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Autunit auch Kalkuranglimmer IMA Symbol Aut 1 ist ein haufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Phosphate Arsenate und Vanadate mit der chemischen Zusammensetzung Ca UO2 2 PO4 2 10 12H2O 4 und damit chemisch gesehen ein Calcium Uranyl Phosphat Strukturell gehort Autunit zur Gruppe der Uranglimmer AutunitAutunit Stufe aus dem US Bundesstaat Washington ausgestellt im Carnegie Museum of Natural History Pittsburgh Allgemeines und KlassifikationIMA Symbol Aut 1 Andere Namen Calciumphosphoruranit Kalkuranglimmer 2 Kalk Uranit Calciouranit Pyramidaler Euchlor Malachit 3 Chemische Formel Ca UO2 2 PO4 2 10 12H2O 4 Ca UO2 PO4 2 10 12H2O 5 Ca UO2 PO4 2 11H2O 6 Mineralklasse und ggf Abteilung Phosphate Arsenate und VanadateSystem Nummer nach Strunz 8 Aufl Lapis Systematik nach Strunz und Weiss Strunz 9 Aufl Dana VII D 20a VII E 01 090 8 EB 05 40 02a 01 01Kristallographische DatenKristallsystem orthorhombisch 6 Kristallklasse Symbol orthorhombisch dipyramidal 2 m2 m2 mRaumgruppe Pnma Nr 62 Vorlage Raumgruppe 62 6 Gitterparameter a 14 0135 6 A b 20 7121 8 A c 6 9959 3 A 6 Formeleinheiten Z 4 6 Zwillingsbildung selten Durchdringungszwillinge nach 110 7 Physikalische EigenschaftenMohsharte 2 bis 2 5 7 Dichte g cm3 gemessen 3 05 bis 3 2 abhangig vom Wassergehalt berechnet 3 14 bei 10 5 H2O 7 Spaltbarkeit vollkommen nach 001 undeutlich nach 100 7 Bruch Tenazitat unebenFarbe verschiedene Gelbtone gelbgrun grun auch dunkelgrun bis grunlichschwarzStrichfarbe hellgelbTransparenz durchsichtig bis durchscheinend 7 Glanz Glasglanz Perlglanz 7 Radioaktivitat sehr stark 86 kBq g 8 KristalloptikBrechungsindizes na 1 553 bis 1 555 9 nb 1 575 9 ng 1 577 bis 1 578 9 nw 1 575 9 ne 1 572 9 Doppelbrechung d 0 003 9 Optischer Charakter zweiachsig negativAchsenwinkel 2V 10 bis 53 9 Pleochroismus sichtbar 9 X farblos bis blassgelbY Z gelb bis dunke to dark yellowWeitere EigenschaftenBesondere Merkmale starke gelbgrune Fluoreszenz 7 Autunit kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem und entwickelt meist tafelige buchformige Kristalle bis etwa zwei Zentimeter Grosse sowie blattrige oder schuppige Aggregate in leuchtend gelblicher gelbgruner oder gruner Farbe Seine Strichfarbe ist eher blassgelb Die durchsichtigen bis durchscheinenden Kristalle zeigen auf unversehrten Oberflachen einen glasahnlichen auf Spaltflachen dagegen einen eher perlmuttahnlichen Glanz Inhaltsverzeichnis 1 Etymologie und Geschichte 2 Klassifikation 3 Kristallstruktur 4 Meta Autunit 5 Eigenschaften 6 Bildung und Fundorte 7 Vorsichtsmassnahmen 8 Siehe auch 9 Literatur 10 Weblinks 11 EinzelnachweiseEtymologie und Geschichte Bearbeiten nbsp Wappen der namensgebenden Stadt AutunErstmals gefunden wurde Autunit in einem seit 1800 bekannten Vorkommen nahe der Stadt Autun in der franzosischen Gemeinde Saint Symphorien de Marmagne Wissenschaftlich beschrieben wurde das Mineral 1852 durch die beiden englischen Kristallographen und Mineralogen Henry James Brooke 1771 1857 sowie William Hallowes Miller 1801 1880 die es nach dessen Typlokalitat benannten 3 Bereits 1823 wurde das Mineral durch Jons Jakob Berzelius analysiert und als Uranit bezeichnet Diese Bezeichnung ist allerdings missverstandlich da im Lauf der Entdeckung verschiedener Uranglimmer mehrere Minerale mit diesem Synonym belegt wurden wie beispielsweise Uraninit auch Pechblende 10 Aus diesem Mineral konnte schon 1789 Martin Heinrich Klaproth das Element Uran isolieren das er zunachst ebenfalls Uranit nannte Weitere Minerale mit dem Synonym Uranit sind