Trevorit
Trevorit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Spinell-Supergruppe innerhalb der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung NiFe3+2O4[1] und ist damit chemisch gesehen ein Nickel-Eisen-Oxid.
| Trevorit | |
|---|---|
 | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Chemische Formel | NiFe3+2O4[1][2] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Oxide und Hydroxide |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
4.BB.05 (8. Auflage: IV/B.02) 07.02.02.05 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | kubisch |
| Kristallklasse; Symbol | kubisch-hexakisoktaedrisch; 4/m 3 2/m[3] |
| Raumgruppe | Fd3m (Nr. 227) |
| Gitterparameter | a = 8,34 Å[1] |
| Formeleinheiten | Z = 8[1] |
| Häufige Kristallflächen | {111}[4] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 5[5] (VHN50 = 937 ± 10[6]) |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 5,164; berechnet: 5,20[5] |
| Spaltbarkeit | fehlt[7] |
| Bruch; Tenazität | uneben |
| Farbe | schwarz bis grünlichschwarz |
| Strichfarbe | braun[4][5] bis dunkelbraun[6] |
| Transparenz | undurchsichtig, durchsichtig in feinsten Splittern[5] |
| Glanz | schwacher Metallglanz |
| Magnetismus | stark magnetisch[5] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindex | n = 2,3[5] |
| Doppelbrechung | keine, da optisch isotrop |
Trevorit kristallisiert im kubischen Kristallsystem, entwickelt jedoch nur selten kleine, oktaedrische Kristalle mit einem matallischen Glanz auf den Oberflächen. Meist findet er sich in Form körniger bis massiger Mineral-Aggregate von schwarzer Farbe mit einem Stich ins Grünliche. Seine Strichfarbe ist dagegen braun bis dunkelbraun. Das Mineral ist im Allgemeinen undurchsichtig und nur in feinsten Splittern durchsichtig.
Etymologie und Geschichte
Erstmals entdeckt wurde Trevorit 1920 durch Major Tudor Gruffydd Trevor (1865–1958), dem damaligen Bergbauinspektor für den Bezirk Pretoria (Transvaal, Südafrika), in einer kleinen Nickel-Lagerstätte auf dem Gebiet der Farm Bon Accord nördlich von Barberton in der südafrikanischen Provinz Mpumalanga. Die Erstbeschreibung erfolgte 1921 durch Andrew F. Crosse, der das Mineral nach seinem Entdecker benannte.[8]
Typmaterial des Minerals wird im National Museum of Natural History in Washington, D.C. (USA) unter den Katalog-Nr. 132464 und 132465 aufbewahrt.[5]
Klassifikation
Die aktuelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Trevorit zur Spinell-Supergruppe, wo er zusammen mit Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Hercynit, Jakobsit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Magnetit, Manganochromit, Spinell, Vuorelainenit und Zincochromit die Spinell-Untergruppe innerhalb der Oxispinelle bildet.[9]
In der veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Trevorit zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung der „Oxide mit Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 3 : 4 (Spinelltyp M3O4 und verwandte Verbindungen)“, wo er zusammen mit Cuprospinell, Franklinit, Jakobsit, Magnesioferrit und Magnetit die Gruppe der „Ferrit-Spinelle“ mit der System-Nr. IV/B.02 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der IMA verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Trevorit ebenfalls in die Abteilung der Oxide mit Stoffmengenverhältnis „Metall : Sauerstoff = 3 : 4 und vergleichbare“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Brunogeierit, Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Filipstadit, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Hercynit, Jakobsit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Magnetit, Manganochromit, Nichromit (N), Qandilit, Spinell, Ulvöspinell, Vuorelainenit und Zincochromit die „Spinellgruppe“ mit der System-Nr. 4.BB.05 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Trevorit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort in die Abteilung „Mehrfache Oxide“ ein. Hier ist er zusammen mit Magnesioferrit, Jakobsit, Magnetit, Franklinit, Cuprospinell und Brunogeierit in der „Eisen-Untergruppe“ mit der System-Nr. 07.02.02 innerhalb der Unterabteilung „Mehrfache Oxide (A+B2+)2X4, Spinellgruppe“ zu finden.
