Cubanit

Cubanit
Cubanit aus der „Gabe Gottes“-Mine, St. Marie-aux-Mines, Frankreich
Chemische Formel	CuFe2S3
Mineralklasse	Sulfide und Sulfosalze 2.CB.55a (8. Aufl. 2/C.14-20) (nach Strunz) 02.09.13.01 (nach Dana)
Kristallsystem	orthorhombisch (pseudohexagonal)
Kristallklasse	orthorhombisch-dipyramidal $2/m\ 2/m\ 2/m$ (Kurzform: $mmm\!\,$)[1]
Farbe	messing- bis bronzefarben
Strichfarbe	schwarz
Mohshärte	3,5
Dichte (g/cm3)	4,03 bis 4,18
Glanz	metallisch
Transparenz	opak
Bruch	muschelig
Spaltbarkeit	fehlt
Habitus	tafelige Kristalle; massige Aggregate
Zwillingsbildung	häufig entlang {110}

Cubanit, auch Barracanit oder Chalmersit, ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Sulfide und Sulfosalze. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung CuFe₂S₃ und bildet langgestreckte Kristalle sowie dicke, gestreifte Tafeln von bis zu drei Zentimetern Größe von messing- bis bronzeartiger Farbe. Häufig werden auch sternen- oder blumenförmige Kristallzwillinge gefunden^[2], die eine hexagonale Symmetrie vortäuschen.

Besondere Eigenschaften

In der Struktur liegen die Metallionen in verschiedenen Oxidationsstufen vor. Das Kupfer ist einwertig und es sind sowohl zwei- als auch dreiwertige Eisenionen im Gitter vorhanden. Diese liegen jeweils in Paaren in Tetraedern vor, die über gemeinsame Kanten miteinander verbunden sind. Dadurch kommt es zu schnellen Elektronenübergängen zwischen den Eisenionen. Das Mineral ist dadurch ein Halbleiter. Gleichzeitig ist Cubanit in Richtung der c-Achse stark magnetisch.^[3]

Etymologie und Geschichte

Cubanit wurde erstmals 1843 von August Breithaupt beschrieben, der eine ihm zur Verfügung gestellten Mineralprobe genauer untersuchte. Dieser hatte sechs Fässer des unbekannten Minerals aus Kuba nach England gebracht, um Schmelzversuche durchzuführen. Breithaupt benannte das Mineral nach dem Herkunftsort, der Insel Kuba Cubanit.^[4]

Klassifikation

In der Systematik der Minerale nach Strunz wird Cubanit zu den Metallsulfiden mit einem Verhältnis von Metall zu Schwefel, Selen oder Tellur von 1:1 gezählt. Nach der 8. Auflage bildet dabei zusammen mit Argentopyrit, Enargit, Sternbergit und Stibioenargit eine Gruppe. In der 9. Auflage bildet es mit Isocubanit eine Untergruppe der Sulfide mit Zink, Eisen, Kupfer oder Silber.

In der Systematik nach Dana bildet es mit Argentopyrit und Isocubanit eine Untergruppe der Sulfide, Selenide und Telluride mit der Zusammensetzung A_m B_n X_p, mit (m+n):p=1:1.^[5]

Modifikationen und Varietäten

Oberhalb von 210 °C ändert sich die Kristallstruktur des Cubanites. Es bildet sich eine kubische Modifikation, die Isocubanit genannt wird und ebenfalls natürlich vorkommt. Zu finden ist Isocubanit meist in der Nähe von Schwarzen Rauchern, etwa im Pazifik.^[6]

Auch zwei Hochdruckmodifikationen sind bekannt. Bei 3,3 GPa Druck wandelt sich Cubanit bei Raumtemperatur in eine hexagonale Modifikation um. Deren Struktur ist vergleichbar mit der Nickelarsenidstruktur. Bei noch höheren Drücken von 3,4 bis 5,8 GPa ändern sich die Eigenschaften des Cubanites stark, es bildet sich eine metallische Modifikation.^[6]

Bildung und Fundorte

Cubanit entsteht unter hydrothermalen Bedingungen bei höheren Temperaturen in Pyrrhotin-Pentlandit-Erzen. Es bildet sich durch Entmischen von Chalkopyrit, mit dem es häufig stark verwachsen ist, bei 200-210 °C. Es ist vergesellschaftet mit Chalcopyrit, Pyrit, Pyrrhotin, Pentlandit und Sphalerit.^[7]

Weltweit wurde Cubanit bisher (Stand: 2009) an rund 480 Fundorten nachgewiesen^[8], in denen es lokal auch in größeren Mengen vorkommt. Zu den Fundorten zählen unter anderem die Typlokalität Barracanao auf Kuba, Sudbury und Chibougamau in Kanada, Tunaberg und Ljusnarsberg in Schweden, Virtasalm in Finnland, Traversella in Italien, Nova Lima in Brasilien, Broken Hill in Australien, Norilsk in Russland sowie den US-Bundesstaaten New Mexico, Arizona und Alaska.

Selten findet man Cubanit auch in Kohligen Chondriten, einer Meteoritenart.

Kristallstruktur

Cubanit kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem in der Raumgruppe Pcmn mit den Gitterparametern a = 6,458(1) Å, b = 11,104(1) Å und c = 6,220(1) Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[9]

Verwendung

Ist Cubanit, wie etwa in Ontario in Kanada, lokal in größeren Mengen vorhanden, wird es als Kupfererz zur Gewinnung von elementarem Kupfer abgebaut.^[6]

Siehe auch

• Liste der Minerale

Einzelnachweise

1. ↑ Webmineral - Cubanite (englisch)
2. ↑ Mineralien-Lexikon – Cubanit
3. ↑ Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 438.
4. ↑ August Breithaupt: Cuban, ein neuer, dem Weisskupfererz ähnlicher Kies. In: Annalen der Physik. 1843, 135, 6, S. 325–327, doi:10.1002/andp.18431350610.
5. ↑ New Dana Classification of Sulfide Minerals
6. ↑ ^{a b c} Eckard Amelingmeier: Cubanit. In: Römpp Chemie-Lexikon. Thieme Verlag, Stand August 2004.
7. ↑ Cubanit in: Anthony et al.: Handbook of Mineralogy, 1990, 1, 101.
8. ↑ Mindat - Localities for Cubanite
9. ↑ Catherine McCammon, Jinmin Zhang, Robert M. Hazen, Larry W. Finger: High-pressure crystal chemistry of cubanite, CuFe₂S₃. In: American Mineralogist. 1992, 77, S. 937–944 (pdf).

Literatur

• Cubanit in: Anthony et al.: Handbook of Mineralogy, 1990, 1, 101 (pdf).
• Eckard Amelingmeier: Cubanit. In: Römpp Chemie-Lexikon. Thieme Verlag, Stand August 2004.
• Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 31.

Weblinks

 Commons: Cubanite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Mineralienatlas:Cubanit (Wiki)
• Cubanit bei mindat.org (englisch)