unter anderem Torbernit auch Kupfer oder Cuprouranit 11 Uranocircit auch Bariumuranit 12 und Zeunerit auch Kupferarsenuranit 13 5 Nach Brooke und Miller wird der Autunit aber auch als Pyramidaler Euchlor Malachit bezeichnet 3 und bei den Bauern in der Gegend um Autun hiess das Mineral Arbre d or Goldbaum aufgrund der baumartigen Gesteinsklufte in den es gefunden wurde 10 Das Typmaterial von Autunit Cotyp wird im Museum national d histoire naturelle MHN Paris unter der Sammlungs Nummer H6307 aufbewahrt 14 15 Klassifikation BearbeitenIn der veralteten 8 Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehorte der Autunit zur Mineralklasse der Phosphate Arsenate und Vanadate und dort zur Abteilung Wasserhaltige Phosphate Arsenate und Vanadate mit fremden Anionen wo er zusammen mit Bassetit Fritzscheit Heinrichit Kahlerit Kirchheimerit Natrouranospinit Novacekit Sabugalit Saleeit Torbernit Uramphit Uranocircit Uranospinit und Zeunerit die Uranit Reihe mit der System Nr VII D 20a innerhalb der Familie der Uranyl Phosphate Arsenate und Vanadate bildete Im zuletzt 2018 uberarbeiteten und aktualisierten Lapis Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiss das sich aus Rucksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet erhielt das Mineral die System und Mineral Nr VII E 01 90 In der Lapis Systematik entspricht dies der Abteilung Uranyl Phosphate Arsenate und Uranyl Vanadate mit UO2 2 PO4 AsO4 3 und UO2 2 V2O8 6 mit isotypen Vanadaten Sincositreihe wo Autunit als Namensgeber die Autunitgruppe mit der System Nr VII E 01 und den weiteren Mitgliedern Fritzscheit Heinrichit Kahlerit Novacekit Rauchit Sabugalit Saleeit Torbernit Trogerit Uranocircit Uranospinit und Zeunerit sowie dem inzwischen diskreditierten Natroautunit bildet 5 Die von der International Mineralogical Association IMA zuletzt 2009 aktualisierte 16 Systematik der Minerale nach Strunz 9 Auflage ordnet den Autunit in die Abteilung der Uranylphosphate und Arsenate ein Diese ist weiter unterteilt nach dem Verhaltnis von Uranoxidkomplex UO2 zum Phosphat Arsenat bzw Vanadatkomplex RO4 so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung UO2 RO4 1 1 zu finden ist wo es ebenfalls als Namensgeber die Autunitgruppe mit der System Nr 8 EB 05 und den weiteren Mitgliedern Heinrichit Kahlerit Metarauchit IMA 2008 050 Novacekit Saleeit Torbernit Uranocircit Uranospinit Xiangjiangit und Zeunerit sowie dem bisher nur hypothetischen Kirchheimerit bildet Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebrauchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Autunit in die Klasse der Phosphate Arsenate und Vanadate und dort in die Abteilung der Wasserhaltige Phosphate etc ein Auch hier ist er als Namensgeber der Autunitgruppe mit der System Nr 40 02a 01 und den weiteren Mitgliedern Meta Autunit Pseudo Autunit diskreditiert und Metanatroautunit innerhalb der Unterabteilung der Wasserhaltigen Phosphate etc mit A2 B2 2 XO4 x H2O mit UO2 2 zu finden Kristallstruktur Bearbeiten nbsp Einzelkristall von Autunit aus der Grube Cornelia Hagendorf Sud in Bayern Deutlich erkennbar sind die vielen feinen Haarrisse ein Resultat der Dehydratisierung zu Meta AutunitIn veralteten Publikationen wird beschrieben dass Autunit im tetragonalen Kristallsystem in der Raumgruppe I4 mmm Raumgruppen Nr 139 Vorlage Raumgruppe 139 mit den Gitterparametern a 7 01 A und c 20 74 A sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle kristallisiert 8 Aufgrund der Tatsache dass Autunit sein Kristallwasser jedoch sehr schnell verliert und zu Meta Autunit dehydratisiert konnte die