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Benstonit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Carbonate und Nitrate ehemals Carbonate Nitrate und Borate Es kristallisiert im trigonalen Kristallsystem mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Ba6Ca6Mg CO3 13 ist also chemisch gesehen ein Barium Calcium Magnesium Carbonat BenstonitWeisslicher Benstonit uberkrustet auf Fluorit sitzende weisse spitzskalenoedrische Calcit Kristalle Mahoning No 1 Mine auch Minerva No 1 Mine Illinois Kentucky Fluorspar District Hardin Co Illinois USA Stufengrosse 15 4 12 2 11 9 cm Allgemeines und KlassifikationIMA Nummer 1967 s p 1 IMA Symbol Ben 2 Chemische Formel Ba6Ca6Mg CO3 13 3 4 5 Ba6Ca6Mg CO3 13 6 Ba Sr 6Ca6Mg CO3 13 7 Ca7Ba6 CO3 13 8 9 Mineralklasse und ggf Abteilung Carbonate und Nitrate Carbonate ohne zusatzliche Anionen ohne H2OSystem Nummer nach Strunz 8 Aufl Lapis Systematik nach Strunz und Weiss Strunz 9 Aufl Dana Vb A 03b V B 03 080 5 AB 55 14 02 03 01Kristallographische DatenKristallsystem trigonalKristallklasse Symbol trigonal rhomboedrisch 3 7 Raumgruppe R3 Nr 148 Vorlage Raumgruppe 148 6 Gitterparameter a 18 280 A c 8 652 A 3 Formeleinheiten Z 3 3 Physikalische EigenschaftenMohsharte 3 bis 4 8 Dichte g cm3 3 596 bis 3 66 gemessen 8 7 3 695 berechnet 7 Spaltbarkeit gut nach 314 2 8 Bruch Tenazitat keine Angaben in der Literatur keine Angaben in der LiteraturFarbe schneeweiss elfenbeinfarben blassgelb blass gelblichbraun 7 Strichfarbe weiss 4 Transparenz durchscheinend 7 Glanz Glasglanz 4 KristalloptikBrechungsindizes nw 1 690 8 ne 1 527 8 Doppelbrechung d 0 163 8 Optischer Charakter einachsig negativ 8 Pleochroismus keinerWeitere EigenschaftenChemisches Verhalten loslich in HCl 8 Besondere Merkmale Orangefarbene Fluoreszenz im langwelligen und rote bis violettrosa Fluoreszenz kurzwelligen UV Licht sowie unter dem Rontgenstrahl Mehrminutige Phosphoreszenz 10 Benstonit bildet rhomboedrische Kristalle bis zu 1 cm Grosse sowie typischerweise spaltbare Mineral Aggregate mit feiner Mosaikstruktur Die Typlokalitat des Benstonits ist der zur Baroid Mine bzw den Chamberlain Creek Barite Mines gehorende Tagebau der Baroid Sales Division Koordinaten des Tagebaus der Baroid Sales Division 34 472777777778 92 8125 im Chamberlain Creek Valley bei Magnet Cove Hot Spring County Arkansas Vereinigte Staaten Inhaltsverzeichnis 1 Etymologie und Geschichte 2 Klassifikation 3 Chemismus 4 Kristallstruktur 5 Eigenschaften 5 1 Morphologie 5 2 Physikalische und chemische Eigenschaften 6 Bildung und Fundorte 7 Verwendung 8 Siehe auch 9 Literatur 10 Weblinks 11 EinzelnachweiseEtymologie und Geschichte Bearbeiten nbsp Pagodenartig entwickelte Benstonit Kristalle auf Calcit aus der Mahoning No 1 Mine Illinois Kentucky Fluorspar District Hardin Co Illinois USA Stufengrosse 4 8 cm 3 8 cm 3 0 cm Zu Beginn der 1950er Jahre untersuchte der Erzaufbereitungsmetallurge Orlando J Benston von der Baroid Division National Lead Company Malvern Arkansas ein Carbonatmineral aus der Baroid Mine und vermutete aus qualitativen chemischen Tests und der Dichte von etwa 3 60 g cm dass es sich hierbei um Alstonit oder Barytocalcit handelt