Uvit

Das Mineral Uvit ist ein seltenes Ringsilikat aus der Turmalingruppe mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung CaMg₃(Al₅Mg)(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃(OH).

Uvit
Uvit – Fluor-Uvit (braungrün) auf Magnesit (weiß) aus Serra das Éguas, Brumado (Bom Jesus dos Meiras), Bahia, Brasilien (Stufengröße: 5,0 cm × 4,2 cm × 3,5 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	2019-113
IMA-Symbol	Uvt
Andere Namen	Hydroxyuvit IMA 2000-030a
Chemische Formel	CaMg3(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH)
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Silikate und Germanate – Ringsilikate
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VIII/C.08 VIII/E.19-090 9.CK.05 61.03b.01.03
Ähnliche Minerale	Dravit, Elbait, Fluor-Uvit, Magnesio-Lucchesiit
Kristallographische Daten
Kristallsystem	trigonal
Kristallklasse; Symbol	3/mVorlage:Kristallklasse/Unbekannte Kristallklasse
Raumgruppe	R3m (Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160
Gitterparameter	a = 15,952(1) Å; c = 7,2222(5) Å
Formeleinheiten	Z = 3
Häufige Kristallflächen	Prismen {1010} und {1120}, Pyramiden {1011} und {1011}
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	7,5
Dichte (g/cm^3)	berechnet: 3,115, gemessen: 2,96–3,06
Spaltbarkeit	undeutlich nach {1011}
Bruch; Tenazität	muschelig
Farbe	braun bis schwarz, seltener farblos, grün, gelb, rot
Strichfarbe	grau, hellbraun bis weiß
Transparenz	transparent bis durchscheinend
Glanz	Glasglanz
Radioaktivität	-
Magnetismus	-
Kristalloptik
Brechungsindizes	nω = 1,660(5) nε = 1,640(5)
Doppelbrechung	δ = 0,020
Optischer Charakter	einachsig negativ
Pleochroismus	grünlich-braun zu blass gelb

Uvit kristallisiert mit trigonaler Symmetrie und bildet braune oder schwach gefärbte, grünlich-bräunliche, prismatische Kristalle von wenigen Millimetern bis Zentimetern Größe. Anhand äußerer Kennzeichen ist Uvit nicht von ähnlich gefärbten, anderen Mineralen der Turmalingruppe zu unterscheiden. Die Kristallform wird dominiert von den Prismen {1010} und {1120} die an den Enden von den Pyramidenflächen {1011} und {1011} begrenzt werden. Die Prismenflächen zeigen eine deutliche Streifung in Längsrichtung. Wenn gefärbt zeigt Uvit einen starken Pleochroismus von farblos oder gelblich-braun nach intensiv gelb-braun oder grün. Wie alle Minerale der Turmalingruppe ist Uvit stark pyroelektrisch und piezoelektrisch.

Gebildet wird Uvit meist kontaktmetamorph bei der Metasomatose von Kalkstein oder Dolomit durch borreiche Lösungen. Uvitische Turmaline sind recht häufig, aber meist reich an Fluor. Uvit im engeren Sinne (OH-betont) ist selten und nur an wenigen Fundorten zweifelsfrei nachgewiesen worden. Typlokalität ist der Facciatoia Steinbruch bei San Piero in Campo auf Elba in Italien.

Etymologie und Geschichte

Calciumreiche Turmaline kennt man spätestens seit Ende des 18. Jahrhunderts. So publizierte z. B. Louis-Nicolas Vauquelin, Professor für Chemie und Dokimasie in Paris, 1798 eine Analyse eines calciumreichen Turmalins aus Ceylon. Nahezu eisenfreie Calcium-Magnesium-Turmaline aus den bekannten Mineralfundstellen De Kalb, Gouverneur (New York) und Hamburgh (New Jersey) analysierte Robert Baird Riggs vom United States Geological Survey knapp 90 Jahre später.

Im 19. Jahrhundert wurden neben chemischen Analysen auch zahlreiche Untersuchungen zur Morphologie der Turmaline veröffentlicht. V. von Worobieff fasste im Jahr 1900 viele davon zusammen und ergänzte genaue Beschreibungen der komplexen Kristallform einiger brauner Turmaline aus der Provinz Uva. Er dokumentierte Flächen von insgesamt rund 100 verschiedenen Formen und an einem Kristall mit besonders komplexer Kristallform allein 56. Die Definition des Minerals Uvit sollte sich aber noch über 100 Jahre hinziehen.

