.

Private interessenter
H. Skolmen og Andreas Rindebakken brevskriver om okerforekomsten igjen i 1930 og 1931. Skolmen ber om å få tilsendt prøver for analyse og undersøkelser og legger ved frimerker for dette. Han forteller også i brevet at han er 60 år gammel og har drevet med grubeforretninger for egen regning siden 1905, men at han siden sommeren 1919 bare har tapt penger hvert år. Han forteller også at han har vært syk av giktisk hodepine. Skolmen peker på at det i denne sammenheng ikke kan bli snakk om fantasiforretninger med stor fortjeneste, men i høyden en god og sikker inntekt eller et rimelig beløp.

Brenning av oker og fargenyanser
På en følgeseddel på oker fra Rindebakken finner vi betegnelsen ”Nødetræ Farve” men på samme lappen er det også notert ”kaselbrunt” (Figur 3). Kasselbrunt er navnsatt etter byen Kassel i Tyskland, og er et klassisk fargepigment som ble opparbeidet fra overflateforekomster i forbindelse med drift på brunkull. Fargen kalles også ofte for ”van Dyke brun”. I Frankrike refereres fargen van Dyke brun til ”brent gul oker”.

Siden det er gul oker som dominerer forekomsten på Rindebakken, er det svært sannsynlig at fargeprøven beskrevet som ”Nødetræ Farve” er brent oker. Men flere farger kan oppnås ved brenning av okertypene på Rindebakken: Ved 430-450oC går goethitt over til hematitt, noe som gir en rødbrun farge. Slike temperaturer nås lett i et bål. Ved gløding i luft dannes jernoksidet magnetitt, og følgelig blir fargen mørkere med innslag av gråsort. Tørket rød oker gir en orange farge. På denne måten kan minst 4 forskjellige farger oppnås.

Det er mulig at Torbjørg Lie sin beskrivelse av 9 forskjellige slags malerfarver peker på ulike fargenyanser som kan oppnås ved forskjellig brenning, og eventuelt ved å blande sammen de forskjellige okertypene, både brente og ubrente.

Figur 3. Følgeseddel for levering av farge eller fargeprøve fra Rindebakken okerforekomst til Andreas O. Holte underskrevet av Andreas Rindebakken. Fargen betegnes som ”Nødetræ Farve” men betegnes også som ”kaselbrunt”.

 

Spor av okermaling på Rindebakken
Så vidt man kjenner til var våningshuset på Rindebakken umalt, helt fram til at det ble malt hvitt. Derimot kan det se ut til at den værbitte kledningen på vedskjulet har vært malt med oker som pigment. Øverst under takutspringene vises en okerfarge under et senere påført rødt lag maling. Undersøkelser med scanning elektronmikroskop (SEM) har ikke kunnet påvise at okerpigmentet fra vedskjulet kommer fra den lokale okerforekomsten.

 

Figur 4. Rindebakken okerforekomst. Profil viser gul og rød oker. Spadebladet er omkring 30cm langt.

 

Figur 5. Fargeprøver av oker fra Rindebakken.

Fra venstre gul oker (goethitt), rød oker (hematitt) og gul oker glødet ved 1000 oC

 

Andre okerforekomster i området
Nord for Rindebakken finner vi Skrevatn. Vannet er regulert i forbindelse med kraftverks-utbygging og ligger på omkring 342 m over havet. Omgivelsene er preget av store moreneavsetninger og myrområder, omkranset av fjell i øst, vest og nord. På tre ulike steder i terrenget er det funnet okerdannelser av ganske betydelige størrelser. Ved Skrevatn er det også funnet myrmalm og rester etter minst fem ovner for jernvinning.

Okerforekomstene ligger alle på grunne områder i bassenget, dvs. omkring 0,5 m under vannflaten ved laveste regulerte vannstand (på omkring 340 m over havet). På to av disse lokalitetene (Grytune øst og Timrudjuvet) finnes okerlag med topplag av sjømalm. Den tredje forekomsten ligger på vestsiden av en ”moreneøy” i Grytune. Forekomsten består her av et okerlag på omkring 0,5 m tykkelse innenfor et areal på 1 m x 6 m (Grytune vest).

