Spodumen
Das Lithium-Mineral Spodumen ist ein eher selten vorkommendes Kettensilikat aus der Gruppe der Pyroxene. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung LiAl[Si2O6][2] und entwickelt meist kurze, abgeflachte Kristalle, die in Längsrichtung deutlich gestreift sind. Die Größe der Kristalle schwankt oft zwischen einigen Zentimetern und Dezimetern, kann aber an einigen Fundorten auch Rekordgrößen von mehreren Metern erreichen.
| Spodumen | |
|---|---|
 Größe: 12 × 6 × 3 cm | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Chemische Formel | LiAl[Si2O6] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Silikate und Germanate – Ketten- und Bandsilikate (Inosilikate) |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
9.DA.30 (8. Auflage: III/D.01e) 65.01.04.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m[1] |
| Raumgruppe | C2/c (Nr. 15)[2] |
| Gitterparameter | a = 9,46 Å; b = 8,39 Å; c = 5,22 Å β = 110,2°[2] |
| Formeleinheiten | Z = 4[2] |
| Häufige Kristallflächen | {100}, {010} und {110} |
| Zwillingsbildung | meist nach {100} |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 6,5 bis 7[1] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,03 bis 3,23; berechnet: 3,184[1] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {110} deutliche Absonderung nach (100) unter ~87° |
| Bruch; Tenazität | uneben bis schwach muschelig[1] |
| Farbe | farblos, grünlichweiß bis smaragdgrün, grauweiß, gelblichgrün bis gelb, rosa bis violett, mehrfarbig[1] |
| Strichfarbe | weiß[1] |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend[1] |
| Glanz | Glasglanz, Perlglanz auf Bruchflächen[1] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,648 bis 1,661[3] nβ = 1,655 bis 1,670[3] nγ = 1,662 bis 1,679[3] |
| Doppelbrechung | δ = 0,014 bis 0,018[3] |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv |
| Achsenwinkel | 2V = 54 bis 69°[3] |
| Pleochroismus | sichtbar: X = violett bis grün; Z = farblos[3] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Besondere Merkmale | gelbe, orange- oder rosafarbene Fluoreszenz |
Etymologie und Geschichte
Erstmals gefunden wurde Spodumen 1800 bei Utö in der schwedischen Landschaft Södermanland und beschrieben durch José Bonifácio de Andrade e Silva, der das Mineral aufgrund seiner „aschefarbenen“ Verbrennungsrückstände beim Erhitzen nach einem altgriechischen Wort benannte, nämlich σποδούμενος spodúmenos, was als Partizip Präsens Passiv „zu Asche verbrennend; aschefarben“ bedeutet. Die Betonung des Wortes Spodumen liegt demnach auf der Mittelsilbe, laut Duden ist jedoch die Endsilbe betont.
Klassifikation
In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Spodumen zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Kettensilikate und Bandsilikate (Inosilikate)“, wo er als einziges Mitglied die „Spodumen-Reihe“ mit der System-Nr. III/D.01e innerhalb der monoklin-prismatischen „Klinopyroxene“ bildete.
Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VIII/F.01-120. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Klasse ebenfalls der Abteilung „Kettensilikate und Bandsilikate“, wo Spodumen zusammen mit Aegirin, Aegirinaugit, Augit, Davisit, Diopsid, Esseneit, Grossmanit, Hedenbergit, Jadeit, Jervisit, Johannsenit, Kanoit, Klinoenstatit, Klinoferrosilit, Kosmochlor, Kushiroit, Namansilit, Natalyit, Omphacit, Petedunnit, Pigeonit und Tissintit die „Klinopyroxene“ bildet.[4]
Auch die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[5] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Spodumen in die Abteilung der „Ketten- und Bandsilikate (Inosilikate)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Silikatketten bzw. Bänder, so dass das Mineral entsprechend seinem Aufbau in der Unterabteilung „Ketten- und Bandsilikate mit 2-periodischen Einfachketten Si2O6; Pyroxen-Familie“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die Gruppe der „Li-Klinopyroxene“ mit der System-Nr. 9.DA.30 bildet.
Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Spodumen zwar auch in die Abteilung der Ketten- und Bandsilikate, dort aber aufgrund seiner Kristallstruktur in die Unterabteilung der Kettensilikate mit einfachen, unverzweigten Ketten, W=1 mit Ketten P=2, wo er als einziges Mitglied die Gruppe der Li-Pyroxene bildet.
Kristallstruktur
Spodumen kristallisiert monoklin in der Raumgruppe C2/c (Raumgruppen-Nr. 15) mit den Gitterparametern a = 9,474 Å; b = 8,390 Å; c = 5,219 Å und β = 110,07° sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]
Für eine detaillierte Strukturbeschreibung siehe Pyroxengruppe.
Eigenschaften
Reiner Spodumen ist farblos. Er kann aber durch Fremdbeimengungen auch von grünlicher (Hiddenit), weißer, grauer und gelber (Triphan) oder rosa bis violetter (Kunzit) Farbe und auch zweifarbig sein. Sein Pleochroismus ist stark ausgeprägt, das heißt bei Betrachtung des Kristalls entlang der x-Achse zeigt er eine violette bis grüne Farbe und entlang der z-Achse ist er farblos.[1]
Gelegentlich zeigt Spodumen gelbe, orange- oder rosafarbene Fluoreszenz unter kurz- und langwelliger Ultraviolettstrahlung.[1]
Modifikationen und Varietäten
Bisher bekannte Farbvarietäten sind
- der Hiddenit, bei dem Beimengungen von Chrom oder Eisen die grünliche Farbe erzeugen.
- der rosa bis violette Kunzit, der seine Farbe durch Beimengungen von Mangan erhält. Pleochroismus, wobei sich die Farbe aus verschiedenen Richtungen betrachtet von sattem Rosa bis hin zu Blass- oder Hellrosa wandelt.
