Warikahnit
Warikahnit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ mit der chemischen Zusammensetzung Zn3(AsO4)2·2H2O[2] und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Zink-Arsenat.
| Warikahnit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
IMA 1978-038 |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Phosphate, Arsenate und Vanadate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
8.CA.35 (8. Auflage: VII/C.07) 40.03.01.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | triklin |
| Kristallklasse; Symbol | triklin-pinakoidal; 1[4] |
| Raumgruppe | P1 (Nr. 2)[4] |
| Gitterparameter | a = 6,710 Å; b = 8,989 Å; c = 14,533 Å α = 105,59°; β = 93,44°; γ = 108,68°[1] |
| Formeleinheiten | Z = 4[1] |
| Häufige Kristallflächen | {010}, {001}, {100} und {0kl} sowie eventuell {hkl}[1] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | ≈ 2 |
| Dichte (g/cm3) | ≥ 4,24 (gemessen); 4,29 (berechnet)[1] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {001}, gut nach {010} sowie {100} |
| Bruch; Tenazität | nicht angegeben; nicht angegeben |
| Farbe | hellgelb bis farblos,[1] gelborange[5] |
| Strichfarbe | farblos,[1] also wohl weiß |
| Transparenz | wasserklar durchsichtig |
| Glanz | Glasglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,747[1] nβ = 1,753[1] nγ = 1,768[1] |
| Doppelbrechung | δ = 0,21 |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv[1] |
| Achsenwinkel | 2V = 75°[1] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | löslich in heißer Salzsäure und Salpetersäure[1] |
Warikahnit kristallisiert im triklinen Kristallsystem und entwickelt lattenförmige, subidiomorphe, gestreifte Kristalle bis 2 cm Größe, die typischerweise nach der a-Achse [100] gestreckt und nach dem Pinakoid {010} abgeplattet sind. Sie treten zu radialstrahligen bis subparallelen Aggregaten zusammen.[1][4]
Etymologie und Geschichte
Als Entdecker des Warikahnits gilt der südafrikanische Mineralienhändler Clive S. Queit, dem das Mineral in den 1970er Jahren unter anderen Stufen aus Tsumeb aufgefallen war. Entsprechende Untersuchungen führten zur Feststellung des Vorliegens eines neuen Minerals, welches 1978 von der International Mineralogical Association (IMA) anerkannt und 1979 von einem deutsch-US-amerikanischen Forscherteam mit Paul Keller, Heinz Hess und Pete J. Dunn als Warikahnit beschrieben wurde. Benannt wurde das Mineral nach dem deutschen Reiseunternehmer und Hobbymineralogen Walter Richard Kahn (1911–2009) in Anerkennung von dessen großzügiger Unterstützung der Forschungsarbeiten zur speziellen Mineralogie der Sekundärminerale und ihrer Kristallstrukturen.[1][5] Ein zweiter Warikahnit-Fund mit wesentlich spektakulärerem Material gelang in der Tsumeb Mine 1984 dem Bergmann Hannes Schoombie.[5]
Typmaterial des Minerals wird an der Universität Stuttgart (Holotyp, Katalog-Nr. und Standort TM-78.38-0703.05 / 0/824-s27/2); an der Harvard University, Cambridge, Massachusetts (Katalog-Nr. 117116, 117117) und im National Museum of Natural History, Washington, D.C. (Katalog-Nr. 144801, 144802, 147462), aufbewahrt.[4][6]
Klassifikation
In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Warikahnit zur Abteilung der „Wasserhaltigen Phosphate ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Fervanit, Kolovratit, Schubnelit und Serrabrancait die unbenannte Gruppe mit der System-Nr. VII/C.07 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Warikahnit 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, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit kleinen und großen/mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 8.CA.35 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Warikahnit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltigen Phosphate etc.“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 40.03.01 innerhalb der Unterabteilung der „Wasserhaltigen Phosphate etc., mit (A2+)3(XO4)2 × x(H2O)“ zu finden.
