Usturit
Das Mineral Usturit ist ein sehr seltenes Oxid aus der Obergruppe der Granate mit der idealisierten Zusammensetzung Ca3SbZrFe3O12. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem mit der Struktur von Granat. Die maximal 10 μm großen Kristalle treten in Aggregaten mit Lakargiit und eisenreichen Kimzeyit auf.[1]
| Usturit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
Bitikleit-(ZrFe), IMA2009-053 |
| Chemische Formel | Ca3SbZrFe3O12[1] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Oxide und Hydroxide |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | kubisch |
| Kristallklasse; Symbol | kubisch-hexakisoktaedrisch; 4/m 3 2/m |
| Raumgruppe | Ia3d (Nr. 230)[1] |
| Gitterparameter | a = 12,669 (synthetisch)[2] 12,49 (natürlich)[1] Å[2][1] |
| Formeleinheiten | Z = 8[2][1] |
| Häufige Kristallflächen | Rhombendodekaeder {110}[1] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | Bitte ergänzen |
| Dichte (g/cm3) | berechnet: 4,470[1] |
| Spaltbarkeit | Bitte ergänzen |
| Farbe | hellbraun bis gelb[1] |
| Strichfarbe | weiß[1] |
| Transparenz | Bitte ergänzen |
| Glanz | Glasglanz[1] |
| Radioaktivität | sehr schwach durch Spuren von Uran und Thorium |
| Magnetismus | antiferromagnetisch unterhalb 11°K[2] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindex | n = 1,9[1] |
Usturit ist bislang (2017) nur in seiner Typlokalität nachgewiesen worden, einem Kalksilikat-Xenolithen aus einem Ignimbrit von Berg Lakargi, Chegem Caldera in der nordkaukasischen Republik Kabardino-Balkarien in Russland.[3]
Etymologie und Geschichte
Bereits in den 1970er Jahren wurden Sb-Granate, darunter auch Usturit (Ca3Sb5+Zr4+Fe3+3O12), synthetisiert und auf ihre magnetischen Eigenschaften hin untersucht.[2]
In der Natur wurde Usturit von Irina O. Galuskina und Mitarbeitern unter dem Namen Bitikleit-(ZrFe) beschrieben und im Jahr 2009 von der International Mineralogical Association (IMA) als neues Mineral anerkannt. Benannt wurde es zunächst nach der unweit der Fundstelle gelegenen historischen Festungsanlage Bitikle.[1] Bei der Neuordnung der Granat-Supergruppe wurde das Mineral 2013 nach den Berg Ustur nahe der Typlokalität umbenannt in Usturit.[4]
Klassifikation
Die aktuelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Usturit zur Granat-Obergruppe, wo er zusammen mit Dzhuluit, Bitikleit und Elbrusit die Bitikleit-Gruppe mit 9 positiven Ladungen auf der tetraedrisch koordinierten Gitterposition bildet.[4]
Die seit 2001 gültige 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik führt den Usturit nicht auf. Obwohl Usturit kein Silikat ist, würde es, ebenso wie Katoit, wegen seiner Bildung von Mischkristallen mit Silikatgranaten in die Granatgruppe mit der Ordnungsnummer 9.AD.25 in der Klasse der „Silikate und Germanate“, Abteilung A (Inselsilikate), Unterabteilung „D. Inselsilikate ohne weitere Anionen; Kationen in oktaedrischer [6] und gewöhnlich größerer Koordination“, eingeordnet werden.[1]
Kristallstruktur
Usturit kristallisiert mit kubischer Symmetrie in der Raumgruppe Ia3d (Raumgruppen-Nr. 230) mit 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Das synthetische Endglied hat dem Gitterparameter a = 12,669 Å[2], der natürliche Mischkristall aus der Typlokalität a = 12,49 Å.[1]
