Arsendescloizit
Arsendescloizit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Er kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung PbZn(OH)(AsO4)[1] und ist damit chemisch gesehen ein Blei-Zink-Arsenat mit zusätzlichen Hydroxidionen (OH−).
| Arsendescloizit | |
|---|---|
 | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
IMA 1979-030 |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Phosphate, Arsenate und Vanadate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
8.BH.35 (8. Auflage: VII/B.27) 41.05.01.09 |
| Ähnliche Minerale | Adamin, Tsumcorit, Mimetesit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-disphenoidisch; 222[1] |
| Raumgruppe | P212121 (Nr. 19)[1] |
| Gitterparameter | a = 7,646 Å; b = 9,363 Å; c = 6,077 Å[3] |
| Formeleinheiten | Z = 4[3] |
| Häufige Kristallflächen | {001}, {011}, {101}, {111}[1] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | ≈ 4[1] |
| Dichte (g/cm3) | 5,67 (gemessen);[4] 6,57 (berechnet)[1] |
| Spaltbarkeit | keine[1] |
| Bruch; Tenazität | keine Angaben; keine Angaben |
| Farbe | blassgelb,[1] hell orangegelb,[5] leuchtendgrün,[6] dunkelgrün, graubraun[7] |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig[1] |
| Glanz | Halbdiamantglanz[1] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,990[1] nβ = 2,030[1] nγ = 2,035[1] |
| Doppelbrechung | δ = 0,045[1] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ[1] |
| Achsenwinkel | 2V = ≈ 30° (gemessen)[1] |
| Pleochroismus | keiner[1] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | schlecht löslich in heißer Salpetersäure[1] |
Arsendescloizit entwickelt nach {001} tafelige Kristalle bis zu 0,5 mm Größe, die typischerweise zu rosettenförmigen oder auch warzigen bis traubigen Aggregaten zusammentreten.[1][4] Die Typlokalität des Minerals ist die Tsumeb Mine, wo es in Hohlräumen im tennantitischen Erz auftrat und dort von Willemit, Chalkosin, Mimetesit, Quarz und Goethit begleitet wurde.[1] Die Typstufe des Arsendescloizits ist gleichzeitig eine von zwei Stufen, auf denen das Uranmineral Kasolit in Tsumeb entdeckt worden ist.[8]
Etymologie und Geschichte
Als Entdecker des Arsendescloizit gilt Wolfgang Bartelke, dem ein blassgelbes, Adamin oder Tsumcorit ähnelndes Mineral auf einer in der Tsumeb Mine gefundenen Stufe aufgefallen waren und der diese Stufe den Autoren der Typpublikation zur Identifizierung zur Verfügung gestellt hatte.[1] Entsprechende Untersuchungen ergaben, dass das Röntgendiffraktogramm des Minerals nahezu identisch mit dem von Descloizit war, das Mineral aber keine Spuren von Vanadium enthielt. Folglich lag ein neues Mineral, wahrscheinlich das Arsenat-Analogon von Descloizit, vor. Das neue Mineral wurde 1979 von der International Mineralogical Association (IMA) anerkannt und 1980 von Paul Keller von der Universität Stuttgart und Pete J. Dunn von der Smithsonian Institution als Arsendescloizit beschrieben. Die Autoren benannten das Mineral aufgrund der chemischen Zusammensetzung und der strukturellen Verwandtschaft mit Descloizit.[1]
Typmaterial des Minerals wird im Archiv der Universität Stuttgart – „Mineralogische Sammlung Prof. Keller“ (Holotyp, Sammlungs-Nr. TM-79.30-B76 am Standort 0/824-s27/2) und am National Museum of Natural History, Washington, D.C., USA (Cotyp, Sammlungs-Nr. 148303) aufbewahrt.[9][4]
Klassifikation
In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Arsendescloizit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung der „Wasserfreien Phosphate mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Čechit, Descloizit, Mottramit und Pyrobelonit die „Descloizitgruppe“ mit der System-Nr. VII/B.27 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Arsendescloizit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Phosphate usw. mit zusätzlichen Anionen; ohne H2O“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach der Größe der beteiligten Kationen und deren Stoffmengenverhältnis zum Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadatkomplex RO4, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit mittelgroßen und meist großen Kationen; (OH usw.) : RO4 = 1 : 1“ zu finden ist, wo es zusammen mit Adelit, Austinit, Cobaltaustinit, Duftit, Gabrielsonit, Gottlobit, Konichalcit, Nickelaustinit und Tangeit die „Adelitgruppe“ mit der System-Nr. 8.BH.35 bildet.