- der farblose bis gelbliche Triphan
Bildung und Fundorte
(zum Vergleich ein Minenarbeiter, Bildmitte rechts)
Spodumen bildet sich als charakteristisches Mineral in lithiumreichen Pegmatiten oder Graniten entweder magmatisch, wobei eher trübe Varianten entstehen, oder durch hydrothermale Vorgänge in den Pegmatit-Hohlräumen, welche die klaren und qualitativ hochwertigen Schmuckstein-Varianten hervorbringen. Meist findet sich das Mineral in Paragenese mit Quarz, Albit, Petalit, Eukryptit, Lepidolith und Beryll sowie Erzmineralen wie Amblygonit, Kassiterit und Tantalit-(Mn).
Weltweit konnte Spodumen bisher an rund 450 Fundorten (Stand: 2010) nachgewiesen werden, so unter anderem in Afghanistan, Argentinien, Äthiopien, Australien, Bolivien, Brasilien, China, Deutschland, Finnland, Frankreich, Irland, Italien, Japan, Kanada, Kasachstan, Korea, Madagaskar, Mexiko, Mosambik, Myanmar, Namibia, Nigeria, Norwegen, Österreich, Pakistan, Polen, Portugal, Russland, Schweden, Serbien, Simbabwe, Somalia, Spanien, Sri Lanka, Südafrika, Eswatini, Tschechien, im Vereinigten Königreich sowie in den USA.[6]
Hervorzuheben ist hier vor allem die „Etta Mine“ bei Keystone im Pennington County (South Dakota), wo die bisher größten Kristalle von bis zu 14 Metern Länge und 66 Tonnen Gewicht gefunden wurden.[7] Aus den Pegmatiten bei Mawi in Laghman (Afghanistan) konnten bis zu 40 Zentimeter lange Kunzite geborgen werden. Die „Pala Chief Mine“ am Chief Mountain in Kalifornien lieferte bis zu 28 Zentimeter lange Kunzite, und aus den Minen bei Resplendor in Minas Gerais (Brasilien) kamen bis zu 25 Zentimeter lange Hiddenite.
Verwendung
Spodumen ist eines der wichtigsten Lithiumerze. In der Glas- und Keramik-Industrie dient es als Zuschlagstoff zu Rohprodukten für die Herstellung von beispielsweise Glaskeramikkochfeldern, Faserglas oder Sanitärkeramik.
Als Schmuckstein
Bekannte Schmuckstein-Varietäten sind vor allem Kunzit und Hiddenit, die entweder facettiert oder zu Cabochonen verschliffen werden. Kunzit kann je nach Ausprägung der Farbe durchaus einen rosa Saphir oder Topas, den Edelberyll Morganit, aber auch die Quarzvarietäten Amethyst und Rosenquarz imitieren. Beim Hiddenit besteht Verwechslungsgefahr unter anderem mit Goldberyll (Heliodor), der grünen Granatvarietät Demantoid, dem eher hellgrünen Diopsid und selten auch dem Smaragd und selbst mit Chrysoberyll, da auch Spodumene mit Katzenaugeneffekt gefunden wurden.
Beide Varietäten sind jedoch aufgrund ihrer guten Spaltbarkeit sehr empfindlich gegenüber Druck- und Wärmebelastung, wie sie beim Fassen und Löten von Schmuckstücken entstehen. Beim Schleifen muss zudem aufgrund pleochroistischer Effekte darauf geachtet werden, dass die Hauptachse des Kristalls senkrecht zur Haupttafel des gewünschten Facettenschliffs liegt, damit das durchdringende Licht kräftige Farben erzeugt.
Erhitzen auf etwa 300 bis 400 °C oder länger andauernder Lichteinfluss vor allem durch Punktbestrahlung lassen die Steine ausbleichen. Eine weitere Gefahr stellt ihre Empfindlichkeit gegenüber Flusssäure dar, die die Kristallflächen schnell anätzt und matt werden lässt.
Literatur
- J. B. d’Andrada: Kurze Angabe der Eigenschaften und Kennzeichen einiger neuen Fossilien aus Schweden und Norwegen nebst einigen chemischen Bemerkungen ueber dieselben. In: Allgemeines Journal der Chemie. Band 4, 1800, S. 28–39 (rruff.info [PDF; 2,5 MB; abgerufen am 28. Oktober 2021]).
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Nebel Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 236.
- Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. 16. überarbeitete Auflage. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5, S. 130.
- Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. vollständige überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer Verlag, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 96, 251.
Weblinks
- Spodumen und Mineralienportrait Spodumen. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 28. Oktober 2021.
- David Barthelmy: Spodumene Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 28. Oktober 2021 (englisch).
- Spodumene search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 28. Oktober 2021 (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Spodumene. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 28. Oktober 2021 (englisch).
- Michael R. W. Peters: Spodumen (Triphan). In: realgems.org. Abgerufen am 28. Oktober 2021 (Spodumen und seine Varietäten mit Abbildungen verschiedener Schliffarten und -formen).
- Edelstein-Knigge von Prof. Leopold Rössler – Kunzit (Memento vom 15. Januar 2020 im Internet Archive)
- Edelstein-Knigge von Prof. Leopold Rössler – Hiddenit (Memento vom 30. Dezember 2019 im Internet Archive)
Einzelnachweise
- Spodumene. 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; 76 kB; abgerufen am 27. Januar 2017]).
- 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. 621 (englisch).
- Spodumene. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 28. Oktober 2021 (englisch).
- 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; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 27. Oktober 2021 (englisch).
- Fundortliste für Spodumen beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 28. Oktober 2021.
- Mineralrekorde. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 28. Oktober 2021.