exakte Kristallstruktur lange Zeit nicht aufgeklart werden Im Jahre 2003 konnten Locock and Burns durch Gelkristallisation Einzelkristalle von Autunit synthetisieren die zur Einkristallstrukturanalyse herangezogen werden konnten Vollkommen hydratisierter Autunit der sein Kristallwasser noch nicht verloren hat kristallisiert daher in der orthorhombischen Raumgruppe Pnma Nr 62 Vorlage Raumgruppe 62 mit den Gitterparametern a 14 0135 6 A b 20 7121 8 A und c 6 9959 3 A sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle 6 Die folgenden Bilder illustrieren den Aufbau der Elementarzelle entlang aller drei kristallographischen Achsen das Packungsbild zur besseren Ubersicht ohne Kristallwasser sowie den Aufbau der Uranylphosphat Schichten Die Kristallstruktur von Autunit ist namensgebend fur die Strukturgruppe der Autunit Schicht Typen zu denen ca 40 Uranylphoshat und Uranylarsenatminerale gehoren die alle das UO2 XO4 Strukturmotiv mit X P oder As tragen Dieses Strukturmotiv zeichnet sich dadurch aus dass die Uranyleinheiten quadratisch bipyramidal oktaedrisch koordiniert sind und in der aquatorialen Ebene die Sauerstoffatome der tetraedrischen Phophat oder Arsenatgruppe tragen 17 Im Falle von Autunit werden Uranylphosphat Schichten von Ca2 Ionen zusammengehalten die die oktaedrischen Uranyleinheiten uber die Uranyl Sauerstoffatome koordinieren und so zwei gegenuberliegende Schichten verknupfen Die Ca2 Ionen sind weiterhin von sieben Wassermolekulen umgeben so dass ihre Koordinationszahl N 9 ist Des Weiteren befinden sich Kristallwassermolekule zwischen den Uranylphosphat Schichten die durch Wasserstoffbruckenbindungen zusammengehalten werden Die Calcium Atome sind jedoch in der Kristallstruktur nur zu 86 besetzt was bedeutet dass es ein Ladungsdefizit gibt das durch Oxonium Ionen H3O im Kristallgitter ausgeglichen wird ahnlich wie es bei dem Mineral Chernikovit vermutet wird 6 Diese Oxonium Ionen konnten sich beispielsweise an den freien Kristallwassermolekulen im Kristallgitter bilden Der strukturelle Nachweis dieser Oxonium Ionen ist allerdings durch Einkristallstrukturanalyse deren Grundlage die Beugung eines Rontgenstrahls an der Elektronenhulle der zu untersuchenden Atome ist in diesem Fall nicht moglich Das Vorhandensein des sehr elektronenreichen Uranatoms formal 86 Elektronen fur U VI neben Wasserstoffatomen ein Elektron bzw H Ionen Protonen d h kein Elektron macht schon eine Lokalisierung der einzelnen Wasserstoffatome sehr problematisch und eine Lokalisierung von Protonen ist praktisch unmoglich Die Untersuchung des Autunits in Neutronenbeugungsexperimenten konnte hier zur Aufklarung hilfreich sein doch liegen dazu bisher keine Daten vor Locock und Burns diskutieren in ihrer Untersuchung dass die schnelle Dehydratisierung des Autunits zu Meta Autunit zu einem Zusammenbruch des Netzwerks und damit zu einer starkeren Wechselwirkung der Ca2 Ionen an das Uranylphosphatnetzwerk fuhrt Kristallstruktur von synthetischem Autunit nbsp in Richtung der kristallographischen a Achse nbsp in Richtung der kristallographischen b Achse nbsp in Richtung der kristallographischen c Achse nbsp ohne Kristallwasser zur besseren Ubersicht nbsp UranylphosphatschichtFarblegende 0 U 0 O 0 P 0 Ca 0 HMeta Autunit BearbeitenDie starke Tendenz des Autunits zur Dehydratisierung ist seit langer Zeit bekannt und Exemplare die sich in Museen befinden konnen praktisch ausnahmslos als Meta Autunit klassifiziert werden 6 Locock und Burns konstatieren dass Autunit an der Luft nicht stabil ist und innerhalb von Minuten dehydratisiert 6 Im Jahre 