Den Namen Uvit prägte Wilhelm Kunitz 1930 an der Universität Halle-Wittenberg. Er untersuchte die Mischkristallreihen der Turmaline. Für die Beschreibung calciumreicher Dravite führte er das hypothetische Calcium-Analog von Dravit (H₈Ca₂Mg₈Al₁₀Si₁₂B₆O₂₂) mit dem Namen Uvit ein. Den Namen wählte er nach der Provinz Uva (Sri Lanka), der ersten bekannten Herkunft von Calcium-Magnesium-Turmalinen.

Die zahlreichen Analysen calciumreicher Turmaline wurden weitere 47 Jahre ignoriert, bis Pete J. Dunn und Mitarbeiter vom Department of Mineral Sciences der Smithsonian Institution in Washington, D.C. erneut eine systematische Untersuchung der Calcium-Magnesium-reichen Turmaline verschiedener Vorkommen vornahmen und Uvit als Mineral mit der Zusammensetzung CaMg₃(Al₅Mg)B₃Si₆O₂₇(OH,F)₄ von der International Mineralogical Association (IMA) anerkennen ließen. Die vom Kunitz untersuchten Proben waren verloren gegangen und so wählten sie einen neuen, gut untersuchten Uvit-Einkristall aus Sri Lanka als Neotyp.

Anders als die Endgliedzusammensetzung von Kunitz erlaubt die von Dunn für Uvit vorgeschlagene Formel sowohl Hydroxidionen (OH) wie auch Fluor (F) als Anion und der Uvit aus Sri Lanka enthält mehr als 0,5 apfu (Atome pro Formeleinheit) F. Eine kanadische Doktorandin untersuchte die Kristallchemie verschiedener Turmaline und beschrieb mehrere Kandidaten für neue Minerale der Turmalingruppe, darunter auch ein orangeroter „Hydroxyuvit“ aus der Brumado Mine in Bahia, Brasilien. Auf dieser Grundlage richtete die Arbeitsgruppe um Hawthorne im Jahr 2000 einen neuen Vorschlag für Uvit an die IMA (IMA 2000-30a), diesmal mit der Endgliedformel von Kunitz (CaMg₃(Al₅Mg)(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃(OH)). Der „Hydroxyuvit“ wurde 2010 als neues Typmineral für Uvit angenommen.

Spätere Analysen des Brumado-Uvits ergaben, dass es sich hierbei um einen neuen Oxy-Turmalin handelt. Der Vorschlag IMA 2000-30a wurde daher im Jahre 2018 wieder zurückgezogen und zwei Jahre später erneut, wieder mit neuen Typmaterial, diesmal aus dem Facciatoia Steinbruch bei San Piero in Campo auf Elba, Italien, vorgelegt (IMA 2019-113) und von der IMA anerkannt.

Klassifikation

In der strukturellen Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) gehört Uvit zusammen mit Fluor-Uvit und Feruvit zur Untergruppe 1 der Calciumgruppe in der Turmalinobergruppe.

Die veraltete 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz unterscheidet nicht zwischen Uvit und Flour-Uvit. Der dort als Uvit aufgeführte Calcium-Turmalin gehört zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Ringsilikate (Cyclosilikate)“, wo er zusammen mit Buergerit, Dravit, Elbait, Schörl und Tsilaisit die „Turmalin-Reihe“ mit der System-Nr. VIII/C.08 bildete.

Im Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht 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/E.19-90. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Ringsilikate“, wo Uvit zusammen mit Adachiit, Bosiit, Chromdravit (heute Chrom-Dravit), Chromo-Aluminopovondrait (heute Chromo-Alumino-Povondrait), Darrellhenryit, Dravit, Elbait, Feruvit, Fluor-Buergerit, Fluor-Dravit, Fluor-Elbait, Fluor-Liddicoatit, Fluor-Schörl, Fluor-Tsilaisit, Fluor-Uvit, Foitit, Lucchesiit, Luinait-(OH) (heute diskreditiert), Magnesiofoitit, Maruyamait, Oxy-Chromdravit (heute Oxy-Chrom-Dravit), Oxy-Dravit, Oxy-Foitit, Oxy-Schörl, Oxy-Vanadiumdravit (heute Oxy-Vanadium-Dravit), Rossmanit, Schörl, Olenit, Povondrait, Tsilaisit, Vanadio-Oxy-Chromdravit (heute Vanadio-Oxy-Chrom-Dravit), Vanadio-Oxy-Dravit die „Turmalin-Gruppe“ bildet (Stand 2018).