Wahrend eines Besuchs des deutschen Mineralogen Friedrich Lippmann in der Baroid Mine zu Neujahr 1954 stellte Benston diesem Exemplare des fraglichen Minerals zur Verfugung Mineralogische Untersuchungen zur Bestimmung der physikalischen und optischen Eigenschaften sowie rontgendiffraktometrische und chemische Untersuchungen zeigten dass es sich um ein neues Mineral handelte 8 Im Jahre 1961 erfolgte die wissenschaftliche Erstbeschreibung dieses Minerals durch Friedrich Lippmann im deutschen Wissenschaftsmagazin Naturwissenschaften als Benstonit englisch Benstonite Er benannte das Mineral nach dem Finder Orlando J Benston 1901 1966 der auch die ersten Untersuchungen an diesem Mineral durchgefuhrt hatte 8 Eine weitere umfangreiche Arbeit zu den mineralogischen kristalloptischen rontgendiffraktometrischen und chemischen Eigenschaften des Benstonits veroffentlichte Lippmann im US amerikanischen Wissenschaftsmagazin The American Mineralogist 9 Das Mineral wurde von der Commission on New Minerals and Mineral Names der International Mineralogical Association IMA in einem 1967 erschienenen die 129 Erstbeschreibungen der Jahre 1961 bis 1964 zusammenfassenden Report als Mineral anerkannt 11 Infolgedessen besitzt Benstonit keine IMA Nummer sondern wird unter der Summenanerkennung IMA 1967 s p special procedure gefuhrt 5 Das Typmaterial fur Benstonit wird unter den Katalognummern 120234 Donation O J Benston via F Lippmann 1967 und 120236 Donation F Lippmann gesammelt am 31 Dezember 1954 in der Sammlung des zur Smithsonian Institution gehorenden National Museum of Natural History in Washington D C USA aufbewahrt 12 Die Holotypstufe soll sich unter der Katalognummer S 21 3 5 1 12 in den Mineralogischen Sammlungen im Mineralogisch Petrographischen Institut der Georg August Universitat Gottingen Gottingen Deutschland befinden jedoch sind im Typmineralkatalog Deutschland 13 diesbezuglich keine Angaben enthalten Trotz des sehr ahnlichen Namens hat Benstonit nicht mit dem eine Mixtur aus verschiedenen Tonmineralen darstellenden Gestein Bentonit zu tun und darf nicht mit diesem verwechselt werden Klassifikation BearbeitenIn der 8 Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehorte der Benstonit zur gemeinsamen Mineralklasse der Carbonate Nitrate und Borate und dort zur Abteilung der Carbonate wo er zusammen mit Huntit der nur aus Norsethit bestehenden Norsethit Reihe mit der System Nr Vb A 03b innerhalb der Unterabteilung Wasserfreie Carbonate ohne fremde Anionen angehangt wurde Im zuletzt 2018 uberarbeiteten und aktualisierten Lapis Mineralienverzeichnis das sich aus Rucksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser veralteten Systematik von Karl Hugo Strunz richtet erhielt das Mineral die System und Mineral Nr V B 03 080 In der Lapis Systematik entspricht dies der Abteilung Wasserfreie Carbonate CO3 2 ohne fremde Anionen wo Benstonit zusammen mit Dolomit Ankerit Kutnohorit Minrecordit Norsethit und Huntit die Dolomit Gruppe mit der Nummer V B 03 bildet 14 Die seit 2001 gultige und von der International Mineralogical Association IMA bis 2009 aktualisierte 15 9 Auflage der Strunz schen Mineralsystematik ordnet