Zinkstaurolith

Zinkstaurolith
Andere Namen	IMA 1992-036
Chemische Formel	Zn2Al9Si4O23(OH) [1]
Mineralklasse	Silicate und Germanate 9.AF.30 (8. Auflage: VIII/B.03-05) (nach Strunz) 52.02.03.03 (nach Dana)
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse	monoklin-prismatisch $\ 2/m$ [2]
Farbe	farblos, bräunlichgelb, rötlichbraun
Strichfarbe	weiß
Mohshärte	7 bis 7,5
Dichte (g/cm3)	berechnet: 3,78
Glanz	Glasglanz bis Harzglanz
Transparenz	durchsichtig
Bruch
Spaltbarkeit
Habitus
Kristalloptik
Brechungsindex	nα = 1,722 ; nγ = 1,734 [3]
Doppelbrechung (optische Orientierung)	δ = 0,012 [3] ; zweiachsig positiv

Zinkstaurolith, auch Zinkostaurolith oder Zincostaurolith^[4] (englisch: Zincostaurolite oder zincian staurolite^[5]), ist ein sehr selten vorkommendes Mineral der Mineralklasse der „Silicate und Germanate“. Es kristallisiert im 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 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

In der alten (8. Auflage) und neuen Systematik der Minerale (9. Auflage) nach Strunz gehört Zinkstaurolith zur Abteilung der „Inselsilikate mit tetraederfremden Anionen (Neso-Subsilikate)“. Die neue Strunz'sche Mineralsystematik unterteilt hier aber inzwischen präziser nach der Position der Kationen im Kristall, so dass das Mineral jetzt der Unterabteilung der „Inselsilikate mit zusätzlichen Anionen und Kationen in [4]-, [5]- und/oder nur [6]-Koordination“ zugeordnet ist, wo er zusammen mit Magnesiostaurolith und Staurolith die unbenannte Gruppe 9.AF.30 bildet.

Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Zinkstaurolith ebenfalls in die Klasse der Silicate, dort allerdings in die Abteilung der „Inselsilikate mit SiO₄-Gruppen und O, OH, F und H₂O mit Kationen in [4] und >[4]-Koordination“, wo er ebenfalls zusammen mit Magnesiostaurolith und Staurolith die unbenannte Gruppe 52.2.3 bildet.

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.^[3]

Kristallstruktur

Zinkostaurolith kristallisiert monoklin in der Raumgruppe C2/m mit den Gitterparametern a = 7,853 Å; b = 16,534 Å; c = 5,639 Å und β = 90,00°^[6] 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⁺_0,13Mg_0,10vac_3,77) ^T2(Zn_2,45Li_0,51Fe²⁺_0,20vac_0,84) ^M1,2(Al_15,98Ti_0,02) ^M3(Al_1,95Mg_0,09vac_1,96) ^T1(Si₈) O_44,33 (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.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} IMA/CNMNC List of Mineral Names - Zincostraurolite (englisch, PDF 1,8 MB; S. 314)
2. ↑ Webmineral - Zincostaurolite (englisch)
3. ↑ ^{a b c} Mindat - Zincostaurolite (englisch)
4. ↑ Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. 5. Auflage. Christian Weise Verlag, München 2008, ISBN 3-921656-17-6.
5. ↑ 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. 869.
6. ↑ American Mineralogist Crystal Structure Database - Zincostaurolite (englisch)

Literatur

• Christian Chopin, Bruno Goffe, Luciano Ungaretti, Roberta Oberti: Magnesiostaurolith and Zincostaurolith: mineral description with a petrogenetic and christal-chemical update; Eur. J. Mineral. 2003, 15, 167-176 (englisch, PDF 47,6 kB)

Weblinks

• Mineralienatlas:Zinkstaurolith (Wiki)
• Mineralogical association - Zincostaurolite (Mineraldatenblatt englisch, PDF 46,7 kB))
• American Mineralogist, Volume 88, pages 1626–1629, 2003 - Magnesiostaurolite, Zincostaurolite (englisch, PDF 70,7 kB; S. 1626 ff.)