1960 konnten Makarov und Ivanov bereits die Kristallstruktur des Meta Autunits aufklaren Ihre Untersuchungen zeigen dass die Summenformel fur Meta Autunit Ca UO2 PO4 2 6H2O entspricht Die Strukturlosung erfolgte in der primitiven tetragonalen Raumgruppe P4 nmm Raumgruppen Nr 129 Vorlage Raumgruppe 129 mit den Gitterparametern a 6 96 0 01 A und c 8 40 0 02 A sowie einer Formeleinheiten pro Elementarzelle 18 Auch Makarov und Ivanov finden dass die Struktur des Meta Autunits aus Schichten von Uranylphosphat aufgebaut ist die durch Ca2 Ionen verknupft werden Jedoch befindet sich in der Kristallstruktur im Gegensatz zum Autunit kein Kristallwasser Die Koordinationsumgebung des Uranylphosposphat Netzwerkes ist gleich die Calcium Ionen sind jedoch untereinander durch Sauerstoffatome verbruckt die Wassermolekulen zugeschrieben sind Kristallographisch muss des Weiteren angemerkt werden dass die Ca Atome nur zu 50 die Sauerstoffe Atome der Wassermolekule nur zu 75 besetzt sind 18 Nach einer Untersuchung von Ross aus dem Jahre 1963 ist diese Struktur in Hinblick auf die Calcium Atome und Wassermolekule jedoch nicht vollstandig korrekt Dies resultiert aus der Bestimmung der falschen Raumgruppe die laut Ross P4222 ist 19 Der Vollstandigkeit halber zeigen die folgenden Bilder die Kristallstruktur von Meta Autunit nach Makarov und Ivanov Kristallstruktur von Meta Autunit nach Makarov und Ivanov nbsp in Richtung der kristallographischen a Achse nbsp in Richtung der kristallographischen b Achse nbsp in Richtung der kristallographischen c Achse nbsp Raumliche DarstellungFarblegende 0 U 0 O 0 P 0 Ca 0 H2ORoss beschreibt des Weiteren die Untersuchung von helleren und dunkleren Meta Autunit Kristallen mit der Vermutung dass sich U4 Atome in der Kristallstruktur befinden Diese Vermutung wurde auch von Makarov und Ivanov postuliert konnte aber nicht bestatigt werden Ross nimmt an dass die dunkler gefarbten Meta Autunit Kristall durch fein dispergierten Uraninit UO2 verursacht werden 19 Thermogravimetrische und Differenzthermo Analysen zeigen weiterhin dass Autunit bei hoheren Temperaturen noch weiter dehydratisieren kann Bei 61 C zeigt sich beispielsweise in der Thermogravimetrie das Erscheinen einer Hydratationsstufe die drei Kristallwassermolekulen entspricht Ca UO2 PO4 2 3H2O 20 Eigenschaften Bearbeiten nbsp Autunit unter UV LichtDas Mineral ist durch seinen Urangehalt als sehr stark radioaktiv eingestuft Unter Berucksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfalle der naturlichen Zerfallsreihen wird fur das Mineral eine spezifische Aktivitat von etwa 86 kBq g 8 angegeben zum Vergleich naturliches Kalium 0 0312 kBq g Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen auch sind selektive An oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte moglich und andern die Aktivitat Unter UV Licht zeigt Autunit eine starke gelblichgrune Fluoreszenz 7 ahnlich der von neonfarbenen Textmarkern Bildung und Fundorte Bearbeiten nbsp Autunit aus einem Steinbruch am Streuberg in Bergen Vogtland Deutschland nbsp Autunit auf Rauchquarz aus Compreignac in FrankreichAutunit entsteht durch Oxidation in Uranlagerstatten und in Pegmatiten Ebenso kann es sich sedimentar oder hydrothermal in verschiedenen anderen Uranerzen bilden Als haufige Mineralbildung ist Autunit an vielen Fundorten anzutreffen Weltweit sind bisher uber 1300 Fundstatten fur Autunit dokumentiert Stand Januar 2023 21 Damit ist Autunit das haufigste und am weitesten verbreitete Uranylphosphat Mineral 6 Neben seiner Typlokalitat Autun in Burgund wurde das Mineral in Frankreich