Auch die Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Arsendescloizit in die Klasse der „Phosphate (und Verwandte)“ ein, dort allerdings in die Abteilung der „Wasserfreien Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen“. Auch hier ist er zusammen mit Adelit, Konichalcit, Austinit, Duftit-beta, Gabrielsonit, Tangeit, Nickelaustinit, Cobaltaustinit und Gottlobit in der „Adelitgruppe“ mit der System-Nr. 41.05.01 innerhalb der Unterabteilung der „wasserfreien Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen und der allgemeinen Formel (AB)2(XO4)Zq“ zu finden.
Chemismus
Arsendescloizit hat die gemessene Zusammensetzung Pb1,06(Zn1,03Fe0,02)Σ=1,05(AsO4)(OH)1,4, was vereinfacht als PbZn(OH)(AsO4) geschrieben werden kann und 18,99 % ZnO, 52,09 % PbO, 26,82 % As2O5 und 2,10 % H2O erfordert.[4]
Arsendescloizit ist das arsenatdominante Analogon des Vanadat-dominierten Descloizit, kann aber auch als zinkdominantes Analogon des Cu2+-dominierten Duftits oder als bleidominantes Analogon des Ca-dominiertes Austinits aufgefasst werden. Die chemische Analyse der Typstufe ergab keinerlei Gehalte an Vanadium, Zink oder Blei.[1]
Kristallstruktur
Arsendescloizit kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem in der Raumgruppe P212121 (Raumgruppen-Nr. 19) mit den Gitterparametern a = 7,646 Å; b = 9,363 Å und c = 6,077 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]
Die Kristallstruktur des Arsendescloizits besteht aus relativ regelmäßig ausgebildeten [AsO4]-Tetraedern, [Zn(OH)2O4]-Oktaedern und [Pb(OH)O7]-Polyedern. Die [Zn(OH)2O4]-Oktaeder sind über gemeinsame Kanten verbunden und bilden lineare, schwach geknickte Ketten, die parallel zur Schraubenachse c verlaufen. Die Ketten sind ferner über drei Eckpunkte der [AsO4]-Tetraeder miteinander verknüpft und bilden auf diese Weise eine offene, dreidimensionale Netzwerk-Struktur aus. Die darin enthaltenen Kanäle parallel der a-Achse [100] enthalten [Pb(OH)O7]-Polyeder mit gemeinsamen Kanten und Ecken, die außerdem über Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind.[3]
Arsendescloizit ist isotyp (isostrukturell) zu jenen orthorhombischen Mineralen der Adelit-Gruppe, die in der Raumgruppe P212121 (Raumgruppen-Nr. 19) kristallisieren und deren Gitterparameter in den folgenden Bereichen liegen: a = 7,39–7,77, b = 8,89–9,36, c = 5,83–6,08 Å, Z = 4. Ihre generelle Formel ist VIIIM12+VIM22+(OH)[XO4] mit VIIIM12+ = Ca und Pb, VIM22+ = Mg, Co, Ni, Cu und Zn, X = As5+.[3]
Eigenschaften
Morphologie
Arsendescloizit bildet nach {001} plattige bis tafelige sowie auch keilförmige Kristalle bis maximal 1 mm Größe, an denen neben der tragenden Form, dem Basispinakoid {001}, auch die Prismen {011} und {101} sowie das rechte Disphenoid {111} identifiziert worden sind.[1][7] Da aber in der Kristallklasse 222 die Form {111} keine Dipyramide mit acht Flächen, sondern ein Disphenoid mit nur vier Flächen ist, muss der Arsendescloizit laut Kristallzeichnung in der Originalpublikation noch eine weitere Form, nämlich ein linkes Disphenoid, besitzen. In der nebenstehenden Zeichnung wurde dafür {111} verwendet. Beide Disphenoide zusammen besitzen dann acht Flächen und entsprechen damit einer orthorhombischen Pyramide der Kristallklasse mmm. In der Tsumeb Mine treten die Kristalle zu rosettenförmigen Aggregaten zusammen, für die Ojuela Mine in Mexiko sind warzige bis traubige Aggregate charakteristisch.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Die Kristalle des Arsendescloizits sind blassgelb,[1] hell orangegelb,[5] leuchtendgrün[6] oder dunkelgrün bis graubraun,[7] ihre Strichfarbe wird mit weiß angegeben. Die Oberflächen der durchsichtigen Kristalle weisen einen brillanten halbdiamantartigen Glanz auf, was auch durch die sehr hohen Werte für die Lichtbrechung (nα = 1,990, nγ = 2,035) unterstrichen wird.[1]
