Zinkmelanterit

Zinkmelanterit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte, siehe Klassifikation)“ mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Zn[SO₄]·7H₂O und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Zinksulfat, genauer dessen Heptahydrat. Da bei natürlich entstandenen Zinkmelanteriten allerdings meist ein geringer Anteil Zink durch Eisen (Fe²⁺) und/oder Kupfer (Cu) ersetzt (substituiert) ist, wird die Formel in verschiedenen Quellen auch mit (Zn,Fe²⁺)[SO₄]·7H₂O bzw. mit (Zn,Cu,Fe²⁺)[SO₄]·7H₂O angegeben. Um als Zinkmelanterit eingestuft zu werden, muss Zink allerdings immer den Hauptbestandteil in der Verbindung bilden.

Zinkmelanterit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	2007 s.p.
IMA-Symbol	Zmln
Andere Namen	Sommairit Zink-Melanterit
Chemische Formel	Zn[SO4]·7H2O (Zn,Fe^2+)[SO4]·7H2O (Zn,Cu,Fe^2+)[SO4]·7H2O
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Sulfate (Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VI/C.06 VI/C.06-050 7.CB.35 29.06.10.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse; Symbol	monoklin-prismatisch; 2/m
Raumgruppe	P21/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14
Gitterparameter	a = 13,88 Å; b = 6,39 Å; c = 11,39 Å β = 102,1°
Formeleinheiten	Z = 4
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	2 bis 2,5
Dichte (g/cm^3)	gemessen: 2,02–2,03; berechnet: 1,93
Spaltbarkeit	fehlt
Bruch; Tenazität	uneben
Farbe	gelblichgrün, grünlichblau bis apfelgrün, sehr hellgrünlichblau im Durchlicht
Strichfarbe	weiß
Transparenz	durchsichtig bis durchscheinend
Glanz	Glasglanz, Harzglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nα = 1,477 bis 1,479 nβ = 1,483 bis 1,487 nγ = 1,488 bis 1,489
Doppelbrechung	δ = 0,011
Optischer Charakter	zweiachsig positiv

Zinkmelanterit kristallisiert im monoklinen Kristallsystem und entwickelt kurzprismatische Kristalle bis etwa 1,88 mm Größe mit einem harz- bis glasähnlichem Glanz auf den Oberflächen, findet sich aber auch in Form von Stalaktiten, krustigen Überzügen oder körnigen bis massigen Mineral-Aggregaten. Die durchsichtigen bis durchscheinenden Kristalle sind von gelblichgrüner bis apfelgrüner oder grünlichblauer Farbe und erscheinen im Durchlicht sehr hellgrünlichblau. Die Strichfarbe von Zinkmelanterit ist dagegen weiß.

Etymologie und Geschichte

Erstmals entdeckt wurde Zinkmelanterit im Sommer 1916 durch Esper S. Larsen in der Good Hope Mine nahe der Ortschaft Vulcan im Gunnison County des US-Bundesstaates Colorado. Die Erstbeschreibung des Minerals erfolgte 1920 durch Larsen und M. L. Glenn, die aufgrund seines chemischen Hauptbestandteils Zink, dem ebenfalls relevanten Gehalt an Kupfer und seiner Verwandtschaft zum Melanterit zunächst den Namen Zink-Kupfer-Melanterit vorschlugen. Ihren Analysen zufolge besteht der Kationenanteil (R) hauptsächlich aus Zn und Cu, wobei Zn molekular überwiegt. Die Oxidformel wird in der Erstbeschreibung allgemein mit RO·SO₃·7H₂O beziehungsweise genauer mit (Zn,Cu,Fe)O·SO₃·7H₂O mit einem Stoffmengenverhältnis von Zn : Cu : Fe = 100 : 98 : 19 angegeben. Larsen und Glenn grenzen die Zusammensetzung für einen Zink-Melanterit allerdings dahingehend ein, dass das molekulare Verhältnis ZnO zu CuO größer als 3 : 1 sein sollte.

Eine Neuanalyse von Tiegeng Liu, Guohong Gong, Lin Ye 1995 an zwei Proben aus Lüeyang (Leh-Yang) im Süden der chinesischen Provinz Shaanxi ergab dagegen die Zusammensetzung von 16,07 bis 16,63 % ZnO sowie 8,41 bis 9,30 % FeO. Der Anteil an CuO lag bei unter 0,01 %. Tiegeng Liu, Guohong Gong und Lin Ye korrigierten daher die idealisierte chemische Formel für Zink-Melanterit zu (Zn,Fe)SO₄·7H₂O.

Die Erstbeschreibung von Zink-Melanterit erfolgte bereits vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) und das Mineral wurde in der Fachwelt meist anerkannt, auch wenn es in den Mineralogischen Tabellen von Strunz und Tennyson 1982 als Mischkristall innerhalb der Melanterit-Reihe aufgeführt wird.

Als sogenanntes grandfathered Mineral wurde die Anerkennung als eigenständige Mineralart von der Commission on new Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen. Der Zwei-Wort-Name Zink-Melanterit wurde allerdings mit der 2008 erfolgten Publikation „Tidying up Mineral Names: an IMA-CNMNC Scheme for Suffixes, Hyphens and Diacritical marks“ bereinigt und das Mineral in Zinkmelanterit umbenannt (renamed, Rn).

Das Typmaterial des Minerals wird im National Museum of Natural History in Washington, D.C., USA unter der Katalog-Nr. 93244 aufbewahrt.

