Philipsburgit
Philipsburgit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ mit der chemischen Zusammensetzung (Cu,Zn)6(AsO4,PO4)2(OH)6·H2O[1] und damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Kupfer-Zink-Arsenat-Phosphat mit zusätzlichen Hydroxidionen. Die in den runden Klammern angegebenen Elemente Kupfer und Zink sowie die Arsenat- und Phosphat-Komplexe können sich dabei in der Formel jeweils gegenseitig vertreten (Substitution, Diadochie), stehen jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals.
| Philipsburgit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
IMA 1984-029[1] |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Phosphate, Arsenate und Vanadate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
8.DA.35 42.02.04.02 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m[3] |
| Raumgruppe | P21/c (Nr. 14)[4] |
| Gitterparameter | a = 12,33 Å; b = 9,20 Å; c = 10,69 Å β = 96,92°[4] |
| Formeleinheiten | Z = 4[4] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 3 bis 4[5] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 4,07(10); berechnet: 4,04[5] |
| Spaltbarkeit | nicht beobachtet[4] |
| Farbe | smaragdgrün[5] |
| Strichfarbe | hellgrün[5] |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend[5] |
| Glanz | Glasglanz[5] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,729[6] nβ = 1,774[6] nγ = 1,775[6] |
| Doppelbrechung | δ = 0,046[6] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 17° (gemessen), 16° (berechnet)[6] |
| Pleochroismus | schwach:[6] X = hellgrün Y = Z = mittelgrün |
Philipsburgit kristallisiert im monoklinen Kristallsystem und entwickelt nach der b-Achse gestreckte Kristalle mit leicht gekrümmten Kristallflächen und meißelförmigen Enden von bis zu einem Millimeter Größe. Typischerweise treten diese Kristalle zu rosetten- bis kugelförmigen Mineral-Aggregaten zusammen oder bilden krustige Überzüge auf anderen Mineralen. Die Oberflächen der durchsichtigen bis durchscheinenden und überwiegend leuchtend smaragdgrünen Kristalle weisen einen glasähnlichen Glanz auf. Das Mineral ist idiochromatisch und hinterlässt entsprechend auf der Strichtafel einen hellgrünen Strich.
Etymologie und Geschichte
Entdeckt wurde das Mineral in der „Black Pine Mine“ etwa 14 km nordöstlich der namensgebenden Stadt Philipsburg im Granite County des US-Bundesstaates Montana. Die Erstbeschreibung erfolgte 1985 durch Donald R. Peacor, Pete J. Dunn, Robert A. Ramik, B. Darko Sturman, Lester G. Zeihen.
Das Typmaterial wird im Royal Ontario Museum in Toronto, Kanada unter der Katalog-Nr. M41000 und National Museum of Natural History in Washington, D.C., USA unter der Katalog-Nr. 161201 aufbewahrt.[7]
Klassifikation
Da der Philipsburgit erst 1985 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet. Einzig im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser klassischen Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VII/.D.19-20. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, mit fremden Anionen“, wo Philipsburgit zusammen mit Kipushit und Veszelyit eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet.[8]
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte[9] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Philipsburgit ebenfalls in die Abteilung der „Phosphate usw. mit zusätzlichen 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 „Mit kleinen (und gelegentlich größeren) Kationen“ zu finden ist, wo es nur zusammen mit Kipushit die „Kipushitgruppe“ mit der System-Nr. 8.DA.35 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Philipsburgit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er in der „Kipushitgruppe“ mit der System-Nr. 42.02.04 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen mit (AB)3(XO4)Zq × x(H2O)“ zu finden.