Das Mineral besitzt keine Spaltbarkeit, Angaben zu Bruch (Mineral) und Tenazität fehlen.[1] Mit einer Mohshärte von ≈ 4 gehört Arsendescloizit zu den mittelharten Mineralen, die sich wie das Referenzmineral Fluorit mit dem Taschenmesser leicht ritzen lassen. Die gemessene Dichte des Minerals beträgt 5,67 g/cm³,[4] seine berechnete Dichte liegt bei 6,57 g/cm³.[1]
Arsendescloizit ist in heißer Salpetersäure nur schlecht löslich.[1]
Bildung und Fundorte
Arsendescloizit ist ein typisches Sekundärmineral und bildete sich in der Tsumeb Mine in der zweiten (unteren) und dritten Oxidationszone aus blei- und zinkhaltigen Sulfiden (Galenit, Sphalerit), wobei das Arsen aus der Zersetzung des Arsenfahlerzes Tennantit stammt.
Arsendescloizit wurde in der Tsumeb Mine erstmals in Lösungshohlräumen einer Matrix aus Tennantit und Chalkosin beobachtet und wurde dort von wasserklaren Willemit-Kristallen, idiomorphen Chalkosin-Kristallen, Quarz, korrodiertem Mimetesit, Goethit, grauem Kasolit und dem bisher noch nicht beschriebenen Mineral GS 11, einem farblosen Ca-Pb-Zn-As-Mineral, begleitet. Die beobachtete Sukzession ist (vom ältesten zum jüngsten Mineral) Chalkosin → Quarz → Mimetesit → Arsendescloizit → Goethit → Willemit.[1] In der Mina Ojuela zählen weißer bis beigegelber Mimetesit, smaragdgrüner, kugeliger Adamin und Hydrozinkit zur Paragenese des Arsendescloizits.[6]
Als seltene Mineralbildung konnte Arsendescloizit bisher (Stand 2016) neben seiner Typlokalität nur von ca. 20 weiteren Fundorten beschrieben werden.[10][11] Als Typlokalität gilt die weltberühmte, in Dolomitsteinen sitzende, hydrothermale, polymetallische Cu-Pb-Zn-Ag-Ge-Cd-Lagerstätte der „Tsumeb Mine“ (Tsumcorp Mine) in Tsumeb, Region Oshikoto, Namibia, wobei ein genauer Fundpunkt für die Typstufe nicht existiert. Weitere Stufen mit Arsendescloizit stammen aus der sogenannten dritten Oxidationszone im Bereich der 30. Sohle.[8][5]
Die weltweit wohl besten Arsendesloizit-Stufen mit orangefarbenen, von Smithsonit begleiteten Kristallen bis 1 mm Größe hat die „Red Bird Mine“ bei Lovelock, Pershing County, Nevada, USA, geliefert. Weitere Fundpunkte in den Vereinigten Staaten sind die „Tonopah-Belmont Mine“ bei Belmont Mountain, Tonopah, Osborn District, Big Horn Mts, Maricopa County in Arizona, die „Scratch Awl Mine“, Philipsburg District, Granite County in Montana, die „Silver Coin Mine“ bei Valmy, Iron Point District, Humboldt Co., und die „Illinois Mine“ bei Marble Camp, Lodi District, Lodi Hills, Nye County, beide in Nevada, sowie die „Cleveland Mine“ am Adams Mountain, Deer Trail & Cedar Canyon Districts, Huckleberry Range, Stevens County in Washington.
Die möglicherweise schönsten Stufen mit dunkelgrünem Arsendescloizit stammen aus dem Lugar (Abbauort) „San Juditas“ der „Mina Ojuela“ bei Mapimí, Municipio de Mapimí, Durango, Mexiko.