Klassifikation

In der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Zinkmelanterit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate (einschließlich Selenate und Tellurate)“ und dort zur Abteilung „C. Wasserhaltige Sulfate, ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Alpersit, Bieberit, Boothit, Mallardit und Melanterit die „Melanterit-Gruppe“ mit der System-Nr. VI/C.06 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Zinkmelanterit ebenfalls in die Abteilung der „Sulfate (Selenate usw.) ohne zusätzliche Anionen, mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „B. Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es ebenfalls zusammen mit Alpersit, Bieberit, Boothit, Mallardit und Melanterit die „Melanteritgruppe“ mit der System-Nr. 7.CB.35 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Zinkmelanterit in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Säuren und Sulfate“ ein. Hier ist er ebenfalls in der „Melanteritgruppe (Heptahydrate, monoklin: P2₁/c)“ mit der System-Nr. 29.06.10 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Säuren und Sulfate mit AXO₄ × x(H₂O)“ zu finden.

Kristallstruktur

Zinkmelanterit kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 mit den Gitterparametern a = 13,88 Å; b = 6,39 Å; c = 11,39 Å und β = 102,1° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Eigenschaften

An der Luft dehydratisiert Zinkmelanterit wie alle wasserhaltigen Sulfate schnell.

Modifikationen und Varietäten

Die Verbindung Zn[SO₄]·7H₂O ist dimorph und kommt neben dem monoklin kristallisierenden Zinkmelanterit noch als orthorhombisch kristallisierender Goslarit vor.

Bildung und Fundorte

Zinkmelanterit bildet sich in der Oxidationszone von pyritischen Erz-Lagerstätten. Als Begleitminerale treten neben diesem unter anderem noch Sphalerit und Chalkopyrit auf.

Als sehr seltene Mineralbildung ist Zinkmelanterit bisher nur in wenigen Proben aus weniger als 10 Fundorten bekannt (Stand 2018). Neben seiner Typlokalität Good Hope Mine und in der nahe gelegenen Vulcan Mine in Colorado trat das Mineral in den Vereinigten Staaten von Amerika noch in der Santa Rosa Mine bei Malpais Mesa in den Inyo Mountains im gleichnamigen County von Kalifornien sowie bei Santa Rita im Grant County von New Mexico auf.

Daneben fand man Zinkmelanterit noch bei Lüeyang in der chinesischen Provinz Shaanxi, in den Kamariza Minen bei Agios Konstantinos sowie im Bergbaurevier Lavrio in der griechischen Region Attika, im Tagebau Sar Cheshmeh nahe Rafsandschan in der iranischen Provinz Kerman und in der Johkoku Mine bei Kaminokuni auf der japanischen Halbinsel Oshima (Hokkaidō).

Ein weiterer möglicher Fund in der Santa Elena Mine bei Calingasta in der argentinischen Provinz San Juan wurde bisher nicht bestätigt.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Literatur

• Esper S. Larsen, M. L. Glenn: American Journal of Science. Band 50, 1920, S. 225–233 (rruff.info [PDF; 623 kB; abgerufen am 20. April 2018]). 
• Richard V. Gaines, H. Catherine W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig: Dana’s New Mineralogy. 8. Auflage. John Wiley & Sons, New York (u. a.) 1997, ISBN 0-471-19310-0, S. 612. 
• Tiegeng Liu, Guohong Gong, Lin Ye: Discovery and investigation of zinc-melanterite in nature. In: Acta Mineralogica Sinica. Band 15, Nr. 3, 1995, S. 286–290 (chinesisch, Kurzbeschreibung in Englisch). 
• John L. Jambor, Edward S. Grew, Andrew C. Roberts: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 81, Nr. 11–12, 1996, S. 1513–1518 (minsocam.org [PDF; 542 kB; abgerufen am 19. April 2018] New Data. Zinc-melanterite, S. 1518). 

Weblinks

• Mineralienatlas: Zinkmelanterit (Wiki)

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. Karl Hugo Strunz, Christel Tennyson: Mineralogische Tabellen. 8. Auflage. Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig KG, Leipzig 1982, S. 283. 
4. Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 384. 
5. IMA/CNMNC List of Mineral Names; November 2017 (PDF 1,67 MB)
6. Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. 6. vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2014, ISBN 978-3-921656-80-8. 
7. Zincmelanterite. 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; 66 kB; abgerufen am 17. April 2018]). 
8. Webmineral – Zincmelanterite
9. Mindat – Zincmelanterite
10. Esper S. Larsen, M. L. Glenn: American Journal of Science. Band 50, 1920, S. 226 (rruff.info [PDF; 623 kB; abgerufen am 20. April 2018]). 
11. John L. Jambor, Edward S. Grew, Andrew C. Roberts: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 81, Nr. 11–12, 1996, S. 1513–1518 (minsocam.org [PDF; 542 kB; abgerufen am 19. April 2018] New Data. Zinc-melanterite, S. 1518). 
12. C. Palache, H. Berman, C. Frondel (Hrsg.): The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana Auflage= 7., überarbeitete und erweiterte. Band 2. John Wiley and Sons, New York 1951, S. 508. 
13. Ernst A.J. Burke: Tidying up Mineral Names: an IMA-CNMNC Scheme for Suffixes, Hyphens and Diacritical marks. In: The Mineralogical Record. Band 39, Nr. 2 (März–April), 2008 (main.jp [PDF; 2,8 MB; abgerufen am 23. April 2018]). 
14. Catalogue of Type Mineral Specimens – Z. (PDF 30 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 29. August 2019. 
15. Mindat – Anzahl der Fundorte für Zincmelanterite
16. Fundortliste für Zinkmelanterit beim Mineralienatlas und bei Mindat