Die Struktur ist die von Granat. Calcium (Ca2+) besetzt die dodekaedrisch von 8 Sauerstoffen umgebenen X-Positionen, Antimon (Sb5+) und Zirkonium (Zn2+) die oktaedrisch von 6 Sauerstoffen umgebene Y-Position und die tetraedrisch von 4 Sauerstoffen umgebenen Z-Position ist mit Eisen (Fe3+) besetzt.[1]
Chemismus
Usturit ist das Zr-Analog von Dzhuluit und bildet komplexe Mischkristalle vor allem mit Kimzeyit und dem hypothetischen Endglied Usturit-(Al). Die gemessene Zusammensetzung aus der Typlokalität ist [X](Ca3,002Th0,001)[Y](Sb5+0,776Zr4+0,852Sn4+0,269Ti4+0,067Mg0,010Nb5+0,009Hf0,008Cr3+0,002U6+0,015)[Z](Fe3+1,548Al1,072Si0,167Ti4+0,130Fe2+0,080V5+0,002). Dies kann als Mischkristall folgender z. T. hypothetischer Endglieder ausgedrückt werden:
52 % Usturit (Ca3Sb5+Zr4+Fe3+3O12) mit
25 % Usturit-(Al) (Ca3Sb5+Zr4+Al3+3O12) entsprechend der Austauschreaktion
- [Z]Fe3+ = [Z]Al3+,
11 % Toturite-(TiAl) (Ca3Sn4+3Ti4+Al3+2O12) entsprechend der Austauschreaktion
- [Y](Sb5+Zr4+) + [Z](Fe3+2) = [Y](Sn4+Ti4+) + [Z](Ti4+Al3+2),
5 % Morimotoit-(Sn) Ca3Sn4+Fe2+Si3O12 entsprechend der Austauschreaktion
- [Y](Sb5+Zr4+) + [Z](Fe3+3) = [Y](Sn4+Fe2+) + [Z]Si4+3
4 % Kimzeyit-(Ti) Ca3Zr4+2Ti4+Al3+2O12 entsprechend der Austauschreaktion
- [Y]Sb5+ + [Z]Fe3+3 = [Y]Zr4+ + [Z](Ti4+Al3+2)
und 4 % Schorlomit-(Al) Ca3Ti4+2Si4+Al3+2O12 entsprechend der Austauschreaktion
- [Y](Sb5+Zr4+) + [Z](Fe3+3) = [Y]Ti4+2 + [Z](Si4+Al3+2).[1]
Bildung und Fundorte
Usturit ist bislang nur in 2 Fundstellen seiner Typlokalität nachgewiesen worden, einem Kalksilikat-Xenolithen aus einem Ignimbrit von Berg Lakargi, Chegem Caldera in der nordkaukasischen Republik Kabardino-Balkarien in Russland.[3] Er bildete sich hier kontaktmetamorph in der Sanidinit-Fazies bei Temperaturen über 800 °C und niedrigen Druck in der Cuspidin- Hydrogrossular-Zone von Kalksilikatskarnen am Kontakt zum Ignimbrit. Usturit tritt hier in feinkörnigen Aggregaten aus Lakargiit und eisenreichen Kimzeyit auf, zusammen mit Cuspidin, Larnit, Hydrogrossular, Wadalit, Rondorfit, Fluorit, Hydroxylellestadit, Mineralen der Ettringitgruppe, Perowskit, Magnesioferrit, Afwillit, Hillebrandit, Toberomit und Hydrocalumit.[1]
Siehe auch
Weblinks
- Mineralienatlas:Usturit (Wiki)
- Mindat – Usturite (englisch)
Einzelnachweise
- Irina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin, Thomas Armbruster, Biljana Lazic, Piotr Dzierżanowski, Viktor M. Gazeev, Krystian Prusik, Nikolai N. Pertsev, Antoni Winiarski, Aleksandr E. Zadov, Roman Wrzalik, and Anatoly G. Gurbanov: Bitikleite-(SnAl) and bitikleite-(ZrFe): New garnets from xenoliths of the Upper Chegem volcanic structure, Kabardino-Balkaria, Northern Caucasus, Russia. In: American Mineralogist. Band 95, Nr. 7, 2010, S. 959–967 (rruff.info [PDF; 1,4 MB; abgerufen am 8. Juli 2017]).
- A.P. Dodokin, S. Lyubutin, B.V. Mill, V.P. Peshkov: Mössbauer Effect In Antiferromagnetic Substances With Garnet Structures. In: Soviet Physics JETP. Band 36, Nr. 3, 1973, S. 526–531 (jetp.ac.ru [PDF; 200 kB; abgerufen am 8. Juli 2017]).
- Fundortliste für Usturit beim Mineralienatlas und bei Mindat
- Edward S. Grew, Andrew J. Locock, Stuart J. Mills, Irina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin and Ulf Hålenius: IMA Report - Nomenclature of the garnet supergroup. In: American Mineralogist. Band 98, 2013, S. 785–811 (rruff.info [PDF; 1,1 MB; abgerufen am 28. April 2020]).