Auch die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik führt under dem Namen Uvit den Fluor-Uvit. Der heutige Uvit wird als Hydroxyuvit zusammen mit Ferri-Feruvit, Ferri-Uvit, Fluor-Chromdravit, Fluor-Schörl, Fluor-Dravit, Fluor-Elbait, Fluor-Foitit, Fluor-Mg-Foitit, Fluor-Olenit, Fluor-Rossmanit, Hydroxy-Buergerit (heute Buergerit), Hydroxy-Feruvit (heute Feruvit), Hydroxy-Liddicoatit (heute Liddicoatit), Oxy-Chromdravit (heute Oxy-Chrom-Dravit), Oxy-Dravit, Oxy-Elbait (heute Darrellhenryit), Oxy-Ferri-Foitit, Oxy-Feruvit (heute Lucchesiit), Oxy-Foitit, Oxy-Liddicoatit, Oxy-Mg-Ferri-Foitit, Oxy-Mg-Foitit, Oxy-Rossmanit, Oxy-Schörl und Oxy-Uvit (heute Magnesio-Lucchesiit) noch zu den hypothetischen Endgliedern der „Turmalingruppe“ mit der System-Nr. 9.CK.05 gezählt.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Uvit ebenfalls in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Ringsilikate: Sechserringe“ ein. Hier ist er als Hydroxyuvit zusammen mit Liddicoatit, Uvit und Feruvit in der „Liddicoatit-Untergruppe“ mit der System-Nr. 61.03b.01 innerhalb der Unterabteilung „Systematik der Minerale nach Dana/Silikate#61.03b Ringsilikate: Sechserringe mit Boratgruppen (Calciumhaltige Turmalin-Untergruppe)“ zu finden.

Chemismus

Uvit ist das Ca²⁺- Analog von Dravit und hat die idealisierte Zusammensetzung ^[X]Ca^[Y]Mg²⁺₃^[Z](Mg²⁺Al₅)(^[T]Si₆O₁₈)(BO₃)₃^[V](OH)₃^[W](OH), wobei [X], [Y], [Z], [T], [V] und [W] die Positionen in der Turmalinstruktur sind.

Der Uvit aus der Typlokalität hat die gemessene Zusammensetzung

• ^[X](Ca_0.61Na_0.35◻_0.04)_Σ1.00 ^[Y](Mg_1.50Fe²⁺_0.47Al_0.71Fe³⁺_0.14Ti_0.18)_Σ3.00 ^[Z](Al_4.54Fe³⁺_0.18V³⁺_0.02Mg_1.27)_Σ6.00 ^{[ T]}[(Si_5.90Al_0.10)_Σ6.00O₁₈] (BO₃)₃ ^[V](OH)₃ ^[W][(OH)_0.55F_0.05O_0.40]_Σ1.00

Uvit bildet Mischungsreihen mit Dravit, Feruvit, Fluor-Uvit und Magnesio-Lucchesiit, entsprechend der Austauschreaktionen:

• ^[X]Ca²⁺ + ^[Z]Mg²⁺ = ^[X]Na⁺ + ^[Z]Al³⁺ (Dravit)
• ^[Y]Mg²⁺ = ^[Y]Fe²⁺ (Feruvit)
• ^[W](OH)^- = ^[W]F^- (Fluor-Uvit)
• 3^[Y]Mg²⁺ + ^[Z]Mg²⁺ = ^[Y](Li⁺₂Al³⁺) + ^[Z]Al³⁺ (Liddicoatit)
• ^[Z]Mg²⁺ + ^[W](OH)^- = ^[Z]Al³⁺ + ^[W]O^2-(Magnesio-Lucchesiit)

Kristallstruktur

Uvit kristallisiert mit trigonaler Symmetrie in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160 mit drei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die Gitterparameter des Uvit aus der Typlokalität sind a = 15,952(1) Å, c = 7,2222(5) Å.

