Zinkstaurolith
Zinkstaurolith, auch Zinkostaurolith oder Zincostaurolith[2] (englisch: Zincostaurolite oder zincian staurolite[6]), ist ein sehr selten vorkommendes Mineral der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Zn2Al9Si4O23(OH)[1] und entwickelt meist durchsichtige, prismatische Kristalle bis etwa 3 mm Größe, die entweder farblos oder von bräunlichgelber, rötlichbrauner Farbe sind.
| Zinkstaurolith | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
IMA 1992-036 |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Silicate und Germanate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
9.AF.30 (8. Auflage: VIII/B.03) 52.02.03.03 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m[3] |
| Raumgruppe | C2/m (Nr. 12)[4] |
| Gitterparameter | a = 7,853 Å; b = 16,534 Å; c = 5,639 Å β = 90,00°[4] |
| Formeleinheiten | Z = 1[4] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 7 bis 7,5 |
| Dichte (g/cm3) | berechnet: 3,78 |
| Spaltbarkeit | Bitte ergänzen |
| Farbe | farblos, bräunlichgelb, rötlichbraun |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig |
| Glanz | Glasglanz bis Harzglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,722 nγ = 1,734[5] |
| Doppelbrechung | δ = 0,012[5] |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv |
Zinkstaurolith bildet als Zink-dominiertes Analogon eine Mischreihe mit dem Eisen-dominierten Staurolith und dem Magnesium-dominierten Magnesiostaurolith.
Etymologie und Geschichte
Erstmals gefunden wurde Zinkstaurolith 1992 am Brunegghorn in der Schweizer Gemeinde Zermatt im obersten Mattertal und als eigenständiges Mineral anerkannt unter der Nr. IMA1992-036. Die Erstbeschreibung des Minerals erfolgte durch Christian Chopin, Bruno Goffe, Luciano Ungaretti und Roberta Oberti, die das Mineral in Anlehnung an seine nahe Verwandtschaft mit dem Staurolith und seinem Zinkgehalt benannten und ihre Beschreibung und Benennung 2003 im European Journal of Mineralogy 15, 167-176 veröffentlichten.
Klassifikation
Bereits in der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Zinkstaurolith zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Inselsilikate mit tetraederfremden Anionen (Neso-Subsilikate)“, wo er zusammen mit Gerstmannit, Klinoedrit, Magnesiostaurolith, Staurolith und Stringhamit die „Staurolithgruppe“ mit der System-Nr. VIII/B.03 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Zinkstaurolith in die Abteilung der „Inselsilikate (Nesosilikate)“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit zusätzlicher Anionen sowie der Koordination der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in der Unterabteilung „F. Inselsilikate mit zusätzlichem Anionen; Kationen in [4]er, [5]er und/oder nur [6]er-Koordination“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Magnesiostaurolith und Staurolith die „Staurolithgruppe“ mit der System-Nr. 9.AF.30 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Zinkstaurolith in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und O, OH, F und H2O“ ein. Hier ist er zusammen mit Staurolith und Magnesiostaurolith in der unbenannten Gruppe 52.02.03 innerhalb der Unterabteilung „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und O, OH, F und H2O mit Kationen in [4] und >[4]-Koordination“ zu finden.
Kristallstruktur
Zinkostaurolith kristallisiert monoklin in der Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12) mit den Gitterparametern a = 7,853 Å; b = 16,534 Å; c = 5,639 Å und β = 90,00°[4] sowie eine Formeleinheit pro Elementarzelle.
Genauer untersucht wurden Zinkostaurolithe aus Metabauxiten der mesozoischen Barrhorn-Serie (Zermatt, Schweizer Westalpen). Sie enthalten neben Zink signifikante Gehalte an Lithium (Li+) und Eisen. Die vollständige Strukturformel lautet:
M4(Fe2+0,13Mg0,10vac3,77) T2(Zn2,45Li0,51Fe2+0,20vac0,84) M1,2(Al15,98Ti0,02) M3(Al1,95Mg0,09vac1,96) T1(Si8) O44,33 (OH)3,67
In dieser Strukturformel sind Leerstellen als vac (englisch vacancy: Leerstelle) ausgewiesen.