Mekanismen for dannelsen av sjømalm/oker er da trolig at morenemassene mettes opp med vann ved høy regulert vannstand som ofte opptrer om høsten. Oksygenet i dette ”grunnvannet” blir forbrukt av bakteriell virksomhet, og utfelte rustforbindelser i jordarten vil ”reduseres” slik at jernet blir løselig i vannet. Ved senkninger av vannstanden i magasinet vil dette jernholdige vannet komme ut i det oksygenholdige innsjøvannet, og jernet vil da oksidere og felles ut som rust, Fe(OH)3. Slik dannes sjømalmen, og denne omkrystalliserer etter hvert til goethitt som er den gule okeren. I Timrudjuvet er et 50-100 m langt område av morenemassene i strandsonen farget rødbrune. Dette skyldes at vannet drenerer fra åssidene i full bredde og ut i gruntvannsområder hvor okeren opptrer.

 

Dannelsen av okeren på Rindebakken
Okeren på Rindebakken ligger i et relativt flatt og myrlendt morenelandskap. Morenen smeltet ut av isbreen som dekte landet for ca. 10.000 år siden, og denne jordarten består av en blanding av stein, grus, sand, silt og leir. Okeren inneholder ikke slikt materiale, og må derfor være dannet etter istiden, ellers ville transporten med breen og den etterfølgende utsmelting blandet vanlig morenemateriale og oker.

To elveløp renner igjennom området, og det er svært tenkelig at området kan ha vært en del av et større vann etter istiden med forhold lignende det vi finner ved Skrevatn i dag. Dette vannet kan senere ha tørket inn ved at bekken har gravd seg ned i moreneavsetningene ved utløpet. Det kan også tenkes at landhevingen etter istiden har bidratt til denne dreneringen.

Det er en kjent sak at grunnvann kan inneholde betydelige mengder løst jern. Jern er bare løselig i vann i såkalt ”redusert” tilstand, nemlig som Fe2+. Slikt redusert jern kan dannes ved forvitring i jordsmonnet idet bakterier forbruker alt oksygenet. Jernet blir da løst i vannet og følger sigevannet ned til grunnvannet. Forvitringen foregår ved at surt vann etser på jernholdige mineraler (aluminiumsilikater) i morenene. Syrene i vannet kommer fra den bakterielle nedbrytingen av planterester i jordsmonnets humuslag og i myrene. Dersom dette jernholdige grunnvannet kommer ut i luft eller i et tjern der vannet inneholder oksygen, vil jernet oksidere til Fe3+ og felles ut som rust (jernhydroksid, Fe(OH)3). Det er slik dannelsen av myrmalm og sjømalm foregår (Rueslåtten 1985). Vannløselig jern kan også stamme fra forvitring av svovelkis (FeS2), men det er ikke påvist forekomster av svovelkis i nedslagsfeltet til Rindebakken.

En slik rustutfelling vil over tid omkrystallisere til goethitt, men dersom utfellingen skjer i myr, vil humussyrene i myrvannet ”forgifte” krystallveksten av goethitt. Myrmalmen viser derfor dårlig krystallinitet på røntgendiffraktometer, den er rik på humussyrer, og mørk brun av farge.

Sjømalm derimot, er utfelt rust ved grunnvannsutslag på bunnen av innsjøer. Denne rusten omkrystalliserer etter hvert til (gulbrun) goethitt. Okeren fra Rindebakken har en sammensetning og utseende som peker i retning av at den er utfelt som en slik sjømalm.

Dette kan altså forklare dannelsen av den gulbrune okeren, goethitt. Men hva med den røde okeren, hematitt? Hematitt dannes i tropisk klima, og det har det ikke vært på Rindebakken etter istiden. En mulighet er at hematitten er dannet fra goethitt under skogbranner, der den gule okeren har blitt varmet opp til over 450 grader C.

