Boothit
Boothit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte, siehe Klassifikation“ mit der chemischen Zusammensetzung Cu[SO4]·7H2O[2] und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Kupfer(II)-sulfat, genauer dessen Heptahydrat.
| Boothit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
Kupfersulfatheptahydrat[1] |
| Chemische Formel | Cu[SO4]·7H2O[2] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Sulfate (Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate) |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
7.CB.35 (8. Auflage: VI/C.06) 29.06.10.02 |
| Ähnliche Minerale | Chalkanthit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m |
| Raumgruppe | P21/c (Nr. 14) |
| Gitterparameter | a = 14,190(10) Å; b = 6,537(2) Å; c = 10,825(6) Å β = 106,02(5)°°[3] |
| Formeleinheiten | Z = 4[3] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2 bis 2,5[4] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 1,94[4] |
| Spaltbarkeit | unvollkommen nach {001}[4] |
| Bruch; Tenazität | uneben; spröde |
| Farbe | hellblau |
| Strichfarbe | hellblau[5] |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz, Seiden- bis Perlmuttglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,470[6] nβ = 1,480[6] nγ = 1,490[6] |
| Doppelbrechung | δ = 0,020[6] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
Boothit kristallisiert im monoklinen Kristallsystem, entwickelt aber nur selten gut ausgebildete Kristalle. Meist findet er sich in Form derber Massen mit körnig-kristalliner bis faseriger Struktur. Das Mineral ist durchsichtig bis durchscheinend und von blauer Farbe, die allerdings heller ist, als die von Chalkanthit. Auch die Strichfarbe von Boothit ist hellblau. Kristalline Oberflächen zeigen einen glasähnlichen Glanz, faserige Aggregate dagegen eher Seiden- bis Perlmuttglanz.
Etymologie und Geschichte
Erstmals entdeckt wurde Boothit der Grube Alma auf der Kupfer, Gold und Silber führenden Sulfid-Lagerstätte Leona Heights im Alameda County des US-Bundesstaates Kalifornien.[7] Die Erstbeschreibung erfolgte 1903 durch Waldemar Theodore Schaller, der das Mineral nach dem Chemiker Edward Booth (1857–1917) benannte.
Typmaterial für Boothit ist nicht definiert.[4]
Klassifikation
In der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Boothit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate (einschließlich Selenate und Tellurate)“ und dort zur Abteilung „C. Wasserhaltige Sulfate, ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Alpersit, Bieberit, Mallardit, Melanterit und Zinkmelanterit die „Melanterit-Gruppe“ mit der System-Nr. VI/C.06 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Boothit ebenfalls in die Abteilung der „Sulfate (Selenate usw.) ohne zusätzliche Anionen, mit H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „B. Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es ebenfalls zusammen mit Alpersit, Bieberit, Mallardit, Melanterit und Zinkmelanterit die „Melanteritgruppe“ mit der System-Nr. 7.CB.35 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Boothit in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Säuren und Sulfate“ ein. Hier ist er als ebenfalls in der „Melanteritgruppe (Heptahydrate, monoklin: P21/c)“ mit der System-Nr. 29.06.10 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Säuren und Sulfate mit AXO4 × x(H2O)“ zu finden.
Chemismus
In der idealisierten, theoretischen Zusammensetzung Cu[SO4]·7H2O enthält Boothit 27,84 % CuO., 28,02 % SO3 und 44,14 % H2O.[4] Analysen von Proben aus der Typlokalität Grube Alma im Alameda County sowie aus dem westlich gelegenen Campo Seco im Calaveras County wiesen jedoch geringe Fremdbeimengungen an Eisen und Magnesium auf.[8] Neuere Analysen von Proben aus den Kupfergruben bei Burraga im australischen Bundesstaat New South Wales enthielten zudem Beimengungen von Zink, Mangan und Cobalt, so dass die neu definierte empirische Formel 2004 mit (Cu0.860Mg0.072Zn0.055Mn0.0l0Co0.003)Σ1.000SO4·7H2O angegeben wurde.[3]
Kristallstruktur
Boothit kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P21/c (Raumgruppen-Nr. 14) mit den Gitterparametern a = 14,190(10) Å; b = 6,537(2) Å; c = 10,825(6) Å und β = 106,02(5)° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]
Eigenschaften