den Benstonit in die um die Borate reduzierte Klasse der Carbonate und Nitrate und dort in die Abteilung der Carbonate ohne zusatzliche Anionen ohne H2O ein Diese ist weiter unterteilt nach der Gruppenzugehorigkeit der beteiligten Kationen so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung Erdalkali und andere M2 Carbonate zu finden ist wo es als alleiniger Vertreter die unbenannte Gruppe mit der System Nr 5 AB 55 bildet Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebrauchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Benstonit wie die alte Strunz sche Systematik in die gemeinsame Klasse der Carbonate Nitrate und Borate und dort in die Abteilung der Wasserfreien Carbonate ein Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 14 02 03 innerhalb der Unterabteilung Wasserfreie Carbonate mit der Formel A B2 CO3 2 zu finden Chemismus BearbeitenEine nasschemische Analyse von Friedrich Lippmann an 10 g ausgelesenen homogenen Benstonit Spaltstucken von der Typlokalitat ergab 43 05 BaO 4 02 SrO 19 52 CaO 1 69 MgO 0 35 MnO und 31 35 CO2 Summe 99 98 Auf der Basis von dreizehn Kationen errechnet sich daraus die empirische Formel Ba5 27Sr0 73 S 6 00Ca6 00 Mg0 79Ca0 12Mn0 09 S 1 00 CO3 13 die sich zu Ba6Ca6Mg CO3 13 vereinfachen lasst 7 Mg defizitarer Strontium Benstonit ist zum ersten Mal aus Ust Biraya auch Birainskoe Oblast Irkutsk Russland nachgewiesen worden 16 wo das Mineral als akzessorisches Erz in Feniten des Nebengesteins vorkommt aber bis zu 35 in der Zusammensetzung einiger hydrothermaler Gange ausmacht Die chemische Zusammensetzung des Benstonit aus Birainskoe ist sehr unterschiedlich Es konnen funf verschiedene Varietaten unterschieden werden Zwei davon finden sich vorrangig in den Gangen als Hauptminerale Va3 25Sr2 75 S 6 00 Sa5 42Sr0 36 La0 13Se0 07Pr0 01Nd0 01 0 22 S 6 00 Sa0 50Mg0 33Fe0 05Mn0 02 S 0 90 SO3 13 Va4 20Sr4 80 S 6 00 Sa5 74Sr0 24La0 02 S 6 00 Mg0 51Sa0 29Fe0 09Mn0 04 S 0 93 SO3 13 Der Standard und Mg freie Benstonit und seine Varietaten mit Sr gt Va sind hier nur in geringen und akzessorischen Mengen vorhanden 16 Die offizielle Formel der IMA fur den Benstonit 5 wird mit Ba6Ca6Mg CO3 13 5 angegeben Die Formel nach Strunz Ba6Ca6Mg CO3 13 folgt der IMA konformen Formel jedoch ist hier wie ublich der Anionenverband in einer eckigen Klammer zusammengefasst 6 Die alleinige Elementkombination Ba Ca Mg C O wie sie der offiziellen Formel der IMA fur den Benstonit zu entnehmen ist weist unter den derzeit bekannten Mineralen Stand 2019 neben Benstonit nur die unbenannte Phase UM1974 03 CO BaCaMg Ba Ca Mg CO3 auf 17 Kristallstruktur BearbeitenBenstonit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem in der Raumgruppe R3 Raumgruppen Nr 148 Vorlage Raumgruppe 148 6 mit den Gitterparametern a 18 280 A und c 8 652 A sowie drei Formeleinheiten pro Elementarzelle 3 Kristallstruktur von Benstonit Der orangefarbene Umriss zeigt die Elementarzelle nbsp Raumliche Darstellung in der kristallographischen Standardausrichtung nbsp Mit Blickrichtung parallel zur a Achse nbsp Mit Blickrichtung parallel zur b Achse nbsp Mit Blickrichtung parallel zur c AchseFarblegende 0 Ba 0 Ca 0 Mg 0 C 0 