Yagiit
Das Mineral Yagiit ist ein sehr seltenes Ringsilikat aus der Milaritgruppe und hat die chemische Zusammensetzung (Na1,20K0,30) (Mg2,00) (Mg0,60Fe0,34Ti0,10Al1,96) (Si10,22Al1,78)O30.[1]
| Yagiit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
IMA 1968-020 |
| Chemische Formel | Na1,5Mg2(Al, Mg)3[(Si, Al)12O30][1][2] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Silikate und Germanate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
9.CM.05 (8. Auflage: VIII/E.22) 63.02.01a.10 |
| Ähnliche Minerale | Apatit, Beryll, Cordierit, Milarit, Quarz |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | hexagonal |
| Kristallklasse; Symbol | 6/mmm |
| Raumgruppe | P6/mcc (Nr. 192) |
| Gitterparameter | a = 10,09(1) Å; b = 14,20(3) Å[1][2] |
| Formeleinheiten | Z = 2[1][2] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | nicht bestimmt[1][2] |
| Dichte (g/cm3) | berechnet: 2,9[1][2] |
| Spaltbarkeit | Bitte ergänzen |
| Farbe | farblos, blass blau[1][2] |
| Strichfarbe | weiß[1][2] |
| Transparenz | durchscheinend[1][2] |
| Glanz | Glasglanz[1][2] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nω = 1,536[1][2] nε = 1,544[1][2] |
| Doppelbrechung | δ = 0,008[1][2] |
| Optischer Charakter | einachsig positiv[1][2] |
| Pleochroismus | sehr schwach: ω = blass blau ε = farblos[1][2] |
Yagiit kristallisiert mit hexagonaler Symmetrie und bildet farblose Kristalle mit glasähnlichem Glanz und kann durch Spurengehalte von Eisen und Titan blass blau gefärbt sein.[1][2]
Etymologie und Geschichte
Entdeckt wurde Yagiit 1969 in Silikateinschlüssen des Colomera-Meteoriten, einem IIE-Typ Eisenmeteoriten, der 1912 in der Provinz Granada, Andalusien, Spanien gefunden worden ist. Bunch und Fuchs benannten das neue Mineral aus der Milaritgruppe nach Dr. Kenzo Yagi, Professor für Geologie an der Universität Hokkaidō in Sapporo, Japan, in Anerkennung seiner Beiträge zur Mineralogie und Petrologie.[1]
Der nächste Eisenmeteorit, in dem zwar nicht Yagiit aber ein Silikatisches Glas mit der Zusammensetzung von Yagiit gefunden wurde, schlug am 26. April 1991 in ein mit Autos beladenes Frachtschiff vor Tahara, Aichi-ken, Japan ein. Nach einem Treffer des holländischen Frachtschiffes "Malacca" 1648 war dies der zweite dokumentierte Meteoriteneinschlag auf ein Schiffsdeck und der erste, von dem Bruchstücke geborgen wurden. Eines der Crew-Mitglieder nahm das größte Bruchstück mit nach Hause und stellte es eineinhalb Jahre später für wissenschaftliche Untersuchungen zur Verfügung.[3]
Eine weitere Erwähnung von Yagiit stammt von A. Ruzicka, M. Hutson und C. Floss, die im Jahr 2006 Yagiit in Silikateinschlüssen des unklassifizierten Sombrerete-Eisenmeteoriten nachwiesen.[4]
Klassifikation
In der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehört der Yagiit zur allgemeinen Abteilung der „Ringsilikate (Cyclosilikate)“, wo er zusammen mit Almarudit, Armenit, Berezanskit, Brannockit, Chayesit, Darapiosit, Dusmatovit, Eifelit, Emeleusit, Faizievit, Merrihueit, Oftedalit, Osumilith, Osumilith-(Mg), Poudretteit, Roedderit, Shibkovit, Sogdianit, Sugilith, Trattnerit und Yakovenchukit-(Y) die „Milarit-Osumilith-Gruppe“ mit der System-Nr. VIII/E.22 bildet.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Yagiit ebenfalls in die Abteilung der „Ringsilikate“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Ringe, so dass das Mineral entsprechend seinem Aufbau in der Unterabteilung „[Si6O18]12−-Sechser-Doppelringe“ zu finden ist. Darin gehört es mit Almarudit, Armenit, Berezanskit, Brannockit, Chayesit, Darapiosit, Dusmatovit, Eifelit, Friedrichbeckeit, Klöchit, Merrihueit, Milarit, Oftedalit, Osumilith, Osumilith-(Mg), Poudretteit, Roedderit, Shibkovit, Sogdianit, Sugilith und Trattnerit zur „Milaritgruppe“ mit der System-Nr. 9.CM.05.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Yagiit in die Klasse der „Silikate und Germanate“, dort allerdings in die bereits feiner unterteilte Abteilung der „Ringsilikate: Kondensierte Ringe“ ein. Hier ist er in der „Milarit-Osumilith-Gruppe (Milarit-Osumilith-Untergruppe)“ mit der System-Nr. 63.02.01a innerhalb der Unterabteilung „Ringsilikate: Kondensierte, 6-gliedrige Ringe“ zu finden.