Die Struktur ist die von Turmalin. Calcium (Ca²⁺) wird auf der von 9 Sauerstoffen umgebenen [X]-Position eingebaut und Silicium (Si⁴⁺) besetzt die tetraedrisch von 4 Sauerstoffionen umgebene T-Position. Magnesium (Mg²⁺) und Aluminium (Al³⁺) verteilen sich relativ gleichmäßig auf die oktaedrisch koordinierten [Y]- und [Z]-Positionen. Die Anionenpositionen [V] und [W] sind beide mit (OH)-Gruppen belegt.

Eigenschaften

Farbe

Reiner Uvit ist farblos, kann aber durch die gleichen Mechanismen wie Dravit verschiedene Farben annehmen. Eisen (Fe²⁺)-Titan (Ti⁴⁺)-Wechselwirkung verursacht die häufige braune Farbe und in sehr geringer Konzentration eine gelbe Färbung. Einbau von Vanadium (V³⁺) oder Chrom (Cr³⁺) bewirkt eine intensive grüne Farbe und Fe³⁺-Fe³⁺-Wechselwirkungen führen zu einer intensiven orange-roten bis rotbraunen Farbe. Ebenfalls rote Färbung kann durch Einbau von Mangan (Mn³⁺) hervorgerufen werden. Fe²⁺-Fe³⁺-Wechselwirkungen schließlich färben Turmaline dunkelblau bis schwarz.

Bildung und Fundorte

Uvitische Turmaline sind typisch für magnesiumreiche, kontaktmetamorphe Gesteine und weltweit recht verbreitet. Meistens sind sie reich an Fluor und Uvit im engeren Sinne wurde nur an wenigen Fundorten zweifelsfrei nachgewiesen. Gängige Begleitminerale sind Calcit, Dolomit, Epidot, Tremolit, Apatit, Skapolith und Magnesit.

Typlokalität ist der Facciatoia Steinbruch bei San Piero in Campo auf Elba in Italien. Uvit tritt hier in wenige Zentimeter breiten Turmalingängen auf, die Magnesit- und dolomitreiche Metaserpentinite durchziehen.

Verwendung

Wie die anderen Minerale der Turmalingruppe wird auch Uvit bei entsprechender Qualität in Bezug auf Reinheit, Transparenz und Farbe als Schmuckstein in facettierter Form verwendet.

Weblinks

Commons: Uvite – Sammlung von Bildern und Audiodateien

• Uvit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 21. Juli 2021 
• Uvite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 10. März 2021 (englisch). 
• David Barthelmy: Uvite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 21. Juli 2021 (englisch). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Uvite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 21. Juli 2021 (englisch). 

