Fairfieldit
Fairfieldit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Es kristallisiert im triklinen Kristallsystem mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Ca2Mn2+(PO4)2·2H2O[1] und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Calcium-Mangan-Phosphat. Da bei natürlich vorkommendem Fairfieldit jedoch meist ein geringer Anteil des Mangans durch Eisen ersetzt (substituiert) ist, wird die Formel in verschiedenen Quellen auch mit Ca2(Mn,Fe)[PO4]2·2H2O[2][5] angegeben.
| Fairfieldit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Chemische Formel | Ca2Mn2+(PO4)2·2H2O[1] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Phosphate, Arsenate und Vanadate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
8.CG.05 (8. Auflage: VII/C.17) 40.02.02.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | triklin |
| Kristallklasse; Symbol | triklin-pinakoidal; 1 |
| Raumgruppe | P1 (Nr. 2)[2] |
| Gitterparameter | a = 5,79 Å; b = 6,57 Å; c = 5,51 Å α = 102,2°; β = 108,7°; γ = 90,3°[2] |
| Formeleinheiten | Z = 1[2] |
| Häufige Kristallflächen | {001}, {010}, {100}, {110}, {111}[3] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 3,5 |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,08 bis 3,11; berechnet: 3,095[3] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {001}, gut nach {010}, deutlich nach {110}[3] |
| Bruch; Tenazität | uneben; spröde |
| Farbe | farblos, weiß, grünlichweiß, hellgelb |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig |
| Glanz | Perlglanz, schwacher Diamantglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,633 bis 1,640[4] nβ = 1,641 bis 1,650[4] nγ = 1,652 bis 1,660[4] |
| Doppelbrechung | δ = 0,019 bis 0,020[4] |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv |
| Achsenwinkel | 2V = 86° (gemessen); 86 bis 88° (berechnet)[4] |
Fairfieldit entwickelt isometrische bis kurzprismatische Kristalle bis rund drei Zentimeter Größe[3] mit schwachem Diamantglanz auf den Oberflächen, findet sich aber auch in Form blättriger bzw. lamellarer sowie faseriger oder radialstrahliger Mineral-Aggregate. In reiner Form ist Fairfieldit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine grünlichweiße oder hellgelbe Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.
Etymologie und Geschichte
Erstmals entdeckt wurde Fairfieldit im Steinbruch „Fillow“ (Branchville) bei Branchville im Fairfield County des US-Bundesstaates Connecticut und beschrieben 1879 durch George Jarvis Brush und Edward Salisbury Dana. Sie benannten das Mineral nach dem County, in dem seine Typlokalität liegt.
Typmaterial des Minerals wird an der Yale University in New Haven (Connecticut) in den USA (Katalog-Nr. 3.3118, 3.3123) aufbewahrt.[3]
Klassifikation
Bereits in der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Fairfieldit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Roselith die „Fairfieldit-Roselith-Gruppe“ mit der System-Nr. VII/C.17 und den weiteren Mitgliedern Brandtit, Cassidyit, Roselith-β (Roselith-Beta), Collinsit, Gaitit, Hillit, Messelit, Parabrandtit, Roselith, Talmessit, Wendwilsonit und Zinkroselith bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Fairfieldit ebenfalls in die Abteilung der „Phosphate usw. ohne zusätzliche Anionen; mit H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und dem Stoffmengenverhältnis vom Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadatkomplex zum Kristallwassergehalt, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen; RO4 : H2O = 1 : 1“ zu finden ist, wo es als alleiniger Namensgeber die „Fairfielditgruppe“ mit der System-Nr. 8.CG.05 und den weiteren Mitgliedern Roselith-β, Cassidyit, Collinsit, Gaitit, Hillit, Messelit, Nickeltalmessit, Parabrandtit und Talmessit bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Fairfieldit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate etc.“ ein. Hier ist er zusammen mit in der „Fairfieldit-Untergruppe (Triklin: P1)“ mit der System-Nr. 40.02.02 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Phosphate etc., mit A2+(B2+)2(XO4) × x(H2O)“ zu finden.
Kristallstruktur
Fairfieldit kristallisiert triklin in der Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2) mit den Gitterparametern a = 5,79 Å; b = 6,57 Å; c = 5,51 Å; α = 102,2°; β = 108,7° und γ = 90,3° sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[2]
Bildung und Fundorte
Fairfieldit bildet sich als akzessorischer Bestandteil in granitischen Pegmatiten. Als Begleitminerale können unter anderem Apatit, Diadochit, Dickinsonit, Eosphorit, Jahnsit, Mitridatit, Muskovit, Quarz, Rhodochrosit, Rockbridgeit, Stewartit, Strunzit sowie eine Vielzahl anderer Fe–Mn-Phosphate auftreten.
Als seltene Mineralbildung konnte Fairfieldit nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher (Stand 2014) rund 70 Fundorte bekannt sind.[6] Neben seiner Typlokalität Steinbruch „Fillow“ im Fairfield County (Connecticut) trat das Mineral in den Vereinigten Staaten noch in der Midnight Owl Mine und im White Picacho District im Yavapai County in Arizona, am Chief Mountain im San Diego County in Kalifornien, im Clay Canyon bei Fairfield im Utah County in Utah sowie an mehreren Orten in verschiedenen Countys in Maine, New Hampshire, North Carolina und South Dakota zutage.
In Deutschland konnte Fairfieldit am Hennenkobel (Hühnerkobel) im Bayerischen Wald und bei Hagendorf (Waidhaus) im Oberpfälzer Wald in Bayern entdeckt werden.
In Österreich fand man das Mineral bisher nur bei einem Spodumen-Versuchsabbau am Brandrücken, etwa 2 km südwestlich der Weinebene auf der Koralpe in Kärnten (siehe auch Bergbau in Kärnten) und der bisher einzige bekannte Fundort in der Schweiz ist das Pontetal bei Brissago TI im Kanton Tessin.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Argentinien, Australien, Brasilien, Finnland, Iran, Italien, Kanada, Marokko, Namibia, Polen, Portugal, Russland, Schweden und Tschechien.[7]
Siehe auch
Literatur
- George J. Brush, Edward S. Dana: On the mineral locality in Fairfield County, Connecticut, with the description of two additional new species. Second Paper. In: American Journal of Science and Arts. Band 17, 1879, S. 359–368 (rruff.info [PDF; 478 kB; abgerufen am 11. Februar 2018]).
- Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 641.
- Fanfani, A. Nunzi, P. F. Zanazzi: The crystal structure of fairfieldite. In: Acta Crystallographica. B26, 1970, S. 640–645.
- Sasha Herwig, Frank C. Hawthorne: The topology of hydrogen bonding in brandtite, collinsite and fairfieldit. In: The Canadian Mineralogist. Band 44, 2006, S. 1181–1196 (rruff.info [PDF; 3,3 MB; abgerufen am 11. Februar 2018]).
Weblinks
Einzelnachweise
- IMA/CNMNC List of Mineral Names – Fairfieldite
- Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 483.
- Fairfieldite. 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; 65 kB; abgerufen am 11. Februar 2018]).
- Mindat – Fairfieldite
- Malcom E. Back: Fleischers Glossary of Mineral Species. 11. Auflage. Mineralogical Record, Tucson, Arizona (AZ) 2014, S. 79.
- Mindat – Anzahl der Fundorte für Fairfieldit
- Fundortliste für Fairfieldit beim Mineralienatlas und bei Mindat