Fleischerit

Fleischerit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate, einschließlich Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate“. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem mit der chemischen Formel Pb₃Ge[(OH)₆|(SO₄)₂]·3H₂O^[1], ist also chemisch gesehen ein wasserhaltiges Blei-Germanium-Sulfat mit zusätzlichen Hydroxidionen.

Fleischerit bildet prismatische bis faserige Kristalle bis zu 1,5 cm Länge, die typischerweise zu verrundeten, locker-verfilzten Aggregaten bis zu 4 cm Durchmesser zusammentreten können. Die Aggregate erscheinen makroskopisch seidig-weiß, während dichte Bündel, im Sonnenlicht auf Querbrüchen besehen, einen rosa Farbton erkennen lassen. Das Mineral bildete sich durch Alteration von germanium- und bleireichen Primärsulfiden.^[3][2]

Etymologie und Geschichte

Proben des Minerals wurde 1957 von Professor Hugo Strunz in der Lagerstätte Tsumeb gesammelt.^[5] Noch im gleichen Jahre wurden erste chemische und optische Daten des neuen Minerals, das auch bei der Untersuchung von bestimmten Germaniummineralen wie z. B. Stottit beobachtet wurde,^[3] mitgeteilt.^[6] Nach weiteren Untersuchungen veröffentlichten Clifford Frondel und Hugo Strunz die Erstbeschreibung des neuen Minerals im Neuen Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Sie benannten es zu Ehren des Chemikers und Mineralogen Michael Fleischer vom United States Geological Survey.

Typmaterial des Minerals wird an der Technischen Universität Berlin (Holotyp, Sammlungs-Nr. 57/1405 am Standort 23-3), an der École nationale supérieure des mines de Paris, Frankreich (Cotyp), und im zur Smithsonian Institution gehörenden National Museum of Natural History, Washington, D.C. (Katalog-Nr. 115310), aufbewahrt.^[7][5]

Klassifikation

Bereits in der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Fleischerit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate“ und dort zur Abteilung der „Wasserfreie Sulfate, mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Despujolsit, Mallestigit und Schaurteit die Schaurteit-Gruppe mit der System-Nr. VI/D.11 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Fleischerit ebenfalls in die Abteilung der „Sulfate (Selenate usw.) mit zusätzlichen Anionen, mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es ebenfalls zusammen mit Despujolsit, Mallestigit und Schaurteit die Fleischeritgruppe mit der System-Nr. 7.DF.25 bildet.

Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Fleischerit ebenfalls in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Hydratisierten Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen“. Hier ist er zusammen mit Schaurteit, Despujolsit und Mallestigit in der Despujolsitgruppe mit der System-Nr. 31.07.06 innerhalb der Unterabteilung der „Wasserhaltigen Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen mit (A₊B₂₊)₂(XO₄)Z_q • x(H₂O)“ zu finden.

Chemismus

Fleischerit hat (auf Basis von 11 Sauerstoffatomen pro Formel) die gemessene Zusammensetzung Pb_2,64(Ge_0,93Ga0_,09)_Σ=1,02(SO₄)_1,88(OH)_5,91·3,47H₂O, was zu Pb₃Ge(SO₄)₂(OH)₆·3H₂O idealisiert wurde und 15,36 % SO₃, 64,23 % PbO, 10,04 % GeO₂ und 10,37 % H₂O erfordert.^[3]

Fleischerit ist das bleidominante Analogon zum calciumdominierten Schaurteit, Ca₃Ge(SO₄)₂(OH)₆·3H₂O, und das Pb-Ge-dominante Analogon zum Ca-Mn-dominierten Despujolsit, Ca₃Mn(SO₄)₂(OH)₆·3H₂O bzw. zum Ca-Sn-dominierten Genplesit, Ca₃Sn(SO₄)₂(OH)₆·3H₂O. Obwohl Schaurteit und Fleischerit beide in der Lagerstätte Tsumeb vorkommen, ist keine Mischkristallbildung (Substitution zwischen Pb und Ca) für diese Minerale bekannt.^[8]

Kristallstruktur

Fleischerit kristallisiert hexagonal in der Raumgruppe P62c (Raumgruppen-Nr. 190)Vorlage:Raumgruppe/190 mit den Gitterparametern a = 8,87 Å und c = 10,87 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[1]

Das Gerüst der Fleischerit-Struktur wird von zwei in Richtung der c-Achse übereinanderliegenden Ge(OH)₆-Koordinationspolyedern gebildet, die durch Pb²⁺ zusammengehalten werden. Ge⁴⁺ umgibt sich in fast oktaedrischer Koordination mit Sauerstoffliganden. Die wahre Symmetrie des Polyeders weicht nur gering von der eines idealen Oktaeders ab und ist ein trigonales Trapezoeder. Blei ist 9-fach koordiniert, wobei acht Bindungen in die Ecken eines verzerrten tetragonalen Antiprismas weisen, welches von 4 OH⁻, 2 H₂O sowie 2 Sauerstoffatomen aus den Sulfatgruppen gebildet wird. Pb wird über SO₄-Gruppen verknüpft, die – im Unterschied zum Despujolsit – in c-Richtung [001] fehlgeordnet sind.^[9]