Chemismus
Die Zusammensetzungen von Yagiit aus den beiden bekannten Vorkommen unterscheiden sich kaum:
- [C,B](Na1,20K0,30) [A](Mg2,00) [T2](Mg0,60Fe0,34Ti0,10Al1,96) [T1](Si10,22Al1,78)O30, Colomera-Eisenmeteorit[1]
- [C,B](Na0.87 K0.39) [A](Mg1.34 Fe2+0.51 Mn0.03 Ca0.12) [T2](Mg0.84Al2.16) [T1](Si10.19 Al1.82)O30, Somberete-Eisenmeteorit[4]
In eckigen Klammern ist die Position in der Kristallstruktur angegeben.
Zur idealisierten Zusammensetzung von reinem Yagiit gibt es unterschiedliche Angaben. Die Kommission für neue Minerale und Mineralklassifikation (CNMMN) der IMA hebt die gemischte Besetzung der T2-Position mit Al und Mg heraus und definiert Yagiit als Na-Al-Analog von Chayesit:
- [C]Na [A]Mg2 [T2](Al Mg2) [Si12O30][5]
Hawthorne betont in seiner Auflistung aller Minerale der Milaritgruppe die Übereinstimmung der Besetzung der T1-Position des 6er-Doppelring-Komplexanions mit Osumilith (Si10 Al2) und definiert Yagiit als Na-Analog von Osumilith-(Mg):
- [C]Na [A]Mg2 [T2](Al3) [Si10Al2 O30][6]
Beide Formeln unterscheiden sich deutlich von der Zusammensetzung des Colomera-Yagiits. Dessen Zusammensetzung kann in guter Näherung als Mischung folgender Endglieder beschrieben werden:
- 50 % [C]Na [B]□2 [A]Mg2 [T2](Al3) [Si10Al2 O30]: Yagiit nach Hawthorne, ein Osumilith-(Na,Mg)[6]
- 25 % [C]Na [B]□2 [A]Mg2 [T2](Al Mg2) [Si12O30]: hypothetisches Yagiit-Endglied der IMA[5]
- 25 % [C]Na [B]Na2 [A]Mg2 [T2]Mg3 [Si11Al O30]: synthetisches Endglied aus Glasur eines Scarabäus[7]
Die einzige beobachtete Variation der Zusammensetzung ist eine Zuname der Fe-Gehalte vom Kern zum Rand der Yagiitkristalle im Somberete-Meteoriten entsprechend der Substitution
- [A,T2]Mg2+ = [A,T2]Fe2+.[4]
Kristallstruktur
Yagiit kristallisiert in der Struktur von Milarit mit der Raumgruppe P6/mcc (Raumgruppen-Nr. 192) und 2 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die Gitterparameter sind
- a = 10.09(1)Å
- c = 14,29(3)Å
Die Silikat-6er-Doppelringe (T1-Position) sind wie bei Osumilith mit 10 Si4+ und 2 Al3+ besetzt und die T2-Tetraederposition enthält Al3+, Mg2+ und geringe Mengen weiterer Kationen.[1]
Die 12-fach koordinierte C-Position und die 9-fach koordinierte B-Position enthalten die einwertigen K- und Na-Kationen sowie Leerstellen und die oktaedrisch koordinierte A-Position ist mit Mg2+ voll besetzt.[1][2]
Bildung und Fundorte
Yagiit findet sich in Form kleinster Kristalle in der Grundmasse alkalireicher, silikatischer Schmelzeinschlüsse in Eisenmeteoriten des Types IIE. Anders als die ebenfalls in Meteoriten entdeckten Minerale der Milaritgruppe Roedderit und Merrihueit sind vom Yagiit bislang keine terrestrischen Vorkommen bekannt.
