Skapolith

Die Skapolithgruppe (Skapolith, Wernerit, Gabbronit, Dipyr, Mizzonit, Fuscit) ist eine Gruppe tetragonaler Gerüstalumosilikate <ref name="Teerstra 1996">Teerstra et al. 1996</ref> mit der allgemeinen Zusammensetzung:

D₄[T₄O₈]₃(X,Z)_2/v; v = 1, 2 <ref name="Smith et al 1998">Smith et al. 1998</ref> In dieser Formel bedeuten:

• D: Große Kationen, die von 9 oder mehr Anionen umgeben sind: Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Fe²⁺
• T: Kleine Kationen, die von 4 Anionen tetraedrisch umgeben sind: Si⁴⁺, Al³⁺
• O: Sauerstoff
• X: Einatomige Anionen: Cl⁻, Br⁻ <ref name="Pan, Dong 2003">Pan, Dong 2003</ref>
• Z: Mehratomige Anionen: CO₃, SO₄, HSO₄, H CO₃, OH, H₂O <ref name="Sherriff 1998">Sherriff et al.1998</ref>
• v: Valenz (Ladung) der Anionen X und Z

Die Skapolithgruppe umfasst die Minerale

• Marialith: Na₄Al₃Si₉O₂₄Cl,
• Mejonit: Ca₄Al₆Si₆O₂₄CO₃ und
• Silvialith: (Ca,Na)₄Al₆Si₆O₂₄(SO₄,CO₃) <ref name="Teerstra 1999">Teerstra et al. 1999</ref>,

die eine lückenlose Mischkristallreihe bilden.

Die mitunter über 1m großen Kristalle sind prismatisch gestreckt entlang der kristallographischen c-Achse. Ihre Form wird dominiert von den Prismenflächen {100} und {110}. Die Prismen werden vorwiegend begrenzt von den Pyramidenflächen {101}. Häufig ist eine Flächenstreifung in Längsrichtung auf den Prismenflächen. <ref name="Marialite" /><ref name="Meionite" />

Besondere Eigenschaften

Skapolith ist an sich farblos, kann aber durch Spuren färbender Elemente rosa, violett, blau, gelb oder braun gefärbt sein. Einschlüsse von Graphit führen zu einer grauen bis schwarzen Färbung. Die Strichfarbe ist Weiß. Die Kristalle sind transparent bis undurchsichtig trüb mit Glasglanz. Die Dichte beträgt 2,50 – 2,80 g/cm³. Die Härte von Skapolith ist vergleichbar mit der von Feldspäten (Mohshärte 5-6) . <ref name="Marialite" /><ref name="Meionite" />

• Farbvariationen von Skapolith
• Skapolit, Benono, Madagaskar.jpg

  farblos (Madagaskar)

• Scapolite-47626.jpg

  gelb (Tansania)

• Scapolite-186669.jpg

  violett (Afghanistan)

• Scapolite-197458.jpg

  goldbraun (Tansania)

• National Museum of Natural History Scapolite.JPG

  grau (Kanada)

Skapolithe fluoreszieren in UV-Licht orange bis leuchtend gelb und seltener auch rot.<ref name="Marialite" /><ref name="Meionite" />

• Wernerite - Fluorescence.gif

  Fluoreszenz von Wernerit

Etymologie und Geschichte

Der Name Skapolith leitet sich aus dem griechischen von skapos (Stab) und lithos (Stein) ab.

Eingeführt wurde die Bezeichnung Skapolith im Jahre 1800 von José Bonifácio de Andrada e Silva.<ref name="d’Andrada">d’Andrada 1800</ref> In der gleichen Arbeit wird auch Wernerit beschrieben. Über Jahrzehnte wurden beide Namen parallel verwendet, abwechselnd als Gruppen- und Varietätenbezeichnung, bis die CNMMN (Commission on New Minerals and Mineral Names) 1997 den Namen Wernerit verwarf und Skapolith als Gruppennamen festlegte. <ref name="Bayliss 1997">Bayliss 1997</ref>

Klassifikation

Nach der Systematik von Strunz (9. Auflage) gehört die Skapolithgruppe (9.FB.15) zur Mineralklasse 9 (Silicate), Abteilung der Gerüstsilikate ohne zeolithisches H₂O (F) mit weiteren Anionen (B).