Despujolsit^[10] und Schaurteit^[8] sowie eventuell auch Mallestigit sind isotyp bzw. isostrukturell zu Fleischerit.^[1][8]

Eigenschaften

Morphologie

Fleischerit bildet langprismatische, nadelige Kriställchen, deren trachtbestimmenden Form das Prisma {1010} ist. Obwohl die Prismen an ihren Enden oft abgebrochen sind, lassen sich als Endflächen das Basispinakoid [0001] und/oder eine hexagonale Pyramide identifizieren.^[3][9] Ursprünglich wurde als maximale Länge der Fleischerit-Kristalle 0,5 mm und als Dicke 0,03 mm angegeben,^[3][9] heute sind aber Kristalle bis zu 1,5 cm Länge bekannt.^[2] So zeigt die wahrscheinlich weltbeste Stufe ein 3 cm großes, büscheliges Aggregat aus 1,5 cm langen, nadeligen Kristallen.^[11]

Physikalische und chemische Eigenschaften

Die Farbe der Fleischeritkristalle ist weiß bis – im Sonnenlicht auf Querbrüchen – blassrosa. Infolge der hohen Dispersion können sie auch in verschiedenen anderen Farbtönen erscheinen.^[9] Je größer die Kristalle sind und je dichter sie miteinander verwachsen sind, desto intensiver wird die rosa bis rosenrote Färbung.^[11] Die Strichfarbe der Fleischeritkristalle ist dagegen immer weiß.^[4] Bei Bestrahlung mit Röntgenstrahlen erfolgt eine rasche Verfärbung nach rosaviolett, ohne dass sonstige Veränderungen erkennbar sind.^[3] Die Oberflächen der durchsichtigen Kristalle weisen einen glas- bis seidenartigen Glanz auf, was mit der relativ hohen Doppelbrechung des Minerals übereinstimmt. Im durchfallenden Licht ist Fleischerit farblos-durchsichtig.

An den Kristallen des Fleischerits wurde keine Spaltbarkeit festgestellt, Angaben zum Bruch fehlen. Das als spröde beschriebene Mineral weist eine Mohshärte von 2,5 bis 3 auf und gehört damit zu den weichen Mineralen, die sich etwas leichter als das Referenzmineral Calcit mit einer Kupfermünze ritzen lassen. Die gemessene Dichte für Fleischerit beträgt 4,2–4,4 g/cm³, die berechnete Dichte für das Mineral beträgt 4,59 g/cm³.^[3] Das Mineral ist deutlich piezoelektrisch.^[9] Fleischerit wird bei längerem Pulverisieren im Achatmörser bei Luftzutritt oder durch Erhitzung auf ca. 200 °C unter Wasserverlust in Itoit überführt. Da Pseudomorphosen von Itoit nach Fleischerit existieren, findet diese Phasenumwandlung auch in der Natur statt.^[3] Obwohl die natürlich Pseudomorphosierung von Fleischerit durch Itoit und damit die Existenz von Itoit als eigenständiges Mineral angezweifelt wurde,^[9] gilt Itoit als gültiges Mineral im Sinne der IMA.^[12]

Bei optischen Bestimmungen mit Immersionsflüssigkeiten wird das Mineral nicht von Methylenjodid angegriffen, wohl aber sehr rasch von Flüssigkeiten von höherem Brechungsindex, sobald diese Arsenbromid enthalten.^[3]

Bildung und Fundorte

Fleischerit entsteht als typische Sekundärbildung im Umfeld von germaniumhaltigen polymetallischen Erzlagerstätten. Blei und Germanium stammen dabei aus der Zersetzung ehemaliger sulfidischer Erzminerale. Beim ersten Fund sitzt das Mineral in einem verfilzten Aggregat von 4 cm Durchmesser zusammen mit Cerussit, kleinen Mimetesit-Kristallen und rußig aussehenden Tennantit-Körnchen auf einer Matrix aus angewittertem Tennantit. Der zweite Fund bestand aus feinen Fleischerit-Überzügen und -Anflügen auf einem Rasen von grünem Plumbojarosit und zahlreichen blass olivgrünen Mimetesit-Kriställchen, alles auf einer Matrix von Dolomit. Die wahrscheinlich beste Stufe zeigt ein etwa 3 cm großes, büscheliges Aggregat aus bis 1,5 cm langen Fleischeritkristallen.^[11] Weitere Begleitminerale sind Anglesit, Melanotekit, Kegelit, Alamosit, Itoit und germaniumreicher Plumbogummit. Itoit bildet feinkörnige Pseudomorphosen nach Fleischerit.^[3] Ein großer Teil des Fleischerits der Sammlungen ist fehlbestimmt und hat sich als Dundasit erwiesen.^[13][4][14]

Als sehr seltene Mineralbildung konnte Fleischerit bisher (Stand 2016) nur von zwei Fundpunkten beschrieben werden.^[15][16] Die Typlokalität des Fleischerits ist die erste Oxidationszone (wahrscheinlich eine der Sohlen 6 bis 8, die einer Teufe von 150 bis 200 m entsprechen) der weltberühmten Cu-Pb-Zn-Ag-Ge-Cd-Lagerstätte der „Tsumeb Mine“ (Tsumcorp Mine) in Tsumeb, Region Oshikoto, Namibia.