Chemismus
Die erste Analyse einer größeren Anzahl von Proben aus der Typlokalität Bon Accord durch Crosse ergab eine Zusammensetzung von 40,30 % Nickeloxid, 49,30 % Eisenoxid und 6,50 % Siliciumdioxid (Silica) sowie Spuren von Phosphor (0,13 %) und Calciumoxid (0,20 %). Crosse errechnete aus der empirischen Zusammensetzung einen Metallgehalt von 29,6 % Nickel und 35,7 % Eisen, gab jedoch in seiner Erstbeschreibung keine chemische Formel an.[8]
Die Zusammensetzung von Trevorit wurde 1923 von Thomas Leonard Walker neu definiert und enthält demzufolge einen Anteil von 31,9 % NiO und 68,1 % Fe2O3. Die Oxidformel wird von Walker mit NiO · Fe2O3 und die Summenformel mit NiFe2O4 angegeben.[10]
Durch teilweise Substitution von Nickel durch Eisen variiert die chemische Zusammensetzung von Trevorit zwischen NiFe3+2O4 und (Ni6Fe4)Fe2O4. Auch Spuren von Cobalt und Magnesium können auf der Nickelposition eingebaut sein.[6]
Kristallstruktur
Trevorit kristallisiert kubisch in der Struktur von Spinell mit der Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227), dem Gitterparameter a = 8,34 Å sowie 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[1]
Eigenschaften
Trevorit ist in vielen Eigenschaften dem Magnetit sehr ähnlich und zeigt beispielsweise wie dieser einen starken Magnetismus. Im Gegensatz zu diesem zeigt Trevorit allerdings keine Spaltneigung und bricht mit unebenen Bruchflächen.
Mit einer Mohshärte von 5 gehört Trevorit zu den mittelharten Mineralen, die sich ähnlich wie das Referenzmineral Apatit (Härte 5) mit einem Taschenmesser ritzen.
Bildung und Fundorte
Trevorit bildete sich in der kleinen, tafelförmigen Nickel-Lagerstätte Bon Accord in der Kontaktzone zwischen Quarzit und serpentinisierten und chloritisierten Ultrabasiten oder Ultramafiten.[5][4] Als Begleitminerale können je nach Fundort unter anderem Goethit, Heazlewoodit, nickelhaltiger Millerit, gediegen Nickel, Nimit, Reevesit, Talk, Violarit und Willemseit auftreten.[5]
Als seltene Mineralbildung konnte Trevorit nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher (Stand 2018) weniger als 20 Fundorte[11] dokumentiert sind. Neben seiner Typlokalität Bon Accord und in der nahe gelegenen Talkgrube Scotia in der Provinz Mpumalanga fand sich Trevorit in Südafrika noch im Bergwerk Karee bei Rustenburg und im Morokweng-Krater in der Provinz Nordwest.
Der bisher einzige bekannte Fundort in Deutschland ist die Bergehalde am Lichtloch 25 der Kupfer-Silberhütte Gottesbelohnung bei Hettstedt in Sachsen-Anhalt.
Europaweit kennt man das Mineral bisher nur aus den Schlackenhalden bei Agios Konstantinos (Kamariza) in der griechischen Gemeinde Lavrio (Attika), von Szklary im polnischen Powiat Ząbkowicki. Ein weiterer Fundort in Italien, genauer die Grube Funtana Raminosa bei Gadoni in der Provinz Nuoro (Sardinien) gilt bisher als nicht gesichert.[12]
Weltweit fand sich Trevorit noch am Kegel Nr. 32 in der McBride Volcanic Province von Queensland sowie am Mount Clifford und in der Marriott's Nickel-Prospektion am Ten Mile Outcamp im Verwaltungsgebiet Leonora Shire in Westaustralien, bei Musongati in der Provinz Rutana von Burundi, in der Erzlagerstätte Phokphur im Distrikt Tuensang des indischen Bundesstaates Nagaland, in der Hatrurim-Formation innerhalb der israelischen Wüste Negev sowie bei Hatfield nahe Gabbs im Nye County von Nevada und in einer Seifenlagerstätte am Josephine Creek im gleichnamigen County von Oregon in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[12]
Auch in Gesteinsproben vom Mittelatlantischen Rücken, die während einer der Expeditionen des Forschungsschiffs Albatross an der Position 23° 58′ N, 38° 56′ W gesammelt wurden, konnte Trevorit zusammen mit Cobalt und Magnetit nachgewiesen werden.[13] Ein weiterer Fund im Hydrothermalfeld Logatchev-1 gilt dagegen bisher als fraglich oder konnte nicht verifiziert werden.[12]
Des Weiteren wurde Trevorit als Bestandteil verschiedener Meteorite identifiziert wie unter anderem in einem bisher unbenannten Meteoriten, der 2017 in Kasachstan gefunden wurde; im Steinmeteoriten Khatyrka (Föderationskreis Ferner Osten, Russland) sowie im nahe dem Barringer-Krater in Arizona gefundenen Canyon Diablo.[12]
Verwendung
Aufgrund seiner Seltenheit ist Trevorit trotz seines hohen Nickelgehaltes von fast 17 % ohne wirtschaftliche Bedeutung und nur für Mineralsammler von Interesse.