Chemismus
Die Analyse mithilfe der Elektronenmikrosonde ergab eine durchschnittlicher Zusammensetzung 46,3 % CuO, 18,2 % ZnO, 8,7 % P2O5, 16,3 % As2O5 und 9,9 % H2O (Σ= 99,4 %, alle Angaben in Gew.-%). Dies entspricht der empirischen Formel Cu17,18Zn6,60(AsO4)4,19(PO4)3,62(OH)24,13·4,16H2O, was zur chemischen Zusammensetzung (Cu,Zn)6(AsO4,PO4)2(OH)6·H2O idealisiert wurde.[4]
Kristallstruktur
Philipsburgit kristallisiert isostrukturell mit Kipushit im monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe P21/c (Raumgruppen-Nr. 14) mit den Gitterparametern a = 12,33 Å; b = 9,20 Å; c = 10,69 Å und β = 96,92° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[4]
Eigenschaften
Das Kristallwasser wird beim Erhitzen zwischen 150 und 610 °C ausgetrieben, wobei das Maximum bei 415 °C liegt.[4]
Bildung und Fundorte
Philipsburgit bildet sich sekundär in der Oxidationszone von hydrothermalen Lagerstätten. An seiner Typlokalität, der Black Pine Mine bei Philipsburg im Granite County (Montana), traten als Begleitminerale unter anderem Bayldonit, Chrysokoll, Mimetesit und Quarz auf.[5] Als wichtigste Primärminerale lagen silberhaltiger Tetraedrit, Hübnerit und Pyrit vor. Untergeordnet fanden sich auch Galenit, Sphalerit, Chalkopyrit und gediegen vorkommende Elemente wie Gold, Kupfer und Silber.[4][10]
Als seltene Mineralbildung konnte Philipsburgit nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher rund 30 Fundorte (Stand 2019) dokumentiert sind.[11] Neben seiner Typlokalität Black Pine Mine in Montana konnte das Mineral in den Vereinigten Staaten noch in der Silver Coin Mine bei Valmy im Humboldt County von Nevada sowie in der Centennial Eureka Mine bei Eureka, der Mammoth Mine bei Mammoth (beide im Juab County) und der Gold Hill Mine bei Gold Hill im Tooele County von Utah gefunden werden.
In Deutschland fand sich Philipsburgit bisher nur in der Grube Clara bei Oberwolfach, einigen Gruben bei Neubulach und den Gruben St. Ferdinand und Josephs Treu im Tiefenbachtal in Baden-Württemberg; der Grube Friedrichssegen im Rhein-Lahn-Kreis in Rheinland-Pfalz sowie in den Gruben Gottes Geschick und St. Katharina in der Bergbaulandschaft Graul im Sächsischen Erzgebirgskreis.
In Österreich trat Philipsburgit nur im Bergbau Finkenstein am Mallestiger Mittagskogel in Kärnten sowie an der Gratlspitze und im Martinstollen am Weißen Schrofen unterhalb des Larchkopf in Tiroler Inntal auf.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Bulgarien, Chile, Griechenland, Italien, Japan, Namibia, Polen, Spanien, Tschechien und im Vereinigten Königreich.[12]
Siehe auch
Literatur
- Donald R. Peacor, Pete J. Dunn, Robert A. Ramik, B. Darko Sturman, Lester G. Zeihen: Philipsburgite, a new copper zinc arsenate hydrate related to kipushite, from Montana. In: The Canadian Mineralogist. Band 23, 1985, S. 255–258 (englisch, rruff.info [PDF; 703 kB; abgerufen am 29. September 2019]).
- Frank C. Hawthorne, Michael Fleischer, Edward S. Grew, Joel D. Grice, John Leslie Jambor, Jacek Puziewicz, Andrew C. Roberts, David A. Vanko, Janet A. Zilczer: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 71, 1986, S. 1277–1282 (englisch, rruff.info [PDF; 641 kB; abgerufen am 29. September 2019]).
Weblinks
- Mineralienatlas: Philipsburgit (Wiki)
- Philipsburgite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 29. September 2019 (englisch).
Einzelnachweise
- Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: September 2019. (PDF 2672 kB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, September 2019, abgerufen am 29. September 2019 (englisch).
- 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. 494 (englisch).
- David Barthelmy: Philipsburgite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 29. September 2019 (englisch).
- Donald R. Peacor, Pete J. Dunn, Robert A. Ramik, B. Darko Sturman, Lester G. Zeihen: Philipsburgite, a new copper zinc arsenate hydrate related to kipushite, from Montana. In: The Canadian Mineralogist. Band 23, 1985, S. 255–258 (englisch, rruff.info [PDF; 703 kB; abgerufen am 29. September 2019]).
- Philipsburgite. 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; 68 kB; abgerufen am 29. September 2019]).
- Philipsburgite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 29. September 2019 (englisch).
- Catalogue of Type Mineral Specimens – P. (PDF 113 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 29. September 2019.
- Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
- Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF 1703 kB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 29. September 2019 (englisch).
- Typlokalität Black Pine Mine beim Mineralienatlas und bei Mindat (abgerufen am 29. September 2019)
- Localities for Philipsburgite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 29. September 2019 (englisch).
- Fundortliste für Philipsburgit beim Mineralienatlas und bei Mindat (abgerufen am 29. September 2019)