Einzelnachweise

1. Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2023. (PDF; 3,7 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Januar 2023, abgerufen am 26. Januar 2023 (englisch). 
2. 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]). 
3. Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni, Federico Pezzotta, Henrik Skobgy, Ulf Hålenius, Jan Cempírek, Frank C. Hawthorne, Aaron J. Lussier, Yassir A. Abdu, Maxwell C. Day, Mostafa Fayek, Christine M. Clark, Joel D. Grice, and Darrell J. Henry: Uvite, IMA 2019-113. In: CNMNC Newsletter 54, European Journal of Mineralogie. Band 32, 2020, doi:10.5194/ejm-32-275-2020 (englisch). 
4. Pete J. Dunn, Daniel Appleman, Joseph A. Nelen, Julie Norberg: Uvite, a new (old) common member of the tourmaline group and it's implications for collectors. In: The Mineralogical Record. Band 8, 1977, S. 100–108 (englisch, rruff.info [PDF; 2,9 MB; abgerufen am 19. Juli 2021]). 
5. Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni, Federico Pezzotta, Henrik Skobgy, Ulf Hålenius, Jan Cempírek, Frank C. Hawthorne, Aaron J. Lussier, Yassir A. Abdu, Maxwell C. Day, Mostafa Fayek, Christine M. Clark, Joel D. Grice and Darrell J. Henry: Uvite, CaMg3(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH), a new, but long-anticipated mineral species of the tourmaline supergroup from San Piero in Campo (Elba Island, Italy). In: Mineralogical Magazine. Prepublished article, 2022 (englisch, cambridge.org [PDF; 1,6 MB; abgerufen am 9. Juli 2022]). 
6. Uvit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 21. Juli 2021. 
7. Uvite. 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; 73 kB; abgerufen am 19. Juli 2021]). 
8. Fundortliste für Uvit beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 19. Juli 2021.
9. L. N. Vauquelin: Analyse de la Tourmaline de Ceylan, ou Tourmaline Verte. In: Journal des Mines. Band 9, 1798, S. 477–479 (französisch, books.google.de [abgerufen am 26. Juli 2021]). 
10. Robert Baird Riggs: The analysis and composition of tourmaline. In: Bulletin of the United States Geological Survey. Band 55, 1889, S. 19–37 (englisch, books.google.de [abgerufen am 12. Juli 2021]). 
11. V. von Worobieff: XVI. Krystallographische Studien über Turmalin von Ceylon und einigen anderen Vorkommen. In: Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials. Band 33(1-6), 1900, S. 263–454 (us.archive.org [PDF; 10,2 MB; abgerufen am 2. August 2021]). 
12. Wilhelm Kunitz: Die Mischungsreihen in der Turmalingruppe und die genetischen Beziehungen zwischen Turmalinen und Glimmern. In: Chemie der Erde. Band 4, 1930, S. 208–251 (rruff-2.geo.arizona.edu [PDF; 2,3 MB; abgerufen am 12. Juli 2021]). 
13. Christine M. Clark McCracken: Hydroxyuvite - Aspects of the crystal chemistry of the tourmaline-group minerals. 2002, S. 48–52 (englisch, mspace.lib.umanitoba.ca [PDF; 10,4 MB; abgerufen am 8. August 2021]). 
14. C. M. Clark, F. C. Hawthorne, and J. D. Grice: Uvite, IMA 2000-030a. CNMNC Newsletter, April 2010, page 377. In: Mineralogical Magazine. Band 74, 2010, S. 375–377 (englisch, rruff.info [PDF; 70 kB; abgerufen am 19. Juli 2021]). 
15. U. Hålenius, F. Hatert, M. Pasero and S. J. Mills: New minerals and nomenclature modifications approved in 2017 and 2018. In: CNMNC Newsletter 41, Mineralogical Magazine. Band 82, 2018, doi:10.1180/mgm.2018.60 (englisch). 
16. Darrell J. Henry, Milan Novák (Chairman), Frank C. Hawthorne, Andreas Ertl, Barbara L. Dutrow, Pavel Uher, and Federico Pezzotta: Nomenclature of the tourmaline-supergroup minerals. In: The American Mineralogist. Band 96, 2011, S. 895–913 (englisch, rruff.info [PDF; 617 kB; abgerufen am 13. Dezember 2020]). 
17. Darrell J. Henry, Barbara L. Dutrow: Tourmaline studies through time: contributions to scientific advancements. In: Journal of Geosciences. Band 63, 2018, S. 77–98 (englisch, jgeosci.org [PDF; 2,2 MB; abgerufen am 12. August 2020]). 
18. Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9. 
19. Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 10. März 2021 (englisch). 
20. Zdeněk Losos, Julie B. Selway: Tourmaline of dravite-uvite series in graphitic rocks of the Velké Vrbno Group (Silesicum, Czech Republic). In: Journal of the Czech Geological Society. Band 43, 1998, S. 45–52 (englisch, jgeosci.org [PDF; 8,3 MB; abgerufen am 20. Mai 2021]). 
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31. G. H. Faye, P. G. Manning and E. H. Nickel: The polarized optical absorption spectra of tourmaline, cordierite, chloritoid and vivianite: Ferrous-ferric electronic interaction as a source of pleochroism. In: The American Mineralogiste. Band 53, 1968, S. 1174–1201 (englisch, minsocam.org [PDF; 1,8 MB; abgerufen am 26. Mai 2021]). 
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33. Michael R. W. Peters: Mineralgruppe Turmalin (mit Bildbeispielen geschliffener Uvite). In: realgems.org. 30. November 2016, abgerufen am 10. März 2021.