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Tobermorit IMA Symbol Tbm 2 ist ein relativ selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Silikate und Germanate mit der chemischen Zusammensetzung Ca4Si6O17 H2O 2 Ca 3H2O 1 vereinfacht Ca5Si6O17 5H2O 3 und damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Calcium Silikat Strukturell gehort Tobermorit zu den Ketten und Bandsilikate Inosilikate TobermoritKugelige Tobermorit Kristallaggregate aus dem Steinbruch Zeilberg bei Maroldsweisach Unterfranken Bayern Sichtfeld 6 mm Allgemeines und KlassifikationIMA Nummer 2014 s p 1 IMA Symbol Tbm 2 Chemische Formel Ca4Si6O17 H2O 2 Ca 3H2O 1 Ca5Si6O17 5H2O 3 Ca5 Si3O8 OH 2 2 5H2O 4 Ca5 Si3O8OH 2 2H2O 5 Mineralklasse und ggf Abteilung Silikate und Germanate Kettensilikate und Bandsilikate Inosilikate System Nummer nach Strunz 8 Aufl Lapis Systematik nach Strunz und Weiss Strunz 9 Aufl Dana VIII D 10 VIII F 19 020 4 9 DG 10 72 03 02 01Ahnliche Minerale Tacharanit 6 Kristallographische DatenKristallsystem orthorhombischKristallklasse Symbol orthorhombisch disphenoidisch 222 7 Raumgruppe C2221 Nr 20 Vorlage Raumgruppe 20 5 Gitterparameter a 11 27 A b 7 35 A c 22 74 A 5 Formeleinheiten Z 4 5 Physikalische EigenschaftenMohsharte 2 5 bis 3 4 Dichte g cm3 gemessen 2 423 bis 2 458 berechnet 2 49 8 Spaltbarkeit vollkommen nach 001 unvollkommen nach 100 8 Farbe weiss hellrosaweiss bis rotlichweiss gelbbraun bis braun im Dunnschliff farblos 4 8 Strichfarbe weiss 4 Transparenz durchsichtig bis durchscheinend 4 Glanz Glasglanz Seidenglanz bei faserigen Aggregaten 8 KristalloptikBrechungsindizes na 1 570 2 9 nb 1 571 2 9 ng 1 575 2 9 Doppelbrechung d 0 005 9 Optischer Charakter zweiachsig positivWeitere EigenschaftenBesondere Merkmale Fluoreszenz schwach weiss bis gelb 7 Tobermorit kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem und entwickelt winzige leistenformige Kristalle die Fasern ahneln Des Weiteren kommt er in Form faseriger Bundel rosetten oder garbenformiger sowie strahliger oder gefiederter Mineral Aggregate bis etwa 6 cm Grosse und in feinkornigen Massen vor In reiner Form ist Tobermorit farblos und durchsichtig mit einem glasahnlichen Glanz auf den Oberflachen Bei faserigen Aggregaten zeigen die Oberflachen dagegen einen eher schimmernden Seidenglanz Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterfehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch durchscheinend weiss sein und durch Fremdbeimengungen eine hellrosaweisse bis rotlichweisse oder gelbbraune bis braune Farbe annehmen Seine Strichfarbe ist allerdings immer weiss Inhaltsverzeichnis 1 Etymologie und Geschichte 2 Klassifikation 3 Kristallstruktur 4 Modifikationen und Varietaten 5 Bildung und Fundorte 6 Kunstliche Entstehung und Verwendung 6 1 Hydratationsreaktionen in kunstlichen mineralischen Baustoffen 6 2 Opus Caementitium 7 Siehe auch 8 Literatur 9 Weblinks 10 EinzelnachweiseEtymologie und Geschichte BearbeitenErstmals entdeckt wurde Tobermorit durch Matthew Forster Heddle 1828 1897 in den Klippen nordlich von Tobermory auf der Isle of Mull in Schottland Heddle beschrieb seinen Fund 1882 in der 4 Ausgabe des Fachmagazins Mineralogical Magazine als Zeolith der sich massiv oder sehr feinkornig in kleinen ausschliesslich vollstandig gefullten Drusen fand und benannte das Mineral nach dem der Typlokalitat nahe gelegenen Ortschaft Typmaterial des Minerals wird im Natural History Museum in London unter der Katalog Nummer 1937 1490 und im National Museum of Natural History unter der Katalog Nummer 119008 aufbewahrt 8 Diese Angaben werden allerdings vom Typmineral Katalog der International Mineralogical Association IMA nicht bestatigt 10 Tobermorit war bereits