Vanadinit

Vanadinit
Vanadinit-Kristallaggregat aus der ACF-Mine, Mibladen, Provinz Midelt, Marokko (Größe: 4,0 cm × 2,5 cm × 2,3 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Vna[1]
Chemische Formel	Pb5[Cl|(VO4)3]
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Phosphate, Arsenate und Vanadate – wasserfreie Phosphate mit fremden Anionen
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VII/B.39 VII/B.39-170 8.BN.05 41.08.04.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem	hexagonal
Kristallklasse; Symbol	hexagonal-dipyramidal; 6/m
Raumgruppe	P63/m[2]
Gitterparameter	a = 10,331 Å; c = 7,343 Å[2]
Formeleinheiten	Z = 2[2]
Häufige Kristallflächen	{0001}, {1010}, {1011}, {2131}
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	3
Dichte (g/cm3)	6,8 bis 7,1
Spaltbarkeit	keine
Bruch; Tenazität	muschelig, uneben
Farbe	gelb, orange, braun, selten rot
Strichfarbe	weiß bis blass gelb und blassem bräunlichgelb
Transparenz	durchsichtig, durchscheinend bis undurchsichtig
Glanz	Diamantglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nω = 2,416 nε = 2,350
Doppelbrechung	δ = 0,066
Optischer Charakter	einachsig negativ
Pleochroismus	schwach

Vanadinit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Pb₅[Cl|(VO₄)₃]^[3] und entwickelt kurz- bis langprismatische (selten auch pyramidale) Kristalle, aber auch traubige bis erdige oder radialstrahlige Aggregate in weißer, grauer, gelber, oranger bis brauner Farbe.

Vanadinit ist Mitglied der Apatit-Pyromorphit-Gruppe.

Etymologie und Geschichte

Erstmals gefunden und beschrieben wurde Vanadinit 1838 in Zimapan in Mexiko. Es wurde bezugnehmend auf seinen Vanadium-Gehalt benannt.

Klassifikation

In der Systematik nach Strunz wird Vanadinit den Phosphaten, Arsenaten und Vanadaten mit weiteren Anionen, aber ohne Kristallwasser zugeordnet. Sowohl in der achten Auflage als auch neunten Auflage zählt es mit Apatit, Pyromorphit und anderen Mineralen zur Apatitgruppe. In der 9. Auflage ist diese zusätzlich eine Untergruppe der Phosphate, Arsenate und Vanadate mit ausschließlich großen Kationen (OH etc.) und einem Verhältnis von Anionen und RO₄ von 0,33:1.

In der Systematik der Minerale nach Dana bildet es mit Pyromorphit, Mimetesit und Pyromorphit eine Untergruppe der wasserfreien Phosphate etc. mit Hydroxid- oder Halogenionen und der Zusammensetzung (A)₅(XO₄)₃Z_q.^[4] Diese drei Minerale bilden untereinander zumindest teilweise ein Mischkristallsystem, bei dem (VO₄)³⁻ durch (PO₄)³⁻ zu Pyromorphit oder (AsO₄)³⁻ zu Mimetesit substituiert wird.^[5]

Kristallstruktur

(c) Krizu, CC BY-SA 3.0

Struktur von Vanadinit, _ Pb²⁺  _ V⁵⁺ _ O²⁻, _ Cl⁻

Vanadinit kristallisiert hexagonal in der Raumgruppe P6₃/m (Raumgruppen-Nr. 176)Vorlage:Raumgruppe/176 (Kristallklasse 6/m) mit zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle und den Gitterkonstanten a = 10,331 Å sowie c = 7,343 Å. Vanadium wird tetraedrisch von Sauerstoff umgeben. Die Chlorid-Anionen befinden sich auf den Ecken der Elementarzelle und auf den Zellkanten bei c/2. Blei besetzt zwei unterschiedlich koordinierte Gitterplätze.^[2]

Eigenschaften

Vanadinit gehört mit einer Mohshärte von 3 zu den weichen Mineralen. Es schmilzt leicht vor dem Lötrohr und löst sich gut in Salpetersäure.^[6]

Modifikationen und Varietäten

Vanadinit bildet eine Vielzahl unterschiedlicher Farbnuancen und findet sich in unterschiedlichen mineralogischen Paragenesen. Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass im Kristallgitter das vanadium durch Arsen ausgetauscht verden kann. Als Endlichit oder auch Arsen-Vanadinit wird eine durch geringe Beimengungen von Arsen gelb gefärbte Varietät von Vanadinit bezeichnet.^[7] Beschrieben wurde Endlichit 1885 von Friedrich August Genth (1820–1893) und Gerhard vom Rath (1830–1888).^[8] Dies führt schlussendlich zu einer Mischkristallreihe, von rotem Vanadinit zu gelbem Mimetesit. Bei letzterem sind alle Vanadium-Atome durch Arsen-Atome ersetzt. Je nachdem, wie stark arsenhaltig ein Vanadinit ist, zeigen die Kristalle, bedingt durch den unterschiedlichen Ionenradius von V und As, entweder ein ausgeprägtes Längenwachstum, eine gelbe Farbe oder auch eine Kombination von beidem.
Eine klassische Paragenese sind hellrote Vanadinitkristalle, die auf farblosem Baryt aufgewachsen sind und vor allem in Mibladen gefunden worden. Hier finden sich freistehende Kristalle wie auch dichte Kristallrasen, die den Baryt teilweise vollkommen überwachsen.
Funde aus Taouz zeigen häufig dunkelrote Vanadinite auf schwarzem, teilweise botryoidalen, Goethit oder oxidischen Manganmineralen wie Hausmannit; seltener finden sich gelbe Vanadinite auf Goethit.