Nach der Systematik von Dana gehört die Skapolithgruppe (76.03.01) zur Klasse der Gerüstsilikate mit SI-Al-Gerüst (76) mit sonstigen Be/Al/Si-Gerüststrukturen (03).

Bildung und Fundorte

Skapolith findet sich weltweit in kontaktmetamorphen Kalksilikatgesteinen (Skarn) sowie metamorphen basischen Gesteinen (Metagabbros, Metadiorite) und Gneisen.

In Gneisen und Metabasiten bildet sich Scapolith bei der Reaktion von Feldspäten mit NaCl- reichen Lösungen und tritt zusammen auf mit Plagioklas, Hornblende, Klinopyroxen.

In Skarn-Lagerstätten findet man Skapolith vergesellschaftet mit Calcit, Diopsid, Epidot, Phlogopit, Tremolit, Granat, Vesuvianit, Wollastonit, Titanit, Kalifeldspat, Fluorit, Pyrit.<ref name="Pan, Dong 2003" />

Sulfatreiche Skapolithe sind in Granat-Granuliten der unteren Erdkruste und des oberen Erdmantels zu finden. Dort treten sie zusammen mit Plagioklas, Ca-Amphibolen, Klinopyroxen, pyropreichen Granaten und Spinell auf. Die Mineralgefüge deuten darauf hin, dass Skapolithe dieser Vorkommen nicht sekundär durch Umwandlung von Feldspäten gebildet wurden, sondern direkt aus wasserhaltigen Alkalibasaltmagmen auskristallisiert sind. <ref name="Teerstra 1999" />

Weiterhin konnte Skapolith in Meteoriten (Chondrit) nachgewiesen werden. <ref name="Bridges 1997">Bridges et al. 1997</ref>

Kristallstruktur

Skapolithe kristallisieren tetragonal in den Raumgruppen I4/m und P4₂/n mit zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Marialith- und Meionit-reiche Skapolithe kristallisieren in der Raumgruppe I4/m wohingegen die Mischkristallstruktur die Raumgruppe P4₂/n aufweist. Entsprechend kann die Skapolithgruppe in drei isomprphe Serien aufgeteilt werden:

• 9.0 > Si > 8.4: Marialith reich Skapolithe
• 8.4 > Si > 7.3: intermediere Skapolithe
• 7.3 > Si > 6.0: Meionit reiche Skapolithe

Strukturell unterscheiden sich diese Serien vor allem in der Verteilung von Al und Si auf die verschiedenen Gitterpositionen im Alumosilikatgerüst. <ref name="Teerstra 1996" />

Si und Al sind von vier Sauerstoffen so umgeben, dass die Sauerstoffe auf den Ecken eines Tetraeders liegen, in dessen Zentrum sich das Si- oder Al-Kation befindet (tetraedrische Koordination). Diese (Si,Al)O₄-Tetraeder sind über alle vier Ecken miteinander zu einem dreidimensionalen Gerüst verknüpft (Gerüstsilikat). Dieses Gerüst setzt sich aus 4-er und 5-er Ringen von (Si,Al)O₄-Tetraedern zusammen, die, ähnlich wie in Zeolithen, größere Hohlräume umschließen. In jedem dieser Hohlräume befinden sich ein (X,Z)-Anion (Cl, CO₃) und 4 D-Kationen (Na, Ca). <ref name=“Sokolova 1996“>Sokolova et al. 1996</ref><ref name=“Sherriff 2000“>Sherriff et al. 2000</ref>

Die großen D-Kationen in den Alumosilikathohlräumen sind von 7 Sauerstoffen und einem (X,Z)-Anion umgeben.

Verwendung

Skapolith gehört trotz seiner oft gut ausgebildeten, klaren und glänzenden Kristalle zu den eher selten genutzten Schmucksteinen, da er empfindlich gegenüber Säuren ist<ref>Mineralienatlas:Marialith</ref><ref>Mineralienatlas:Mejonit</ref> und keine Wärme verträgt.<ref>Edelstein-Knigge von Prof. Leopold Rössler - Skapolith</ref> Je nach Farbvarietät besteht unter anderem Verwechslungsgefahr mit Chrysoberyll, Citrin und Goldberyll (gelb), Rosenquarz (rosa) und Amethyst (violett) sowie Titanit (bräunlichgelb, rötlichbraun) und verschiedenen Turmalinen (mehrfarbig). Auch Skapolithe mit Chatoyance (Katzenaugeneffekt) und Asterismus (Sterneffekt) sind bekannt.<ref>realgems.org - Skapolith (mit Bildbeispielen geschliffener Skapolithe)</ref>