OBenstonit ist strukturell mit Calcit verwandt Seine Kristallstruktur vergleiche dazu die nebenstehenden Darstellungen besteht aus einer parallel 0001 angeordneten CO2 Gruppe und zwolf etwas zu 0001 geneigten CO2 Gruppen Pro Formeleinheit des Benstonits existieren drei zehnfach koordinierte Barium Atome Ba 10 drei neunfach koordinierte Barium Atome Ba 9 sechs 7 1 koordinierte Calcium Atome Ca 7 1 und ein sechsfach koordiniertes Magnesium Atom Mg 6 6 Die Barium Atome sitzen also auf zwei verschiedenen Positionen 50 sind neunfach und 50 sind zehnfach koordiniert Die Uberstruktur von Benstonit scheint daher eine Ordnung innerhalb der Kationenschichten zu beinhalten 18 Eigenschaften BearbeitenMorphologie Bearbeiten Benstonit bildet typischerweise spaltbare Massen mit Spaltflachen bis zu Grossen von einem Zentimeter 8 9 die eine feine Mosaikstruktur wie in manchen Dolomiten oder Sideriten 9 aufweisen Bei diesen Spaltfragmenten handelt es sich um mehr oder weniger perfekte Rhomboeder von derselben Form wie beim Calcit und den anderen rhomboedrischen Carbonaten 8 9 Ferner kann Benstonit rhomboedrische Kristalle bis zu 1 cm Grosse bilden 7 Nach Ulrich Baumgartel handelt es sich dabei um das Rhomboeder 101 1 oder um das Rhomboeder 202 1 Ferner existieren Kombination aus dem Prisma 101 0 mit dem Basispinakoid 0001 oder dem Rhomboeder 202 1 vergleiche dazu die nebenstehenden Kristallzeichnungen 19 Tracht und Habitus von Benstonit Kristallen nbsp Benstonit Kristall mit dem Rhomboeder 101 1 als einziger Flachenform nbsp Benstonit Kristall mit dem Rhomboeder 202 1 als einziger Flachenform nbsp Benstonit Kristall als Kombination aus dem Prisma 101 0 mit dem Basispinakoid 0001 nbsp Benstonit Kristall als Kombination aus dem Prisma 101 0 mit dem Rhomboeder 202 1 Physikalische und chemische Eigenschaften Bearbeiten Die Kristalle des Benstonits sind schneeweiss elfenbeinfarben blassgelb oder blass gelblichbraun 7 Ihre Strichfarbe ist hingegen immer weiss 4 Die Oberflachen der durchscheinenden 7 Kristalle des Benstonits zeigen einen charakteristischen glasartigen Glanz 4 Benstonit besitzt entsprechend diesem Glasglanz eine mittelhohe bis hohe Lichtbrechung ne 1 527 nw 1 690 und wie viele Carbonatminerale eine sehr hohe Doppelbrechung d 0 163 8 Im durchfallenden Licht ist der einachsig negative Benstonit farblos und zeigt keinen Pleochroismus 8 Benstonit weist eine gute Spaltbarkeit nach 314 2 auf die jedoch nicht so vollkommen ist wie die des Calcits 8 Angaben zur Tenazitat und zum Bruch des Minerals fehlen Benstonit besitzt eine Mohsharte von 3 bis 4 8 und gehort damit zu den mittelharten Mineralen die sich bei entsprechender Kristallgrosse wie das Referenzmineral Calcit Harte 3 mit einer Kupfermunze bzw das Referenzmineral Fluorit Harte 4 mit einem Taschenmesser leicht ritzen lassen Die gemessene Dichte fur Benstonit betragt je nach Autor Werte zwischen 3 596 und 3 66 g cm 8 7 die berechnete Dichte 3 695 g cm 7 Benstonit zeigt im langwelligen UV Licht 365 nm eine orangefarbene und im kurzwelligen UV Licht 254 nm eine rote selten auch eine violettrosa Fluoreszenz 10 Phosphoreszenz ist bei 20 Kilovolt wahrnehmbar Bei 50 Kilovolt dauert