Zellerit
Zellerit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ (ehemals „Carbonate, Nitrate und Borate“). Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Ca[UO2(CO3)2(H2O)2]·3H2O[1] und ist damit ein wasserhaltiges Calcium-Uranyl-Carbonat.
| Zellerit | |
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
IMA 1965-031 |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Carbonate und Nitrate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
5.EC.10 (8. Auflage: V/F.02) 15.03.01.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-dipyramidal 2/m 2/m 2/m oder -pyramidal mm2 |
| Raumgruppe | Pmmm oder Pmn21[1] |
| Gitterparameter | a = 11,220(15) Å; b = 19,252(16) Å; c = 4,933(16) Å[1] |
| Formeleinheiten | Z = 4[1] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2[3] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,25(1); berechnet: 3,242[4] |
| Spaltbarkeit | keine |
| Farbe | hellgelb, weißlichgelb bis zitronengelb[3] |
| Strichfarbe | weiß[3] |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend |
| Glanz | matt |
| Radioaktivität | sehr stark |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,536 nβ = 1,559 nγ = 1,697[5] |
| Doppelbrechung | δ = 0,161[5] |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv |
| Achsenwinkel | 2V = gemessen: 30 bis 45°; berechnet: 48°[5] |
| Pleochroismus | X = Y = farblos; Z = hellgelb; Orientierung: Z = c[4] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | löslich in Säuren |
Zellerit entwickelt haarfeine Fasern von bis zu zwei Millimetern Länge und matten Oberflächen, die meist zu kugelförmigen Mineral-Aggregate verbunden sind oder in Form krustiger Überzüge auftreten. Die Kristallfasern sind durchsichtig und von hellgelber bis zitronengelber Farbe.
Unter kurz- und langwelligem UV-Licht zeigt Zellerit stellenweise eine grüne Fluoreszenz.[4]
Etymologie und Geschichte
Erstmals entdeckt wurde Zellerit im Juli 1955 von dem Geologen Howard D. Zeller (* 1922) in der Lucky MC Mine (Lucky Mac) im Gas Hills District des Fremont County (Wyoming) in den USA und beschrieben 1966 durch R. G. Coleman, D. R. Ross und R. Meyrowitz, die das Mineral nach seinem Entdecker benannten.[6]
Typmaterial des Minerals wird im National Museum of Natural History in Washington, D.C. unter der Katalognummer 112827 aufbewahrt[4].
Klassifikation
In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Zellerit zur gemeinsamen Mineralklasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort zur Abteilung der Uranylcarbonate, wo er zusammen mit Andersonit, Liebigit, Bayleyit, Čejkait, Fontanit, Grimselit, Metazellerit, und Swartzit die unbenannte Gruppe V/F.02 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Zellerit in die neu definierte Klasse der „Carbonate und Nitrate“, dort allerdings ebenfalls in die Abteilung der „Uranylcarbonate“ ein. Diese ist jedoch weiter unterteilt nach dem Stoffmengenverhältnis vom Uranyl- zum Carbonatkomplex, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „UO2 : CO3 = 1 : 3“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Metazellerit die unbenannte Gruppe 5.EC.10 bildet.
Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Zellerit wie die veraltete Strunz’sche Systematik in die gemeinsame Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“. Dort steht der Zellerit allerdings in der Abteilung der „Wasserhaltigen Carbonate“ und der Unterabteilung der „Wasserhaltigen Carbonate mit der allgemeinen Zusammensetzung A+mB2+n(XO3)p•x(H2O), dem Verhältnis (m+n) : p = 1 : 1 und mit U, Th, Zr, Y“, wo er ebenfalls zusammen mit Metazellerit die unbenannte Gruppe 15.03.01 bildet.