lange vor der Grundung der IMA bekannt und als eigenstandige Mineralart anerkannt Damit hatte Tobermorit theoretisch den Status eines grandfathered G Minerals In der 2014 erfolgten Publikation der IMA Commission on new minerals and mineral names wurden allerdings die chemischen Zusammensetzungen der Mitglieder der Tobermoritgruppe neu definiert englisch Redefined kurz Rd Zudem wurde der ursprungliche Tobermorit in die zwei Minerale Tobermorit und Kenotobermorit aufgeteilt 11 Der nun als Neudefinition anerkannte Tobermorit wird seitdem in der Liste der Minerale und Mineralnamen der IMA unter der Summenanerkennung IMA 2014 s p special procedure gefuhrt 1 Klassifikation BearbeitenBereits in der veralteten 8 Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehorte der Tobermorit zur Mineralklasse der Silikate und Germanate und dort zur Abteilung der Kettensilikate und Bandsilikate Inosilikate wo er zusammen mit Okenit die Tobermorit Okenit Gruppe mit der System Nr VIII D 10 und den weiteren Mitgliedern Nekoit Plombierit und Riversideit sowie im Anhang mit Miserit Scawtit und Yuksporit auch Juxporit und den inzwischen als zweifelhaft geltenden Istisuit und Jusit 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 VIII F 19 020 In der Lapis Systematik entspricht dies ebenfalls der Abteilung Ketten und Bandsilikate wo Tobermorit zusammen mit Jusit Klinotobermorit Plombierit Riversideit Tacharanit und Whelanit die unbenannte Gruppe VIII F 19 bildet 4 Auch die von der International Mineralogical Association IMA zuletzt 2009 aktualisierte 12 9 Auflage der Strunz schen Mineralsystematik ordnet den Tobermorit in die Abteilung der Ketten und Bandsilikate Inosilikate ein Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Silikatketten bzw bander so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung Ketten und Bandsilikate mit 3 periodischen Einfach und Mehrfachketten zu finden ist wo es Als Namensgeber die Torbermoritgruppe mit der System Nr 9 DG 10 und den weiteren Mitgliedern Jusit Klinotobermorit und Riversideit bildet Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebrauchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Tobermorit ebenfalls in die Klasse der Silikate und Germanate und dort in die Abteilung der Schichtsilikate Zweidimensionale unbegrenzte Lagen mit anderen als sechsgliedrigen Ringen ein Hier ist er zusammen mit Klinotobermorit Nekoit Okenit Oyelith Plombierit Riversideit Tacharanit in der Tobermoritgruppe 5 und 8 gliedrige Ringe mit der System Nr 72 03 02 innerhalb der Unterabteilung Schichtsilikate Zweidimensionale unbegrenzte Lagen mit anderen als sechsgliedrigen Ringen 3 4 oder 5 gliedrige Ringe und 8 gliedrige Ringe zu finden Kristallstruktur BearbeitenTobermorit kristallisiert in der orthorhombischen Raumgruppe C2221 Raumgruppen Nr 20 Vorlage Raumgruppe 20 mit den Gitterparametern a 11 27 A b 7 35 A und c 22 74 A sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle 5 Es werden insgesamt vier strukturelle Varianten unterschieden Klinotobermorit Tobermorit 9A Tobermorit 11A und Tobermorit 14A 13 Tobermorit 14A 11A und 9A unterscheiden sich dabei nur in ihrem Kristallwassergehalt H2O der bei Tobermorit 14A am hochsten ist Beim Erhitzen auf uber 80 C reduziert sich der Wassergehalt auf zwei Molekule Wasser pro Formeleinheit im Tobermorit 11A Beim weiteren Erhitzen auf uber 280 C dehydratisiert das Mineral vollstandig und geht in den wasserfreien Tobermorit 9A uber Der Gitterparameter fur c verringert sich dabei von 27 94 A beim Tobermorit 14A uber 22 6 A beim Tobermorit 11A auf 18 7 A beim Tobermorit 9A Der wasserlose Tobermorit 9A ist unter naturlichen Atmospharebedingungen allerdings metastabil und wandelt sich unter