das Nachleuchten einige Minuten 9 Rote Fluoreszenz tritt auch bei Bestrahlung mit Rontgenstrahlung auf 8 Der haufigste Aktivator ist Mn2 10 Das Mineral lost sich in verdunnter Salzsaure HCl 8 Bildung und Fundorte Bearbeiten nbsp Benstonit auf Sphalerit aus der Mahoning No 1 Mine Illinois Kentucky Fluorspar District Hardin Co Illinois USA Stufengrosse 7 8 4 9 4 0 cm nbsp Benstonit mit Fluorit auf Sphalerit aus der Mahoning No 1 Mine Illinois Kentucky Fluorspar District Hardin Co Illinois USA Stufengrosse 7 5 6 5 6 0 cm Die Typlokalitat des Benstonits befindet sich in einer Baryt Lagerstatte Magnet Cove Arkansas USA der Zweitfundort Minerva No 1 Mine bei Cave in Rock Illinois USA stellt ein ehemaliges Zinkerz und Flussspat Bergwerk dar 7 In der gigantischen SEE Fe Nb Lagerstatte Bayan Obo China findet sich Benstonit in alpinotypen durch einen Karbonatit setzenden Gangen 7 Bereits im Jahre 1973 gelang es William C Hood und Peter F Steidl Benstonit Kristalle bei Raumtemperatur zu synthetisieren 20 Begleitminerale des Benstonits sind Baryt Calcit Milchquarz Magnet Cove Arkansas USA Calcit Alstonit Fluorit Sphalerit Cave in Rock Illinois USA Huntit Barytocalcit Strontianit Pyrit Phlogopit Monazit und Daqingshanit Lagerstatte Bayan Obo China 7 In der letztgenannten Lagerstatte treten Ba und Sr haltige Carbonatminerale wie Benstonit Norsethit Barytocalcit Strontianit und Sr Calcit als Bildungen in einem spaten Stadium auf und ersetzen carbonatischen Wirtsgesteine entlang der Korngrenzen Die Ba haltigen Carbonat Mineralien lassen sich offensichtlich nicht aus dem Baryt einem der haufigsten Gangminerale herleiten 21 Als selten vorkommende Mineralbildung ist Benstonit nur von wenigen Lokalitaten bzw in geringer Stufenzahl bekannt Das Mineral wurde bisher Stand 2020 neben seiner Typlokalitat von rund 20 Fundpunkten beschrieben 22 23 Die Typlokalitat des Benstonits sind mineralisierte Gange in einem Baryt Erzkorper in dem zur Baroid Mine Chamberlain Creek Barite Mines gehorenden Tagebau der Baroid Sales Division im Chamberlain Creek Valley bei Magnet Cove Hot Spring County Arkansas Vereinigte Staaten Dieser Tagebau wurde von der Baroid Sales Division of the National Lead Company and the Magnet Cove Barium Company einer damaligen Tochtergesellschaft von Dresser Industries betrieben Der Tagebau beutete den flacheren ostlichen Teil der Baryt Lagerstatte aus Die Lagerstatte stand seit 1939 in Forderung und wurde 1977 abgeworfen 24 Weitere Fundorte fur Benstonit sind 4 23 der Salzsee North Ingebright Saskatchewan Kanada die stratiformen Blei Zink Lagerstatten Jason und Tom Macmillan Pass Bergbaubezirk Watson Lake Yukon Kanada die West Mine der riesigen polygenetischen REE Eisen Niob Lagerstatte Bayan Obo im Bergbaubezirk von Bayan Obo nordlich des Stadtbezirks Bayan Obo der bezirksfreien Stadt Baotou Autonomes Gebiet Innere Mongolei in der Volksrepublik China 25 die Kirki Bergwerke Kirka Evros Ostmakedonien und Thrakien Griechenland der Samalpatti Karbonatit Komplex im Krishnagiri Distrikt Tamil Nadu Indien gangformige Karbonatite in der Umgebung von Salem Salem Attur Storungszone Salem Distrikt Tamil Nadu Indien das