Kristallstruktur
Zellerit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pmmm (Raumgruppen-Nr. 47) oder Pmn21 (Nr. 31) mit den Gitterparametern a = 11,220(15) Å; b = 19,252(16) Å; c = 4,933(16) Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[1]
Eigenschaften
Das Mineral ist durch seinen Urangehalt von bis zu 45,76 % sehr stark radioaktiv[7]. Unter Berücksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfälle der natürlichen Zerfallsreihen wird für das Mineral eine spezifische Aktivität von etwa 81,9 kBq/g[7] angegeben (zum Vergleich: natürliches Kalium 0,0312 kBq/g). Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen, auch sind selektive An- oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte möglich und ändern die Aktivität.
Bildung und Fundorte
Zellerit bildet sich als Sekundärmineral durch Verwitterung von Uraninit und Coffinit bei pH-Werten von größer als 7[6] in Anwesenheit von oxydierendem Pyrit[4]. Als Begleitminerale treten neben Uraninit weitere Uranminerale wie unter anderem Autunit, Schröckingerit, Uranophan und Schoepit, aber auch verschiedene Eisensulfide und -oxide wie z. B. Limonit, das Calciumsulfat Gips und das wasserhaltige Siliciumoxid Opal auf.[4]
Als sehr selten auftretende Mineralbildung konnte Zellerit bisher nur in wenigen Proben an etwas mehr als 10 Fundorten nachgewiesen werden (Stand 2014).[8]
Außer an seiner Typlokalität Lucky MC Mine trat das Mineral in den Vereinigten Staaten noch im Pumpkin Buttes District (Campbell County) in Wyoming, der White Canyon No. 1 Mine (Cameo Mine) im White Canyon District im San Juan County in Utah sowie in der Alta Mine in der Umgebung vom Smith Lake und am Ambrosia Lake im Grants District des McKinley Countys in New Mexico zutage.
Weitere bisher bekannte Fundorte sind die Elias Mine bei Jáchymov (deutsch Sankt Joachimsthal) und Předbořice (Zentralböhmen) und die Bukov Mine in der Uranlagerstätte Rožná (Kraj Vysočina, Mähren) in Tschechien, Mas d'Alary nahe Lodève in der französischen Region Languedoc-Roussillon, die Uran-Baryt-Lagerstätte „Belorechensk“ am Fluss Balaja nahe der Ortschaft Kamennomostski (nicht wie oft angenommen Beloretschensk[9]) in Russland sowie Banská Štiavnica (deutsch Schemnitz oder Schebnitz) in der Slowakei.[10]
Außerdem gibt es Fundorte in der Hatrurim-Formation der israelischen Wüste Negev.[4]
Vorsichtsmaßnahmen
Aufgrund der starken Radioaktivität sollten Mineralproben von Zellerit nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation, Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Atemschutzmaske und Handschuhe getragen werden.
Siehe auch
Literatur
- R. G. Coleman, D. R. Ross, R. Meyrowitz: Zellerite and metazellerite, new uranyl carbonates. In: American Mineralogist. Band 51 (1966), S. 1567–1578 (PDF 696,4 kB)
- Michael Fleischer: New mineral names.Zellerite In: American Mineralogist Band 49 (1964), S. 439–448 (PDF 666 kB)
Weblinks
Einzelnachweise
- Ray L. Frost, Marilla J. Dickfos, Jiří Čejka: Raman spectroscopic study of the uranyl carbonate mineral zellerite. In: Journal of Raman Spectroscopy. Band 39 (2008), S. 582–586 doi:10.1002/jrs.1879 (PDF 238,1 kB)
- Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 320.
- Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. 5. vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2008, ISBN 978-3-921656-70-9.
- Zellerite, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 68 kB)
- Mindat - Zellerite
- R. G. Coleman, D. R. Ross, R. Meyrowitz: Zellerite and metazellerite, new uranyl carbonates. In: American Mineralogist. Band 51 (1966), S. 1567–1578 (PDF 696,4 kB)
- Webmineral - Zellerite
- Mindat - Anzahl der Fundorte für Zellerit
- Mineralienatlas:Beloretschensk (Belorecensk; Belorechensk), Fundortbeschreibung und Mineralliste
- Fundortliste für Zellerit beim Mineralienatlas und bei Mindat