Aufnahme von H2O zuruck in die 11A Phase 14 Modifikationen und Varietaten BearbeitenDie Verbindung Ca4Si6O17 H2O 2 Ca 3H2O ist dimorph und tritt in der Natur neben dem orthorhombisch kristallisierenden Tobermorit noch als monoklin kristallisierender Klinotobermorit auf 15 Als Crestmoreit wird ein Gemenge aus Tobermorit und Apatit oder einem Mineral der Ellestaditgruppe bezeichnet 16 17 Beschrieben wurde Crestmoreit erstmals 1917 durch Arthur Starr Eakle 1862 1931 der die Proben des Materials in den kristallinen Kalksteinbruchen bei Crestmore im Riverside County von Kalifornien USA sammelte 18 Bildung und Fundorte Bearbeiten nbsp Mehrfach Paragenese mit Tobermorit weiss Apophyllit rosa und Pyrit aus Noche Buena Municipio Melchor Ocampo Mexico Tobermorit bildet sich hydrothermal aus Calciumcarbonaten die durch Kontaktmetamorphose und Metasomatose umgewandelt wurden und findet sich in Blaschen und Hohlraumfullungen in Basalten Als Begleitminerale konnen Calcit Ettringit Portlandit und verschiedene Zeolithe auftreten 8 Als eher seltene Mineralbildung kann Tobermorit an verschiedenen Fundorten zum Teil reichlich vorhanden sein insgesamt ist er aber wenig verbreitet Weltweit sind bisher rund 120 Vorkommen fur Tobermorit dokumentiert 19 Ausser an seiner Typlokalitat bei Tobermory auf der Isle of Mull fand sich das Mineral in Schottland noch bei Drynock Dun Kraiknish auch Loch Eynort und Portree auf der Isle of Skye sowie bei Castle Hill nahe Kilbirnie im Council Area North Ayrshire Daneben konnte Tobermorit im Vereinigten Konigreich noch bei Carneal Ballycraigy und am Scawt Hill in Nordirland entdeckt werden In Deutschland trat das Mineral unter anderem im Steinbruch Howenegg in Baden Wurttemberg im Steinbruch am Zeilberg bei Maroldsweisach in Bayern in den Steinbruchen Bonacker bei Gedern und Gaulsberg bei Ortenberg sowie am Rossberg bei Rossdorf in Hessen im Basaltsteinbruch Burgkopf bei Hoffeld und am Ettringer Bellerberg sowie an mehreren Orten in der Vulkaneifel in Rheinland Pfalz sowie in einem aufgelassenen Steinbruch bei Baruth bei Bautzen und im Kirchbergbruch nahe Sproitz in Sachsen auf In Osterreich konnte Tobermorit bisher nur in der Steiermark genauer in einem Basaltsteinbruch bei Kloch und am Steinberg nahe Muhldorf bei Feldbach entdeckt werden Weitere Fundorte liegen unter anderem in Aserbaidschan Australien Bosnien und Herzegowina Chile China Frankreich Island Israel Italien Japan Jordanien Kanada Kuba Mexiko der Mongolei in Namibia Neuseeland Norwegen auf den Philippinen Polen Rumanien Russland Schweden Slowakei Spanien Sudafrika auf Taiwan Tschechien der Turkei Ungarn und in den Vereinigten Staaten von Amerika Arizona Arkansas Idaho Kalifornien Nevada North Carolina Oregon Texas Utah Virginia 20 Kunstliche Entstehung und Verwendung BearbeitenHydratationsreaktionen in kunstlichen mineralischen Baustoffen Bearbeiten Tobermorit ist ein Bestandteil von abgebundenem Zementleim Bei der Herstellung von Kalksand Produkten Kalksandstein Porenbeton aus Quarzsand und Calciumoxid oder Calciumhydroxid durch Hydrothermalbehandlung im Autoklaven bilden sich CSH Phasen welche die Sandkorner miteinander verkitten Bei den ublichen Bedingungen mit Temperaturen zwischen 150 und 220 C Hartungsdauer von 3 bis 8 Stunden und Sattdampfdruck von 8 bis 16 bar bestehen die CSH Phasen uberwiegend aus dem widerstandsfahigen Tobermorit 11A 21 Im Verlauf der Carbonatisierung von Porenbeton wird die Phase 11A Tobermorit teilweise zu Calciumcarbonat und Kieselgel abgebaut wodurch die Festigkeit des Materials sinkt Die Mechanismen und Einflussfaktoren sind noch nicht vollstandig verstanden 22 Opus Caementitium Bearbeiten nbsp Kristallstruktur von Tobermorit Elementarzelle