Kristallstruktur
 Kristallstruktur von Warikahnit | |
| Kristallsystem | triklin |
| Raumgruppe (Nr.) | P1 (Nr. 2) |
| Gitterparameter | a = 6,710 Å; b = 8,989 Å; c = 14,533 Å;
α = 105,59°; β = 93,44° γ = 108,68° |
| Formeleinheiten | Z = 4 |
Warikahnit kristallisiert im triklinen Kristallsystem in der Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2) mit den Gitterparametern a = 6,710 Å; b = 8,989 Å; c = 14,533 Å; α = 105,59°; β = 93,44° und γ = 108,68° sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.[1]
Die Kristallstruktur des Warikahnits enthält trotz der einfachen chemischen Formel sechs symmetrisch unterschiedliche Koordinationspolyeder des Zinks (ein nahezu reguläres Oktaeder Zn(1)(H2O)2O4, ein stark deformiertes Oktaeder Zn(2)O6, ein schwach deformiertes Oktaeder Zn(3)(H2O)O5, eine stark deformierte trigonale Bipyramide Zn(4)(H2O)O4, eine deformierte trigonale Bipyramide Zn(5)(H2O)O4 und ein deformiertes Tetraeder Zn(6)O4) mit fünf verschiedenen Ligandenkombinationen und den Koordinationszahlen 6, 5 und 4. Die Kationen-Koordinationspolyeder sind zu einem weitmaschigen Gerüst verknüpft, in dem sich kleinere Gruppen durch eine Kantenverknüpfung auszeichnen.
Die Zn(1)-Koordinationspolyeder bilden über gemeinsame Kanten Zweier-Gruppen. An diese Zweier-Gruppen sind über weitere Kanten zwei Zn(3)-Koordinationspolyeder angeknüpft. Letztendlich entsteht eine gestreckte, kantenverknüpfte Sechser-Gruppe durch eine weitere Verknüpfung der Zn(3)- mit den Zn(5)-Koordinationspolyedern. Diese Sechser-Gruppen sind punktsymmetrisch zum Symmetriezentrum und mit keinem weiteren Koordinationspolyeder verbunden, dessen Kation innerhalb der gleichen Elementarzelle liegt.
Kantenverknüpfte Vierer-Gruppen entstehen um das Symmetriezentrum. An zwei Zn(2)-Koordinationspolyedern mit einer gemeinsamen Kante werden über Kanten zwei Zn(4)-Koordinationspolyeder angebunden. Die Sechser- und die Vierer-Gruppen benachbarter Elementarzellen bilden in der Ebene (010) über gemeinsame Ecken zickzackförmige Ketten in Richtung von [101]. Das lockere Gerüst aus Kationen-Koordinationspolyedern entsteht unter Einbeziehung der Zn(6)-Koordinationspolyeder, die drei gemeinsame Ecken mit den Zn(2)-, Zn(4)- und Zn(5)-Koordinationspolyedern besitzen. Auf diese Weise werden die Zickzackketten in Richtung der a- und b-Achse verbunden. Die vier symmetrisch unterschiedlichen, teilweise stark deformierten AsO4-Tetraeder stabilisieren die Gerüststruktur. Wasserstoffbrückenbindungen bewirken in der Kristallstruktur des Warikahnits nicht nur einen Ladungsausgleich für die Liganden, sondern auch für die Koordinationspolyeder selbst.[7]
Eigenschaften
Morphologie
Warikahnit bildet in den ersten Funden von Tsumeb mehr oder weniger deutlich radialstrahlige bis subparallele Aggregate aus grobkörnigen, stark gestreiften, xenomorphen bis subidiomorphen Kristallen. Die Kristalle sind bis zu 3 × 0,5 × 0,5 mm groß, nach der a-Achse [100] gestreckt und nach dem Pinakoid {010} abgeplattet. An den Kristallen wurden die Flächenformen {010}, {001}, {100} und {0kl} sowie eventuell {hkl} beobachtet.[1] Erst beim 1984 gelungenen Fund wurden fünf Stufen mit deutlich ausgebildeten Kristallen geborgen. Die Kristalle weisen deutliche Streifung auf und erreichen Längen bis zu 2 cm. Auf der besten existierenden Stufe, abgebildet auf dem Titelbild des Mineralogical Record (Heft 4 von 2005), sind die Warikahnitkristalle zu einem weizengarbenähnlichen Aggregat von 3 cm Höhe und 1 × 1,8 cm im Querschnitt verwachsen.[5][8]
Physikalische und chemische Eigenschaften
