Magnesiostaurolith

Magnesiostaurolith
Chemische Formel	Mg(Mg,Li)3(Al,Mg)18Si8O44(OH)4 [1]
Mineralklasse	Silicate und Germanate 9.AF.30 (8. Auflage: VIII/B.03-03) (nach Strunz) 52.02.03.02 (nach Dana)
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse	monoklin-prismatisch $\ 2/m$ [2]
Farbe	farblos
Strichfarbe	weiß
Mohshärte	7 bis 7,5
Dichte (g/cm3)	berechnet: 3,54
Glanz	Glasglanz bis Harzglanz
Transparenz	durchsichtig
Bruch
Spaltbarkeit
Habitus
Kristalloptik
Brechungsindex	n = 1,709 bei 592 nm
Doppelbrechung (optische Orientierung)	< 0,010

Magnesiostaurolith ist ein sehr selten vorkommendes Mineral der Mineralklasse der „Silicate und Germanate“. Es kristallisiert im Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Mg(Mg,Li)₃(Al,Mg)₁₈Si₈O₄₄(OH)₄ ^[1] und konnte bisher nur in Form von Einschlüssen in anderen Mineralen gefunden.

Etymologie und Geschichte

Erstmals gefunden wurde Magnesiostaurolith 1992 im Gilbatal in der italienischen Gemeinde Brossasco und als eigenständiges Mineral anerkannt unter der Nr. IMA1992-035. 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 Magnesiumgehalt 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 Magnesiostaurolith 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 Zinkstaurolith und Staurolith die unbenannte Gruppe 9.AF.30 bildet.

Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Magnesiostaurolith 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 Zinkstaurolith und Staurolith die unbenannte Gruppe 52.2.3 bildet.

Bildung und Fundorte

Magnesiostaurolith ist ein reines Hochdruckmineral. Experimentelle Studien zeigen, dass reiner Magnesiostaurolith bei Drucken zwischen 12 und 60 kbar und Temperaturen zwischen 600°C und 900°C stabil ist.

In der Natur kommt Magnesiostaurolith in den Ultrahochdruckgesteinen (Weißschiefer) der italienischen Westalpen vor (Dora-Maira Massiv). Dort tritt er zusammen mit Talk, Klinochlor und Kyanit als Einschluss in Pyrop auf. Des Weiteren konnte Magnesiostaurolith noch bei Zhimafang im chinesischen Bezirk Donghai gefunden werden.^[3]

Kristallstruktur

Magnesiostaurolith kristallisiert monoklin in der Raumgruppe C2/m mit den Gitterparametern a = 7,8706 Å; b = 16,5411 Å; c = 5,6323 Å und β = 90,007° sowie eine Formeleinheit pro Elementarzelle.

Magnesiostaurolithe der Dora-Maira-Region enthalten neben Magnesium noch signifikante Mengen an Lithium sowie etwas Eisen. Die vollständige Strukturformel lautet:

^M4(Fe²⁺_0,16Mg_0,72vac_3,12) ^T2(Mg_1,86Li_0,94Zn_0,02vac_1,18) ^M1,2(Al_15,96Ti_0,04) ^M3(Al_1,58Mg_0,45vac_1,97) ^T1(Si_7,96Al_0,04) O_44,02 (OH)_3,98

Leerstellen sind in dieser Strukturformel als vac (für vacancy) ausgewiesen.

Gut 1/4 der Kationen auf den Gitterpositionen der zweiwertigen Kationen ist mit Lithium (Li⁺) besetzt. Damit gehören die Dora-Maira-Staurolithe mit zu den lithiumreichsten Staurolithen in der Literatur. Ursache der hohen Li-Gehalte 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 im allgemeinen leere M4-Oktaederlücke ist zu fast 1/4 mit Kationen besetzt (0,88 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 annähernd zwei T2-Positionen leer sein. Tatsächlich sind es deutlich weniger (1,34 Leerstellen auf T2 pro besetzter M4-Position). Dies deutet darauf hin, dass sich im Staurolithgitter Cluster mit hoher und geringer Besetzung der M4-Position bilden.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} IMA/CNMNC List of Mineral Names - Zincostraurolite (englisch, PDF 1,8 MB; S. 173)
2. ↑ Webmineral - Magnesiostaurolite (englisch)
3. ↑ Mindat - Magnesiostaurolite (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)
• T. Fockenberg: An experimental investigation on the P-T stability of Mg-staurolithe in the system MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O.; Contrib. Mineral. Petrol. 130, 187-198

Weblinks

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