Boothit ist wie die meisten Sulfate wasserlöslich.[4]
An der Luft verliert Boothit mit der Zeit sein Kristallwasser und geht schließlich in das geringer wasserhaltige Mineral Chalkanthit über.[4] Die Dehydratisierung kann beschleunigt werden, wenn das Mineral auf über 105 °C erhitzt wird.[8]
Modifikationen und Varietäten
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Boothit-Varietäten mit einem relevanten Anteil an Magnesium (etwa 0,57 %[5]) beziehungsweise Zink (etwa 7,49 %[5]) werden auch als Mg-Boothit und Zn-Boothit bezeichnet.[9]
Magnesiumhaltiger Boothit ist auch unter der Bezeichnung Cupromagnesit bekannt.[10]
Bildung und Fundorte
Boothit bildet sich als wenig beständiges Verwitterungsprodukt aus Chalkopyrit bei etwa 0 °C.[4][1] Als Begleitminerale fanden sich an seiner Typlokalität Grube Alma, neben Chalkopyrit unter anderem noch Chalkanthit, Melanterit und dessen Varietät Pisanit.[4]
Neben den Gruben Alma und Leona in der Lagerstätte Leona Heights nahe Oakland im Alameda County sowie bei Campo Seco im Calaveras County, bei Baker im San Bernardino County und auf der Tunnel Ranch im Santa Barbara County in Kalifornien trat das Mineral in den Vereinigten Staaten noch bei Bisbee (Conchise County), im Laurel Canyon (Graham County) und bei Mayer (Yavapai County) in Arizona; bei Butte in Montana; im Kupfer-Becken des Lander Countys in Nevada und in der Uran-Kupfer-Lagerstätte Deer Flat im White Canyon (San Juan County) in Utah auf.
Des Weiteren fand sich das Mineral in Australien neben den Kupfergruben bei Burraga (New South Wales) noch in der Kupfer-, Gold- und Silber-Grube Prince Lyell bei Queenstown auf der Insel Tasmanien.
In Europa konnte Boothit bisher nur in einer Eisen-Grube in der Gemeinde Sain-Bel und in einem Kupferbergwerk bei Chessy in der französischen Region Auvergne-Rhône-Alpes sowie am Vesuv in der Region Kampanien und in der Grotta del Vetriolo nahe dem Kurort Levico Terme im Trentino in Italien gefunden werden. Die in anderen Quellen erwähnten Fundorte Evje (Grube Flåt) und Kvinnherad (Grube Hatlestrand) in Norwegen sind falsch beziehungsweise wurden bisher nicht bestätigt.
An weltweiten Fundorten sind ansonsten nur noch die Mina Salvadora bei Calama in der chilenischen Región de Antofagasta sowie der Vulkan Tolbatschik auf der Kamtschatka-Halbinsel im Fernen Osten Russlands bekannt.[11]
Siehe auch
Literatur
- Waldemar T. Schaller: Minerals from Leona Heights, Alameda Co., California. In: University of California Publications. Bulletin of the Department of Geology. Band 3, 1903, S. 191–217.
- F. W. Clarker, W. F. Hillebrand, F. L. Ransome, S. L. Penfield, Waldemar Lindgren, George Steiger, W. T. Schaller: Geological Survey Bulletin. Band 262. U.S. Department of the Interior, Geological Survey, Washington, D.C. 1905, S. 122–123 (usgs.gov [PDF; 8,7 MB; abgerufen am 15. April 2018]). (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
- C. Doelter, H. Leitmeier (Hrsg.): Handbuch der Mineralchemie. Sulfate, Chrom, Molybdän, Wolfram, Uran, Haloidsalze und Salzlagerstätten. 4, zweiter Teil. Springer, Berlin, Heidelberg 1929, S. 288–290 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
Weblinks
- Mineralienatlas: Boothit (Wiki)
Einzelnachweise
- Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 607 (Erstausgabe: 1891).
- 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. 384.
- Peter Leverett, Adam R. McKinnon, Peter A. Williams: New data for boothite, CuSO4·7H2O, from Burranga, New South Wales. In: Australian Journal of Mineralogy. Band 10, Nr. 1, Juni 2004, S. 3–6 (Abstract bei researchdirect [abgerufen am 15. April 2018]).
- Boothite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 63 kB; abgerufen am 9. April 2018]).
- Webmineral – Boothite
- Mindat – Boothite
- Typlokalität-Beschreibung Alma Mine beim Mineralienatlas und bei Mindat
- C. Doelter, H. Leitmeier (Hrsg.): Handbuch der Mineralchemie. Sulfate, Chrom, Molybdän, Wolfram, Uran, Haloidsalze und Salzlagerstätten. 4, zweiter Teil. Springer, Berlin, Heidelberg 1929, S. 288–290 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 679.
- Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. 6. vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2014, ISBN 978-3-921656-80-8.
- Fundortliste für Boothit beim Mineralienatlas und bei Mindat