In Deutschland kennt man Arsendescloizit aus der Grube „Michael“ im Weiler bei Lahr, Schwarzwald, Baden-Württemberg, und aus dem Revier Bad Ems, Lahntal, Rheinland-Pfalz. Aus Österreich sind zwei Vorkommen bekannt, die Grube „St. Anna“ (Grube „Hocheck“) bei Annaberg, Mostviertel, Niederösterreich, und das „Fuchsloch“ bei Brixlegg-Rattenberg, Revier Schwaz-Brixlegg im Inntal, Tirol. In der Schweiz wurde Arsendescloizit in den Dolomitaufschlüssen am Reckibach unweit Binn im Binntal, Kanton Wallis, gefunden.
In Europa gelangen weitere Funde am „Shaft No. 132“ der „Christiana Mine“ bei Agios Konstantinos (Kamariza) sowie in der „Plaka Mine No. 80“ (Filoni 80) bei Plaka, alle im Lavrion District, Region Attika, Griechenland, in der „Mina da Herdade de Vila Ruiva“ bei Sobral da Adiça, Moura, Distrikt Beja, Portugal, sowie in der „Old Sandbed Mine“ bei Caldbeck Fells in der englischen Grafschaft Cumbria im Vereinigten Königreich.
Schließlich ist Arsendescloizit auch aus der „Beltana Mine“ bei Puttapa, Leigh Creek, Flinders Ranges, South Australia, Australien, dem Zinn-Polymetall-Erzfeld von Gejiu (dem weltgrößten Zinnerzfeld), in der Nähe der gleichnamigen kreisfreien Stadt, Autonomer Bezirk Honghe, Provinz Yunnan, China, und aus der „Toroku Mine“ bei Takachiho, Präfektur Miyazaki, Region Kyushu, Japan, bekannt.[11]
Verwendung
Während der Descloizit als Vanadiumerz Verwendung fand, ist der Arsendescloizit aufgrund seiner Seltenheit nur für den Mineralsammler von Interesse.
Siehe auch
Literatur
- Arsendescloizite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 64 kB; abgerufen am 15. August 2018]).
- Paul Keller, Pete J. Dunn: Arsendescloizite a new mineral from Tsumeb. In: Mineralogical Record. Band 13, Nr. 3, 1982, S. 155–157 (englisch, rruff.info [PDF; 1,7 MB; abgerufen am 15. August 2018]).
- Paul Keller, Falk Lissner, Thomas Schleid: The crystal structure of arsendescloizite, PbZn(OH)[AsO4], from Tsumeb (Namibia). In: Neues Jahrbuch Mineralogie, Monatshefte. Band 2003, Nr. 8, 2003, S. 374–384 (englisch).
Weblinks
- Mineralienatlas: Arsendescloizit (Wiki)
- Mindat – Arsendescloizite (englisch)
- Webmineral – Arsendescloizite (englisch)
- RRUFF Database-of-Raman-spectroscopy - Arsendescloizite (englisch)
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Arsendescloizite (englisch)
Einzelnachweise
- Paul Keller, Pete J. Dunn: Arsendescloizite a new mineral from Tsumeb. In: Mineralogical Record. Band 13, Nr. 3, 1982, S. 155–157 (englisch, rruff.info [PDF; 1,7 MB; abgerufen am 15. August 2018]).
- Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 458 (englisch).
- Paul Keller, Falk Lissner, Thomas Schleid: The crystal structure of arsendescloizite, PbZn(OH)[AsO4], from Tsumeb (Namibia). In: Neues Jahrbuch Mineralogie, Monatshefte. Band 2003, Nr. 8, 2003, S. 374–384 (englisch).
- Arsendescloizite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 64 kB; abgerufen am 15. August 2018]).
- Georg Gebhard: Tsumeb. 1. Auflage. GG Publishing, Grossenseifen 1999, S. 251.
- Tom P. Moore, Peter K. M. Megaw: Famous mineral localities: The Ojuela mine, Mapimi, Durango, Mexico. In: The Mineralogical Record. Band 34, Nr. 5, 2003, S. 1–91 (englisch).
- Mindat – Arsendescloizite (englisch)
- Georg Gebhard: Tsumeb. 1. Auflage. Christel Gebhard-Giesen, Reichshof 1991, S. 172.
- Typmineral-Katalog Deutschland – Aufbewahrung der Holotypstufe Arsendescloizit
- Mindat – Anzahl der Fundorte für Arsendescloizit (englisch)
- Fundortliste für Arsendescloizit beim Mineralienatlas und bei Mindat