Alkaligesteinsmassiv Salampatti bei Tirupathur Vellore Distrikt Tamil Nadu Indien die Miniera di Monte Arsiccio bei Sant Anna di Stazzema Stazzema Provinz Lucca Toskana Italien 26 die Pb Zn Ag Lagerstatte der Rosh Pinah Mine bei Rosh Pinah Oranjemund Region ǁKaras Namibia 27 der Mangan Gurtel von Bistriţa Rumanien Ust Biraya im Gebiet der Fe SEE Erz Aufschlusse Biraya am Zusammenfluss von Biraya und Bya im Chara Becken auf dem Witimplateau Oblast Irkutsk Russland 16 das Murunskii Alkaligesteins Massiv russisch Murunskij massiv am Zusammenfluss von Tschara und Tokko im Aldanhochland Republik Sacha Jakutien Foderationskreis Ferner Osten Russland 7 die metamorphe Fe Mn Lagerstatte Langban Gemeinde Filipstad Provinz Varmlands lan bzw der historischen Provinz Varmland im zentralen Schweden 28 die zur Ozark Mahoning Group gehorende Minerva No 1 Mine bekannt auch als Ozark Mahoning No 1 Mine bei Cave in Rock unweit Rosiclare im Cave in Rock Mining Sub District Hardin Co Illinois USA 29 30 31 Crockett Hurricane Bayou und Trinity River alle im Houston Co Texas USAFundorte aus Deutschland Osterreich und der Schweiz sind damit unbekannt 4 23 Verwendung BearbeitenBenstonit ist wirtschaftlich vollig bedeutungslos und lediglich fur den Sammler von Mineralen vom Interesse Siehe auch BearbeitenSystematik der Minerale Liste der MineraleLiteratur BearbeitenFriedrich Lippmann Benstonit Ca7Ba6 CO3 13 ein neues Mineral In Naturwissenschaften Band 48 Nr 1 1961 S 550 551 doi 10 1007 BF00639159 Friedrich Lippmann Benstonite Ca7Ba6 CO3 13 a new mineral from the barite deposit in Hot Spring County Arkansas In The American Mineralogist Band 47 Nr 3 1962 S 585 598 englisch rruff info PDF 858 kB abgerufen am 21 Dezember 2019 Benstonite 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 64 kB abgerufen am 29 Dezember 2019 Friedrich Klockmann Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie Hrsg Paul Ramdohr Hugo Strunz 16 Auflage Enke Stuttgart 1978 ISBN 3 432 82986 8 S 573 Erstausgabe 1891 Hans Jurgen Rosler Lehrbuch der Mineralogie 4 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Mineral Specimens B PDF 122 kB In docs wixstatic com Commission on Museums IMA 12 Dezember 2018 abgerufen am 29 Dezember 2019 Typmineral Katalog Deutschland Aufbewahrung der Typstufe Benstonit In typmineral uni hamburg de Mineralogisches Museum der Universitat Hamburg abgerufen am 29 Dezember 2019 Stefan Weiss Das grosse Lapis Mineralienverzeichnis Alle Mineralien von A Z und ihre Eigenschaften Stand 03 2018 7 vollkommen neu bearbeitete und erganzte Auflage Weise Munchen 2018 ISBN 978 3 921656 83 9 Ernest H Nickel Monte C Nichols IMA CNMNC List of Minerals 2009 PDF 1703 kB In cnmnc main jp IMA CNMNC Januar 2009 abgerufen am 25 September 2019 englisch a b c Aleksei A Konev Pawel M Kartashev A A Konewa Zinaida F Ushchapovskaya N V Nartova Mg DEFICITNYJ STRONCIEVYJ BENSTONIT IZ RUDOPROYaVLENIYa BIRAYa SIBIR Mg defizitarer Strontium Benstonit aus dem Vorkommen Biraya Sibirien In Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogicheskogo Obshchestva Band 133 Nr 6 2004 S 65 73 russisch rruff info PDF 754 kB 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