Als weltweit zweiter Fundort wurde die Antimon-Lagerstätte der „Llapa Llapa Mine“ in den bolivianischen Anden, Provinz Tomás Frías, Departamento Potosí, bekannt. Fleischerit fand sich hier in antimonmineralisierten Gängen in Schwarzschiefern zusammen mit Alunit, Jarosit und Despujolsit in den Räumen zwischen Quarzkörnern.^[17][16]

Verwendung

Fleischerit ist aufgrund seiner Seltenheit ein bei Sammlern hochbegehrtes Mineral.

Siehe auch

• Systematik der Minerale
• Liste der Minerale

Literatur

• Fleischerite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 67 kB; abgerufen am 19. Oktober 2017]). 
• Clifford Frondel, Hugo Strunz: Fleischerit und ltoit, zwei neue Germanium-Mineralien von Tsumeb. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 1960, 1960, S. 132–142. 
• Hans Hermann Otto: Die Kristallstruktur des Fleischerits, Pb₃Ge[(OH)₆|(SO₄)₂]·3H₂O, sowie kristallchemische Untersuchungen an isotypen Verbindungen. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen. Band 123, S. 160–190. 

Weblinks

• Mineralienatlas:Fleischerit (Wiki)
• Webmineral – Fleischerit
• Mindat – Fleischerit
• RRUFF Database-of-Raman-spectroscopy – Fleischerit
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Fleischerit

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e} 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. 408. 
2. ↑ ^{a b c} Fleischerite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 67 kB; abgerufen am 19. Oktober 2017]). 
3. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l} Clifford Frondel, Hugo Strunz: Fleischerit und ltoit, zwei neue Germanium-Mineralien von Tsumeb. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 1960, 1960, S. 132–142. 
4. ↑ ^{a b c d e} Mindat – Mineralbeschreibung Fleischerit
5. ↑ ^{a b} Typmineral-Katalog Deutschland – Aufbewahrung der Holotypstufe Fleischerit
6. ↑ Clifford Frondel, Jun Ito: Geochemistry of Germanium in the oxidized zone of the Tsumeb Mine, South-West Africa. In: The American Mineralogist. Band 42, 1957, S. 743–753. 
7. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – F. (PDF 73 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 29. August 2019. 
8. ↑ ^{a b c} Marcus J. Origlieri, Robert T. Downs: Schaurteite, Ca₃Ge(SO₄)₂(OH)₆·3H₂O. In: Acta Crystallographica. E69, 2013, S. i6 und sup-1 bis sup-7, doi:10.1107/S1600536812050945 (rruff.info [PDF; 681 kB; abgerufen am 19. Oktober 2017]). 
9. ↑ ^{a b c d e f} Hermann H. Otto: Die Kristallstruktur von Fleischerit, Pb₃Ge[(OH)₆|(SO₄)₂]·3H₂O, sowie kristallchemische Untersuchungen an isotypen Verbindungen. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen. Band 123, 1975, S. 160–190. 
10. ↑ Madison C. Barkley, Hexiong Yang, Stanley H. Evans, Robert T. Downs, Marcus J. Origlieri: Redetermination of despujolsite, Ca₃Mn⁴⁺(SO₄)₂(OH)₆·3H₂O. In: Acta Crystallographica. E67, 2011, S. i47–i48, doi:10.1107/S1600536811030911 (rruff.info [PDF; 1,1 MB]). 
11. ↑ ^{a b c} Georg Gebhard: Tsumeb. Eine deutsch-afrikanische Geschichte. 1. Auflage. Gebhard-Giesen, Obernwehnrath 1991, S. 193. 
12. ↑ IMA/CNMNC List of Mineral Names; May 2016 (PDF, 1,6 MB)
13. ↑ Georg Gebhard: Tsumeb. Eine deutsch-afrikanische Geschichte. 1. Auflage. Gebhard-Giesen, Obernwehnrath 1999, S. 275. 
14. ↑ Mindat – Beispiele für Fehlbestimmung von Dundasit und Aragonit als Fleischerit
15. ↑ Mindat – Anzahl der Fundorte für Fleischerit
16. ↑ ^{a b} Fundortliste für Fleischerit beim Mineralienatlas und bei Mindat
17. ↑ Harald G. Dill: Evolution of Sb mineralisation in modern fold belts: a comparison of the Sb mineralisation in the Central Andes (Bolivia) and the Western Carpathians (Slovakia). In: Mineralium Deposita. Band 33, 1998, S. 359–378, doi:10.1007/s001260050155.