Die Typlokalität ist der Colomera-Meteorit, einem IIE-Oktaedriten aus der Provinz Granada, Andalusien, Spanien. Darin findet sich Yagiit in alkalireichen, silikatischen Einschlüssen umgeben von Nickel-Eisen. Er tritt als feinkristalline Grundmasse in den Zwischenräumen titan- und aluminiumreicher Diopsidkristalle auf, begleitet von Whitlockit, Tridymit und Plagioklas.[1][2]
Im Somberete-Meteoriten, ebenfalls ein IIE-Okaedrit, tritt Yagiit in kleinen Kristallaggregaten in Silikateinschlüssen zusammen mit natriumreichen Glas, Apatit-Cl, Merrillit, Ilmenit, Orthopyroxen und Plagioklas auf.[4]
Die IIE-Eisenmeteoriten können nach der Zusammensetzung der Silikatminerale- und Gläser (abgeschreckte Schmelzen) in 5 Gruppen aufgeteilt werden: von Typ 1 mit ursprünglichen Silikaten (Olivin, Pyroxene) bis Typ 5 mit differenzierten Phasen wie Feldspäten, Tridymit und Silizium- und Natrium- reichen Gläsern.[8] Yagiit, ein Na-Silikat und eines der wenigen Minerale der Milaritgruppe, das kaum Kalium enthält, wurde bislang nur in IIE-Eisenmeteoriten des Typs 5 gefunden.
Dass es in solch ursprünglichen Gesteinen wie Eisenmeteoriten zur Bildung Na-betonter silikatischer Schmelzen kommt, aus denen Minerale wie Yagiit kristallisieren können, ist überraschend und wie dies geschieht, nicht abschließend geklärt. Mit den bisherigen Modellen, wie Kollision von Eisenmeteoriten mit chondritischen Steinmeteoriten oder fraktionierter Kristallisation chondritischer Schmelzen fällt es schwer, alle Eigenschaften der Silikateinschlüsse zu erklären. Ein weiteres Modell erklärt die Bildung der unterschiedlich zusammengesetzten Silikateinschlüsse der IIE-Eisenmeteorite durch Prozesse bei der Kondensation der Meteorite aus dem solaren Nebel, die je nach Temperatur zu unterschiedlichen Ausgangszusammensetzungen führen könnten. Anschließend werden sie metasomatisch zu den beobachteten Na- reichen silikatischen Gläsern verändert.[9] Dies sind Prozesse, wie sie so nur bei Meteoriten auftreten, nicht aber auf der Erde. Sollte sich dieses Modell bestätigen, böte es auch eine Erklärung, warum Yagiit bislang nur in Meteoriten gefunden worden ist.
Siehe auch
Literatur
- Yagiite, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 69,7 kB)
Einzelnachweise
- T. E. Bunch, L. H. Fuchs (1969): Yagiite, A New Sodium-Magnesium Analogue Of Osumilite, In: American Mineralogist, 54, S. 14–18 (PDF, 321 kB)
- Yagiite, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 69,7 kB)
- Miura, Y., Haramura, H., Yanai, K., Okamoto, M., & Iancu, O. G. (1994): Bulk composition and classification of the Tahara meteorite which fell in Central Japan in March 1991, In: Eighteenth Symposium on Antarctic Meteorites. Proceedings of the NIPR Symposium, 7, S. 284–292 (bibcode:1994AMR.....7..284M)
- A. Ruzicka, M. Hutson, C. Floss (2006): Petrology of silicate inclusions in the Sombrerete ungrouped iron meteorite: Implications for the origins of IIE-type silicate-bearing irons, In: Meteoritics & Planetary Science, 41, S. 1797–1831 (PDF, 2,6 MB)
- CNMMN/CNMNC, IMA: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: September 2016. September 2016 (nrm.se [PDF]).
- F. C. Hawthorne, Y. A. Abdu, N. A. Ball, P. Černý, R. Kristiansen: Agakhanovite-(Y), ideally (YCa)□2KBe3Si12O30, a new milarite-group mineral from the Heftetjern pegmatite, Tørdal, Southern Norway: Description and crystal structure. In: American Mineralogist. Band 99, 2014, S. 2084–2088 (Volltext).
- G. Artioli, I. Angelini, F. Nestola (2013): New milarite/osumilite-type phase formed during ancient glazing of an Egyptian scarab. In: Applied Physics A, Band 110, S. 371–377 (doi:10.1007/s00339-012-7125-x)
- Mittlefehldt D. W., McCoy T. J., Goodrich C. A., and Kracher A. (1998): Non-chondritic meteorites from asteroidal bodies., In: Planetary materials, Editor: J. J. Papike, Albuquerque, New Mexico: Reviews in Mineralogy Press, 4.195, pp. 4.1 (PDF, 47 MB)
- G. Kurat, E. Zinner, and M. E. Valera (2007): Trace element studies of silicate-rich inclusions in the Guin (UNGR) and Kodaikanal (IIE) iron meteorites, In: Meteoritics & Planetary Science, 42, S. 1441–1463 (PDF, 1,2 MB)