Siehe auch
Literatur
- Andrew F. Crosse: A rich nickel ore. In: Journal of the Chemical, Metallurgical, and Mining Society of South Africa. Band 21, 1921, S. 126–127 (rruff.info [PDF; 272 kB; abgerufen am 19. August 2018]).
- T. L. Walker: Trevorite, a distinct mineral species. In: Contributions to Canadian Mineralogy, University of Toronto Studies, Geology Series. Band 16, 1923, S. 53–54.
- E. T. Wherry: Redefinition of species. In: American Mineralogist. Band 9, 1924, S. 97–98 (rruff.info [PDF; 122 kB; abgerufen am 19. August 2018]).
- S. A. de Waal: Nickel minerals from Barberton, South Africa: I. Ferroan trevorite. In: American Mineralogist. Band 54, 1969, S. 1204–1208 (rruff.info [PDF; 300 kB; abgerufen am 20. August 2018]).
- S. A. de Waal: Mineralogical notes: nickel minerals from Barberton, South Africa: V. trevorite, redescribed. In: American Mineralogist. Band 57, 1972, S. 1524–1527 (rruff.info [PDF; 228 kB; abgerufen am 20. August 2018]).
- M. C. Blesa, Ulises Amador, Emilio Morán, N. Menéndez, J. D. Tornero, Juan Rodríguez-Carvajal: Synthesis and characterization of nickel and magnesium ferrites obtained from α-NaFeO2. In: Solid State Ionics. Band 63, Nr. 5, 1993, S. 429–436, doi:10.1016/0167-2738(93)90140-X.
- B. O'Driscoll, P. L. Clay, P. L. Cawthorn, Davide Lenaz, J. Adetunji, A. Kronz: Trevorite: Ni-rich spinel formed by metasomatism and desulfurization processes at Bon Accord, South Africa? In: Mineralogical Magazine. Band 78, 2014, S. 145–163, doi:10.1180/minmag.2014.078.1.11.
Weblinks
- Mineralienatlas: Trevorit (Wiki)
- Mindat – Trevorite (englisch)
- RRUFF Database-of-Raman-spectroscopy – Trevorite (englisch)
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Trevorite (englisch)
Einzelnachweise
- 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. 188 (englisch).
- IMA/CNMNC List of Mineral Names; März 2018 (englisch, PDF 1,65 MB)
- Webmineral – Trevorite (englisch)
- Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 374.
- Trevorite. 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; 69 kB; abgerufen am 19. August 2018]).
- Richard V. Gaines, H. Catherine W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig: Dana’s New Mineralogy. 8. Auflage. John Wiley & Sons, New York (u. a.) 1997, ISBN 0-471-19310-0, S. 300–301.
- 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.
- Andrew F. Crosse: A rich nickel ore. In: Journal of the Chemical, Metallurgical, and Mining Society of South Africa. Band 21, 1921, S. 126–127 (rruff.info [PDF; 272 kB; abgerufen am 19. August 2018]).
- Cristian Biagioni, Marco Pasero: The systematics of the spinel-type minerals: An overview. In: American Mineralogist. Band 99, Nr. 7, 2014, S. 1254–1264, doi:10.2138/am.2014.4816 (englisch, Vorabversion online [PDF]).
- E. T. Wherry: Redefinition of species. In: American Mineralogist. Band 9, 1924, S. 97–98 (rruff.info [PDF; 122 kB; abgerufen am 19. August 2018]).
- Mindat – Anzahl der Fundorte für Trevorit (englisch)
- Fundortliste für Trevorit beim Mineralienatlas und bei Mindat
- Richard A.Schmidt, Klaus Keil: Electron microprobe study of spherules from Atlantic Ocean sediments. In: Geochimica et Cosmochimica Acta. Band 30, Nr. 5, Mai 1966, S. 471–474, doi:10.1016/0016-7037(66)90058-5.