Gelegentlich wird Skapolith (Wernerit) auch in Terrazzo-Böden verarbeitet, wobei dessen fluoreszierende Eigenschaften ausgenutzt werden, um eine Art „Chamäleon-Effekt“ beim Aussehen der Oberflächenmusterung zu erzielen. Die im Tageslicht weißen bis fast farblosen Skapolithe leuchten unter einer UV-Quelle (z.B. Schwarzlicht) in einem kräftigen Gelb bis Orange auf.

Siehe auch

• Systematik der Minerale
• Liste der Minerale

Literatur

• José Bonifácio de Andrada e Silva (1800): Kurze Angabe der Eigenschaften und Kennzeichen einiger neuen Fossilien aus Schweden und Norwegen nebst einigen chemischen Bemerkungen über dieselben, Allgemeines Journal der Chemie, 4, 28-39 (PDF (2,4 MB); S. 12 als Scapolit)
• A., J.W., Bideaux, R.A., Bladh, K.W., and Nichols, M.C. (2001): Marialite, In: Handbook of Mineralogy, American Mineralogical Society (PDF (74 KB))
• A., J.W., Bideaux, R.A., Bladh, K.W., and Nichols, M.C. (2001): Meionite, In: Handbook of Mineralogy, American Mineralogical Society (PDF (74 KB))
• P. Bayliss (1997): Mineral nomenclature: scapolite, Mineralogical Magazine, 51, 176-176 (PDF (81 KB))
• D. K. Smith, A. C. Roberts, P. Bayliss, F. Liebau (1998): A systematic approach to general and structure-type formulas for minerals and other inorganic phases, Am. Min. 83, pp. 126–132 (PDF (89 KB))
• L. Levien, J.J. Papike (1976): Scapolite crystal chemistry: aluminum-silicon distributions, carbonate group disorder, and thermal expansion, Am. Min. 61, pp 864-877 (PDF (1,3 MB))
• R.C. Peterson, G. Donnay, Y. Lepage (1979): Sulfate Disorder in Scapolite, Can. Min. 17, pp. 53-61 (PDF (71 KB))
• E. V. Sokolova, Y. K. Kabalov, B. L. Sherriff, D. K. Teertstra, D. M. Jenkins, G. Kunath-Fandrei, S. Goetz, C. Jäger (1996): Marialite: Rietveld structure-refinement and ²⁹Si MAS and ²⁷Al satellite transition NMR spectroscopy, Can. Min., 34, 1039-1050 (PDF (96 KB))
• Y. Pan, P. Dong (2003): Bromine in Scapolite-group Minerals and Sodalite: XRF Microprobe Analysis, Exchange Experiments, and Application to Skarn Deposits, Can. Min. 41, pp. 529-540 (PDF (790 KB))
• D. K. Teerstra, B. L. Sherriff (1996): Scapolite cell-parameter trends along the solid-solution series, Am. Min. 81, pp. 169-180 (PDF (1,1 MB))
• D. K. Teerstra, M. Schindler, B. L. Sherriff, F. C. Hawthorne (1999): Silvialite, a new sulfate-dominant member of the scapolite group with an Al-Si composition near the I4/m-P4₂/n phase transition, Min. Mag. 63(3), pp. 321~329 (PDF (636 KB))
• B.L. Sherriff, E.V. Sokolova, Y. K. Kabalov, D.M. Jenkins, G. Kunath-Fanderei, S. Goetz, C. Jäger, J. Schneider (2000): Meionite: Rietveld Structure Refinement, ²⁹Si MAS and ²⁷Al SATRAS NMR Spectroskopy, and Comments on the Marialite-Meionite Series, Can. Min. 38, pp. 1201-1213 (PDF (1,7 MB))
• Bridges, J. C., Alexander, C. M. O., Hutchison, R., Franchi, I. A., & Pillinger, C. T. (1997): Na-, Cl-rich mesostases in Chainpur (LL3) and Parnallee (LL3) chondrules, Meteoritics 32, pp. 555-566 (SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS))

Weblinks

• Mineralienatlas:Skapolith (Wiki)
• mindat.org: Mineraldatenbank (engl.)
• Webmineral (engl.)

Einzelnachweise

<references />