Diese Zinkostaurolithe enthalten überdurchschnittlich viel Lithium. Ursache dafür ist nicht ein ungewöhnlich hoher Li-Gehalt des Gesamtgesteins, sondern das Vorhandensein von im Vergleich zu anderen gesteinsbildenden Mineralen großen Tetraederlücken (T2) in der Staurolithstruktur. Dies führt dazu, dass Staurolithe die gesamte Menge der Kationen eines Gesteins aufnehmen, für die eine solch große Tetraederlücke energetisch besonders günstig ist (z. B. Li+ und Zn2+).
Die M4-Oktaederlücke ist nur mit wenigen Kationen besetzt (0,23 apfu). Jeder M4-Oktaeder ist über gemeinsame Flächen mit zwei T2-Tetraedern verbunden. Der Abstand zwischen einer M4- und einer T2-Lücke ist so klein, dass eine gemeinsame Besetzung benachbarter T2- und M4-Positionen ausgeschlossen werden kann. Bei gleichmäßiger Verteilung der Kationen auf den M4-Positionen sollten für jede besetzte M4-Position zwei T2-Positionen leer sein. Tatsächlich sind es deutlich mehr (3,65 Leerstellen auf T2 pro besetzter M4-Position). Dies deutet darauf hin, dass in Zn-Staurolithen im Gegensatz zu Fe- und Mg-Staurolithen Leerstellen in der Tetraederposition T2 nicht oder nur in geringem Maße an die Besetzung der M4-Position gekoppelt sind.
Bildung und Fundorte
Zinkostaurolith bildet sich bei der Metamorphose von Bauxiten ab ca. 400 °C, wahrscheinlich aus Gahnit, Pyrophyllit, Diaspor. Es tritt neben Staurolith noch mit verschiedenen anderen Mineralen in Paragenese auf wie unter anderem Allanit, Ankerit, Apatit, Chloritoid, Cookeit, Diaspor, Gahnit, Kaolinit, Kyanit, Margarit, Muskovit, Paragonit, Pyrit, Pyrophyllit, Rutil, Turmalin und Zirkon.
Weltweit konnte Zinkostaurolith bisher (Stand: 2010) an 5 Fundorten nachgewiesen werden: An der Ostküste der griechischen Insel Samos, in der „Bleikvassli Mine“ in der norwegischen Kommune Hemnes, in der Palladium-Gold-Lagerstätte bei Maldynyrd und am Grubependity-See in der zur Russischen Föderation gehörenden Republik Komi sowie an seiner bereits genannten Typlokalität Brunegghorn im Schweizer Mattertal.[5]
Siehe auch
Literatur
- Christian Chopin, Bruno Goffe, Luciano Ungaretti, Roberta Oberti: Magnesiostaurolite and zincostaurolite: mineral description with a petrogenetic and crystal-chemical update. In: European Journal of Mineralogy. Band 15, 2003, S. 167–176, doi:10.1127/0935-1221/2003/0015-0167.
- John L. Jambor, Andrew C. Roberts: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 88, 2003, S. 1626–1629 (rruff.info [PDF; 299 kB; abgerufen am 29. April 2018]).
Weblinks
- Mineralienatlas: Zinkstaurolith (Wiki)
- Mineraldatenblatt Zincostaurolite bei der Mineralogical Association of Canada (englisch, PDF 46,7 kB)
Einzelnachweise
- IMA/CNMNC List of Mineral Names – Zincostraurolite (englisch, PDF 1,67 MB; S. 209)
- 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.
- Webmineral – Zincostaurolite (englisch)
- American Mineralogist Crystal Structure Database - Zincostaurolite (englisch)
- Mindat – Zincostaurolite (englisch)
- 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. 869.