Aluminisierter Tobermorit wurde in romischen Beton gefunden der als Opus caementitium bezeichnet wird 23 Offenbar fuhrten phillipsit haltige Vulkanaschen und Tuff welche die Romer der Mischung beisetzten im Kontakt mit Meerwasser zur Ausbildung von besonders widerstandsfahigen kristallinen Strukturen die den romischen Beton Jahrtausende uberdauern liess wenn dieser etwa zum Bau von Hafenanlagen eingesetzt wurde 24 25 26 Siehe auch BearbeitenListe der MineraleLiteratur BearbeitenM F Heddle Preliminary notice of substances which may prove to be new minerals Tobermorite In Mineralogical Magazine Band 4 1882 S 117 123 englisch rruff info PDF 473 kB abgerufen am 7 Mai 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Mineral Data In webmineral com Abgerufen am 7 Mai 2023 englisch a b c d e f Tobermorite In John W Anthony Richard A Bideaux Kenneth W Bladh Monte C Nichols Hrsg Handbook of Mineralogy Mineralogical Society of America 2001 englisch handbookofmineralogy org PDF 85 kB abgerufen am 7 Mai 2023 a b c d Tobermorite In mindat org Hudson Institute of Mineralogy abgerufen am 7 Mai 2023 englisch Catalogue of Type Mineral Specimens T PDF 222 kB Commission on Museums IMA 10 Februar 2021 abgerufen am 7 Mai 2023 Peter A Williams Frederic Hatert Marco Pasero Stuart J Mills IMA Commission on new minerals nomenclature and classification CNMNC Newsletter 21 New minerals and nomenclature modifications approved in 2014 In Mineralogical Magazine Band 78 2014 S 797 804 englisch rruff info PDF 99 kB abgerufen am 7 Mai 2023 Ernest H Nickel Monte C Nichols IMA CNMNC List of Minerals 2009 PDF 1 9 MB In cnmnc main jp IMA CNMNC Januar 2009 abgerufen am 7 Mai 2023 englisch Stefano Merlino Elena Bonaccorsi Thomas Armbruster Tobermorites Their real structure and order disorder OD character In American Mineralogist Band 84 1999 S 1613 1621 englisch rruff info PDF 274 kB abgerufen am 7 Mai 2023 S Hamid Rahman H Beyrau Die Bestimmung der Kristallstruktur von einem naturlichen 14A Tobermorit mit Hilfe von Rontgen und Elektronenbeugung In Zeitschrift fur Kristallographie Band 182 1988 S 114 116 Auszug in Referate der 27 Diskussionstagung der Arbeitsgemeinschaft Kristallographie der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und der Gesellschaft Deutscher Chemiker und des Symposiums der Universitat Konstanz Struktur und Dynamik fester Stoffe 28 bis 30 Marz 1988 in Konstanz In Zeitschrift fur Kristallographie Crystalline Materials doi 10 1524 zkri 1988 182 14 1 C Henmi I Kusachi Clinotobermorite Ca5Si6 O OH 18 5H2O a new mineral from Fuka Okayama Prefecture Japan In Mineralogical Magazine Band 56 1992 S 353 358 englisch rruff info PDF 325 kB abgerufen am 7 Mai 2023 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porosierten Baustoffen In gepris dfg de Deutsche Forschungsgemeinschaft abgerufen am 8 Mai 2023 Romer Beton verblufft Forscher Seltenes Mineral verleiht antikem Beton besondere Festigkeit Scinexx 4 Juli 2017 abgerufen am 7 Mai 2023 Ben Guarino Ancient Romans made world s most durable concrete We might use it to stop rising seas Washington Post 4 Juli 2017 abgerufen am 8 Mai 2023 Jim Destefani Ancient lessons Roman concrete durable green The American Ceramic Society 10 Juni 2013 abgerufen am 7 Mai 2023 Marie D Jackson Sean R Mulcahy Heng Chen Yao Li Qinfei Li Piergiulio Cappelletti Hans Rudolf Wenk Phillipsite and Al tobermorite mineral cements produced through low temperature water rock reactions in Roman marine concrete In American Mineralogist Band 102 Nr 7 2017 S 1435 1450 doi 10 2138 am 2017 5993CCBY englisch cedar wwu edu PDF 11 3 MB abgerufen am 7 Mai 2023 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Tobermorit amp oldid 239001453