 

Okeren på Rindebakken inneholder også aluminium
XRD-opptakene viser klare reflekser for goethitt (FeOOH), men refleksene viser en kortere avstand mellom krystallplanenene enn for en ideell goethitt (Figur 6). Dette kan forklares ved

det høye aluminiuminnholdet i goethitten som i de kjemiske analysene etter behandling med HCl ble bestemt til 12.6 % aluminiumoksid (Al2O3). Dette bekrefter at aluminium inngår i goethittgitteret.

Det høye aluminiuminnholdet i goethitten forteller også at denne malmen ikke er dannet på samme måte som myrmalm, for myrmalm inneholder ikke aluminium. I dette tilfellet må både aluminium og jern ha blitt transportert sammen. Dette kan bare skje ved at forholdene i vannet er både reduserende og surt med pH under 5. I jordsmonnet i våre skogsområder er det ikke uvanlig å finne pH-verdier på under 4, og ved pH 4 er løseligheten av aluminium i vann ca. 25 milligram pr. liter (Millot 1970). I dette grunnfjellområdet er det heller ikke kalkbergarter som kan bidra til å nøytralisere surt vann, og med stor produksjon av karbonsyre og humussyrer i jordsmonnet og myrene er det ikke overraskende at vannet som har dannet sjømalmen har vært surt.

 

Noen kjemiske og mineralogiske analyser av okerprøver
For å kunne tolke dannelsesmekanismene for okeren på Rindebakken ble det utført mineralogiske og kjemiske analyser både av denne, og prøver av oker fra områdene ved Skrevatnet. Mineralanalysene ble utført på røntgendiffraktometer (XRD), og de kjemiske analysene ble utført med et røntgenfluorescens-spektrometer og atomabsorbsjon-spektrometri etter oppslutning med HCl.

De kjemiske analysene viser en klar likhet mellom okerprøvene, noe som styrker antagelsen om at de er dannet ved samme prosess. En hovedforskjell mellom okeren fra Rindebakken og prøven fra Skrevatnet er at innholdet av substituert aluminium er mye lavere i prøven fra Skrevatnet (Grytune vest). Totalanalysen av oker fra Skrevatn viser et høyere innhold av Al. Forklaringen på dette viser XRD-opptakene av denne prøven, ved et betydelig innhold av feltspat og glimmer. Dette er mineraler som viser at denne okeren er ”forurenset” av sand og silt som er bunnfelt sammen med sjømalmen. Kvarts er normalt et hovedmineral i sand og silt, og dette kan også ses på XRD-opptaket. Figur 6 viser diffraktogrammet av gul oker fra Rindebakken sammenlignet med en velkrystallin goethitt. Vi ser at okeren inneholder mindre mengder kvarts og feltspat. Vi ser en svak linjeforskyving mot høyere 02Theta som indikerer substitusjon av Al i krystallgitteret. Linjeforbredningen uttrykker dårligere krystallinitet. Diffraktogrammet av rød oker fra Rindebakken er sammenlignet med en velkrystallin hematitt. I gul oker fra Skrevatn identifiserer vi et større innslag av følgemineraler som kvarts, feltspat, glimmer og kloritt. Følgemineralene er årsaken til den høye totalverdien av Al i dette materialet. De kjemiske analysene av okerprøvene viser lave innhold av mangan og fosfor, og dette er normalt for både myrmalm og sjømalm (Tabell 1).

 

Konklusjon
Våre analyser viser at pigmentene i okeren er goethitt og hematitt
som etter all sannsynlighet ble avsatt som sjømalm.
Det høye innholdet av aluminium i okeren tyder også på at oppløst  jern og aluminium ble transportert i og utfelt fra surt sigevann fra jordsmonnet i de
omkringliggende morenemassene. Den hvite sanden som er observert under
okerlaget indikerer også at det sure sigevannet har løst opp og fjernet de jernholdige (mørke) mineralene.  Det er mulig at den røde okeren (hematitt) er  dannet fra goethitt pga. skogbranner. Hypotesen om at okeren er utfelt som sjømalm krever en mer omfattende studie mht. om hvorvidt malmfeltet kan ha ligget under vann i en lengre periode etter istiden. Historien om forsøkene på kommersialisering av forekomsten og personene bak den er godt dokumentert.