unter anderem noch in Nouvelle Aquitaine im Elsass in Auvergne Rhone Alpes der Bretagne Lothringen Okzitanien Pays de la Loire und der Provence Alpes Cote d Azur gefunden In Deutschland wurde Autunit bisher an mehreren Orten im Schwarzwald in Baden Wurttemberg an der Hartkoppe bei Sailauf im Spessart bei Schwandorf sowie an mehreren Orten im Fichtelgebirge im Bayerischen und Oberpfalzer Wald in Bayern im Erzgebirge und Vogtland in Sachsen sowie bei Wurzbach und der ehemaligen Absetzerhalde bei Ronneburg in Thuringen gefunden Ungewohnlich grosse Kristalle mit bis zu 3 cm Durchmesser wurden hier vor allem aus den Fundgebieten Johanngeorgenstadt und Schneeberg bekannt 22 In Osterreich fand sich das Mineral bisher am Millstatter See und bei Villach in Karnten im Raurisertal und am Mitterberg in den Berchtesgadener Alpen in Salzburg sowie in den Fischbacher Alpen und der Koralpe in der Steiermark In der Schweiz konnte Autunit bisher nur an einem Fundort in der Gemeinde Sementina im Kanton Tessin entdeckt werden Weitere Fundorte liegen unter anderem in Argentinien Australien Belgien Bolivien Brasilien Chile China Finnland Italien Japan Kanada Kasachstan Madagaskar Neuseeland Pakistan Polen Portugal Ruanda Rumanien Russland Spanien Slowakei Slowenien Sudafrika Tadschikistan Tschechien Ungarn Usbekistan sowie im Vereinigten Konigreich Grossbritannien und den Vereinigten Staaten von Amerika USA 23 Vorsichtsmassnahmen BearbeitenAufgrund der starken Radioaktivitat des Minerals sollten Proben nur in staub und strahlungsdichten Behaltern vor allem aber niemals in Wohn Schlaf und Arbeitsraumen aufbewahrt werden Ebenso sollte eine Aufnahme in den Korper Inkorporation auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Korperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Mundschutz und Handschuhe getragen werden Siehe auch BearbeitenListe der Minerale UranglimmerLiteratur BearbeitenH J Brooke W H Miller 351 Autunite In An Elementary Introduction to Mineralogy by the late William Phillips Longman Brown Green and Longmans London 1852 S 519 englisch rruff info PDF 73 kB abgerufen am 2 Januar 2023 Yukio Takano X ray study of autunite In American Mineralogist Band 46 Nr 7 8 1961 S 812 822 englisch minsocam org PDF 699 kB abgerufen am 31 Dezember 2022 Paul Ramdohr Hugo Strunz Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie 16 Auflage Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1978 ISBN 3 432 82986 8 S 654 655 Hans Jurgen Rosler Lehrbuch der Mineralogie 4 durchgesehene und erweiterte Auflage Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie VEB Leipzig 1987 ISBN 3 342 00288 3 S 650 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Autunite Sammlung von Bildern und Audiodateien nbsp Wiktionary Autunit Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Autunit In Mineralienatlas Lexikon Geolitho Stiftung abgerufen am 31 Dezember 2022 American Mineralogist Crystal Structure Database Autunite In rruff geo arizona edu Abgerufen am 2 Januar 2023 Einzelnachweise Bearbeiten a b 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 31 Dezember 2022 Helmut Schrocke Karl Ludwig Weiner Mineralogie Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage de Gruyter Berlin New York 1981 ISBN 3 11 006823 0 S 643 645 a b c H J Brooke W H Miller 351 Autunite In An Elementary Introduction to Mineralogy by the late William Phillips Longman Brown Green and Longmans London 1852 S 519 englisch rruff info PDF 73 kB abgerufen am 2 Januar 2023 a b Malcolm Back Cristian Biagioni 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