Die Kristalle des Warikahnits sind hellgelb bis farblos[1] bzw. gelborange.[5] Die Strichfarbe des Minerals wird in der Originalpublikation mit farblos angegeben. Da die Pulverfarbe eines Minerals (die der Strichfarbe entspricht) aber nicht farblos sein kann, dürfte Warikahnit einen weißen bis leicht gelblichen Strich besitzen. Die Oberflächen der wasserklar durchsichtigen Kristalle weisen einen glasartigen Glanz auf.[1][4]
Das Mineral besitzt eine vollkommene Spaltbarkeit nach {001} und zwei gute Spaltbarkeiten nach {010} sowie {100}. Mit einer Mohshärte von ≈ 2 gehört Warikahnit zu den weichen Mineralen, die sich ähnlich wie das Referenzmineral Gips mit dem Fingernagel ritzen lassen. Die berechnete Dichte des Minerals liegt bei 4,29 g/cm³.[1]
Warikahnit löst sich in heißer Salzsäure und Salpetersäure auf.[1]
Bildung und Fundorte
Das Mineral konnte bisher (Stand 2016) nur an seiner Typlokalität und zwei weiteren Fundpunkten gefunden werden. Als Typlokalität gilt die weltberühmte Cu-Pb-Zn-Ag-Ge-Cd-Lagerstätte der „Tsumeb Mine“ (Tsumcorp Mine) in Tsumeb, Region Oshikoto, Namibia. Weitere Funde gelangen am „Shaft No. 132“ der „Christiana Mine“ bei Agios Konstantinos (Kamariza) sowie in der „Plaka Mine No. 80“ (Filoni 80) bei Plaka, alle im Lavrion District, Region Attika, Griechenland.[9][10]
Warikahnit ist ein typisches Sekundärmineral und bildete sich in der Oxidationszone der in Dolomitsteinen sitzenden hydrothermalen polymetallischen Erzlagerstätte Tsumeb zusammen mit anderen zink- und arsenhaltigen Mineralen.
Der erste Fund gelang am E9 Pillar auf der 31. Sohle. Als Begleitminerale wurden hell giftgrüner, kupferhaltiger Adamin, blauer Stranskiit, weißer Koritnigit, Claudetit sowie etwas seltener gelblichgrüner Tsumcorit und brauner Ludlockit identifiziert. Der 1984 dokumentierte Zweitfund ereignete sich ebenfalls auf der 31. Sohle, jedoch am „O stope“. Hier wurde das Mineral ausschließlich von Quarz begleitet. Einige der in den späten 1980er Jahren und danach in den Handel gelangten „Warikahnite“ von Tsumeb (gelbe Prismen, vergesellschaftet mit kupferhaltigem Adamin sowie Olivenit-Aggregaten) haben sich als Willemit erwiesen.[11]
Verwendung
Mit ZnO-Gehalten von rund 48 %[4] wäre Wahrikahnit ein reiches Zinkerz. Allerdings handelt es sich mit ca. zehn bekannten Stufen um eines der seltensten Sekundärminerale des Tsumeb Mine und ist daher ausschließlich für den Mineralsammler interessant.
Siehe auch
Literatur
- Paul Keller, Heinz Hess, Pete J. Dunn: Warikahnit, Zn3(H2O)2[(AsO4)2], ein neues Mineral aus Tsumeb, Südwestafrika. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 9, 1979, S. 389–395.
- Warikahnit. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001. (PDF; 66 kB)
Weblinks
Einzelnachweise
- Paul Keller, Heinz Hess, Pete J. Dunn: Warikahnit, Zn3(H2O)2[(AsO4)2], ein neues Mineral aus Tsumeb, Südwestafrika. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 1979, Heft 9, 1979, S. 389–395.
- IMA/CNMNC List of Mineral Names; July 2017 (PDF 1,66 MB)
- 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. 473.
- Warikahnite. 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; 66 kB; abgerufen am 25. September 2017]).
- William W. Pinch: Warikahnit: Some background on the cover specimen. In: Mineralogical Record. Band 36, Nr. 4, 2005, S. 315.
- Typmineral-Katalog Deutschland – Aufbewahrung der Holotypstufe Warikahnit
- H. Riffel, Paul Keller, Heinz Hess: Die Kristallstruktur von Warikahnit, Zn3[(H2O)2|(AsO4)2]. In: Tschermaks mineralogische und petrographische Mitteilungen. Band 27, 1980, S. 187–632.
- Georg Gebhard: Tsumeb. 1. Auflage. GG Publishing, Grossenseifen 1999, S. 255.
- Mindat – Anzahl der Fundorte für Wahrikahnit
- Fundortliste für Warikahnit beim Mineralienatlas und bei Mindat
- Mindat – Warikahnit