Takk
Alf Olav Larsen, Norsk Hydro ASA, Corporate Reseach Center Porsgrunn, har utført røntgendiffraksjonsopptak og røntgenfluorescens-analyse av oker fra Rindebakken.

Torkel Bach, Norsk Hydro ASA, Corporate Reseach Center Porsgrunn, har utført SEM-analyser av malingrester fra bordkledning. Fred Steinar Nordrum, Norsk Bergverksmuseum, har framskaffet kartotekkort etter Steinar Foslie, og bidratt med andre relevante opplysninger. Bendik Rindebakken og hans sønner Ivar og Andreas takkes for sin skjerpeiver.

 

Fig. 6. Røntgendiffraktogram av gul og rød oker fra Rindebakken (k = kvarts, f = feltspat) sammenlignet med henholdsvis velkrystallin goethitt og hematitt, samt oker fra Skrevatn. (g = goethitt). Prøvene er tørket ved 105 ºC.

 

Tabell 1. Semikvantitativ XRF-analyse av goethitt fra Rindebakken.
Elementene er beregnet på oksidbasis og summen er normalisert til 100%. Prøven ble tørket ved 105oC før analyse.

     H2O                Na2O              MgO               Al2O3              SiO2                P2O5

     23.3%             0.0369%         0.0285%         13.9%             6.84%             0.332%

 

    SO3                 K2O                CaO                TiO2                MnO               Fe2O3

   0.303%            0.157%           0.0702%         0.0742%         0.0987%            54.6%

 

    ZnO                Y2O3               La2O3             Cl

   0.0171%         0.0508%         0.0408%         0.0247%

 

Syreuløst rest er bestemt til 9.7%.
Verdien for vann er resultatet av glødetapsbestemmelse ved 1000 oC.
Den syreuløste resten er i hovedsak kvarts, feltspat og organisk materiale.

 

Tabell 2. Semikvantitativ XRF-analyse av oker fra Skrevatn, Grytune vest.

H2O                Na2O              MgO               Al2O3              SiO2                P2O5

12.9 %            0.424 %          0.544 %          8.82 %            30.7 %,           0.0933 %

 

SO3                 K2O                CaO                TiO2                MnO               Fe2O3

0.288 %          1.18 %            0.814 %          0.425 %          0.162 %          43.5 %

 

ZnO                SrO                 Y2O3               ZrO                 BaO                La2O3

0.0215 %        0.0105 %        0.0186 %        0.028 %          0.0252 %        0.0365 %

 

    Cl

   0.0326 %

 

 

Tabell 3. Forholdet Al/Fe i HCl-løst oker fra Rindebakken og Skrevatn.

Gul oker, Rindebakken            6.68% Al                   33.1% Fe                    Al/Fe   0.202
              12.6% Al2O3               47.3% Fe2O3

Rød oker Rindebakken         10.3% Al                     20.4% Fe                    Al/Fe   0.506
             19.5% Al2O3               29.9% Fe2O3

Gul oker Skrevatn                   1.95% Al                   22.2% Fe                    Al/Fe   0.0878
            3.69% Al2O3             31.7% Fe2O3

Al og Fe er bestemt med atomabsorbsjonspektrometri (AAS) etter behandling av prøvealikvoter               med 4M HCl.

 

 

Litteratur
GULLIKSEN, Ø., Red. (1996): Sjå deg attyvi. Torbjørg Lie. Brev til Decorah-Posten 1890-1922. Fyresdal Sogelag, 40-44.

MARVIK, S. (1992): Fyresdal Gards- og ættesoge. Bd. III. Fyresdal kommune.

MILLOT, G. (1970): Geology of Clays, Springer –Verlag, New York, 60.

FOSLIE, S. Registerkort for gruver og skjerp. Norsk Bergverksmuseum på Kongsberg. Upublisert.

RUESLÅTTEN, H. (1985): Berre, Ivar (Red.): Frå malm i myra til stål i smia. Artikkelsamling fra skoleprosjektet ”Jarnvinna”. MILJØ 85. Oslo, 31-37.

VEUM, B. (1943): Fyresdal Ættebok I. Fyresdal kommune.

Figur 7. Kart over området ved Rindebakken.