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  Orange-rote Vanadinit-Kristalle aus Mibladen, Marokko (Bildbreite ca. 40 mm)

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  Orangerote Vanadinitkristalle mit dunkelrotem Zentrum auf farblosem Baryt aus Mibladen (Bildbreite ca. 10 mm)

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  Gelbe Vanadinit-Kristalle auf Goethit aus Taouz, Marokko (Bildbreite ca. 40 mm)

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  Längliche orange Vanadinit-Kristalle aus Mibladen, Marokko (Bildbreite ca. 25 mm)

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  Hellorange Vanadinit-Kristalle aus der Pure Potential Mine, Arizona (Bildbreite ca. 15 mm)

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  Einkristall eines gelben Vanadinits aufgewachsen auf botryoidalem Goethit aus Taouz, Marokko (Kristallgröße ca. 3 mm)

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  Dunkelrote Vanadinitkristalle als dichter Kristallrasen auf Barytschichten aus Mibladen (Bildbreite ca. 10 mm)

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  Endlichit auf Descloizit (schwarz) aus Touissit, Marokko

Bildung und Fundorte

Vanadinit ist ein Sekundärmineral und bildet sich in Begleitung von Anglesit, Baryt, Calcit, Cerussit, Mottramit, Pyromorphit, Wulfenit und Goethit in Blei-Lagerstätten. Gelegentlich ist es orientiert verwachsen mit Pyromorphit bzw. Mimetesit oder eingewachsen in Descloizit zu finden.^[9]

Fundorte sind neben seiner Typlokalität Mexiko unter anderem Argentinien, der Schwarzwald in Deutschland, Djebel Mahseur und Mibladen in Marokko, Tsumeb in Namibia, Wanlockhead in Schottland, Gotland in Schweden, Beresowsk in Sibirien, sowie Arizona in den USA.

Verwendung

Vanadinit dient als Rohstoff zur Gewinnung des für Spezialstähle wichtigen Legierungselementes Vanadium.

Als Schmuckstein ist Vanadinit aufgrund seiner geringen Härte nicht zu verwenden. Gelegentlich wird er jedoch von Sammlern in Cabochon-Form geschliffen.^[10]

Zudem wird Vanadinit auch als Pigment verwendet. Beim Mahlen des Minerals ergibt sich ein gelbes Pulver mit welchem, in Bindemittel angerieben, intensiv gelbe bis orange Farbschichten erzeugt werden können. Verwendet wurde das Pigment nahezu ausschließlich in China, vor allem in der Gegend um Xi’an, beispielsweise an den Soldaten der Terrakottaarmee des Kaisers Qin Shihuangdi. Außerhalb von China wurde das Vanadinit als Pigment ausschließlich an einer hellenistischen Stele aus Alexandria nachgewiesen, welche sich heute im Louvre befindet.^[11]

Siehe auch

• Liste der Minerale

Literatur

• Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie. Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0.
• Catharina Blänsdorf: Studien zur Farbfassung von Figuren der Terrakottaarmee und aus anderen Beigabengruben der Grabanlage des Ersten chinesischen Kaisers Qin Shihuangdi, Siegl, München, 2015: 255–262.
• Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-23812-3.

Weblinks

Commons: Vanadinit – Sammlung von Bildern

• Webmineral – Vanadinite (englisch)
• Mineralienatlas: Vanadinit (Wiki) u. Mineralienatlas: Mineralienportrait/Vanadinit
• MinDat – Vanadinite (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]). 
2. ↑ ^{a b c} J. Trotter, W. H. Barnes: The structure of vanadinite. (PDF; 656 kB), In: The Canadian Mineralogist. 6, 1958, S. 161–173.
3. ↑ Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. 4. Auflage. Christian Weise Verlag, München 2002, ISBN 3-921656-17-6.
4. ↑ Liste der Minerale nach Dana bei webmineral.com.
5. ↑ Yongshan Dai, John M. Hughes: Crystal-Structure Refinement of Vanadinite and Pyromorphite. In: Canadian Mineralogist. Vol. 27, 1989, S. 189–192. (PDF; 383 kB).
6. ↑ Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, 1978, ISBN 3-432-82986-8.
7. ↑ Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4., durchges. und erw. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1979, ISBN 3-342-00288-3, S. 644. 
8. ↑ W. M. Myers, S. Zerfoss: Frederick Augustus Genth. 1820–1893. Chemist - Mineralogist - Collector. The Pennsylvania State College, 1946. (PDF 1,13 MB, S. 14. (Memento vom 4. März 2012 im Internet Archive))
9. ↑ Mineraldatenblatt – Vanadinite (englisch, PDF 62,4 kB)
10. ↑ Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. 13. Auflage. BLV, München 2002, ISBN 3-405-16332-3.
11. ↑ Catharina Blänsdorf: Studien zur Farbfassung von Figuren der Terrakottaarmee und aus anderen Beigabengruben der Grabanlage des Ersten chinesischen Kaisers Qin Shihuangdi. Siegl, München 2015, S. 255–262.