Despujolsit

Despujolsit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte, siehe Klassifikation)“. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem mit der chemischen Formel Ca3Mn4+[(OH)6|(SO4)2]·3H2O,[3] ist also chemisch gesehen ein wasserhaltiges Calcium-Mangan-Sulfat mit zusätzlichen Hydroxidionen.

Despujolsit
Matrixstufe mit Despujolsitkristallen aus der Manganlagerstätte N’Chwaning III in Südafrika (Größe: 1,8 cm × 1,7 cm × 0,6 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1967-039[1]

IMA-Symbol

Dpj[2]

Chemische Formel
  • Ca3Mn4+[(OH)6|(SO4)2]·3H2O[3]
  • Ca3Mn4+(SO4)2(OH)6·3H2O[4]
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/D.11
VI/D.11-010

7.DF.25
31.07.06.01
Ähnliche Minerale Jouravskit (Form), Ettringit (Farbe)
Kristallographische Daten
Kristallsystem hexagonal
Kristallklasse; Symbol ditrigonal-dipyramidal; 6m2
Raumgruppe P62c (Nr. 190)Vorlage:Raumgruppe/190
Gitterparameter a = 8,56 Å; c = 10,76 Å[3]
Formeleinheiten Z = 2[3]
Häufige Kristallflächen {1010}, {1012}, {0001}
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 2,5
Dichte (g/cm3) 2,46 (gemessen); 2,54 (berechnet)
Spaltbarkeit keine
Bruch; Tenazität muschelig; spröde und zerbrechlich
Farbe gelbgrün, zitronengelb, limonengrün
Strichfarbe wohl hellgelb
Transparenz durchscheinend bis durchsichtig
Glanz Glasglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,656
nε = 1,682
Doppelbrechung δ = 0,026
Optischer Charakter einachsig positiv
Pleochroismus schwach von ω = blassgelb nach ε = gelb
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten in HCl Auflösung unter Entwicklung von Chlor, mit verdünnter HNO3 erst braun und dann schwarz werdend, keine Einwirkung durch kalte Essigsäure erkennbar

Despujolsit bildet bis knapp 2 cm große, idiomorphe, nach {1010} prismatische oder nach {0001} tafelige Kristalle, die zu größeren Aggregaten zusammentreten können. Sie sind je nach Größe gelbgrün, zitronengelb oder limonengrün. Despujolsit ist ein typisches hydrothermal gebildetes Mineral, welches in gangförmigen Vererzungen im Umfeld von Mangan-Erzlagerstätten gefunden worden ist.[5][4]

Etymologie und Geschichte
Idiomorpher Despujolsitkristall aus N’Chwaning III in Südafrika (Größe: 1,4 cm × 0,6 cm × 0,3 cm)

Das Mineral wurde erstmals im Jahre 1962 in Manganerzproben von Tachgagalt (Anti-Atlas, Marokko) beobachtet und kurze Zeit später als neues Mineral erkannt. Nach intensiven Untersuchungen eines französischen Teams von Mineralogen und Kristallographen um den Abbé Christophe Gaudefroy wurde das neue Mineral der IMA vorgelegt, die es am 18. Dezember 1967 mit 17 gegen eine Stimme als neues Mineral anerkannte. Bereits 1968 erfolgte die Erstbeschreibung als Despujolsit durch Christophe Gaudefroy, M.-M. Granger, François Permingeat und J. Protas im „Bulletin de la Societe française de Minéralogie et de Cristallographie“.

Die Autoren benannten das Mineral zu Ehren des Bergbauingenieurs Pierre Despujols (1888–1981), dem Gründer des „Service de la carte géologique du Maroc“ (Marokkanischer Geologischer Dienst).

Für Jahrzehnte blieben die maximal 0,5 mm großen Kristalle aus Tachgagalt die weltweit einzigen gut kristallisierten Vertreter für dieses Mineral. Das änderte sich erst in den Jahren 2005/2006, als in N’Chwaning II in Südafrika Despujolsit-Kristalle mit der außergewöhnlichen Größe von knapp 2 cm gefunden wurden. Die südafrikanischen Despujolsit-Kristalle gelten nun als die besten für diese Spezies weltweit.

Das Typmaterial für Despujolsit (Holotyp) stammt aus einer Donation von François Permingeat und wird in der Sammlung des Mines ParisTech (früher: École nationale supérieure des mines de Paris) in Paris (Katalog-Nr. unbekannt) aufbewahrt.[6]

Klassifikation

Bereits in der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Despujolsit zur Mineralklasse der „Sulfate (einschließlich Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)“ und dort zur Abteilung der „Wasserfreie Sulfate, mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Fleischerit, Mallestigit und Schaurteit die Schaurteit-Gruppe mit der System-Nr. VI/D.11 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Despujolsit ebenfalls in die Abteilung der „Sulfate (Selenate usw.) mit zusätzlichen 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 „Mit großen und mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es ebenfalls zusammen mit Fleischerit, Mallestigit und Schaurteit die Fleischeritgruppe mit der System-Nr. 7.DF.25 bildet.

Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Despujolsit ebenfalls in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Hydratisierten Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen“. Hier ist er zusammen mit Schaurteit, Fleischerit und Mallestigit in der Despujolsitgruppe mit der System-Nr. 31.07.06 innerhalb der Unterabteilung der „Wasserhaltigen Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen mit (A+B2+)2(XO4)Zq • x(H2O)“ zu finden.

Chemismus

Despujolsit hat (auf Basis von 11 Sauerstoffatomen pro Formel) die gemessene Zusammensetzung Ca3,44(Mn4+0,86Fe3+0,06)Σ=0,92(S0,96O4)2(OH)6·3H2O, was zu Ca3Mn4+(SO4)2(OH)6·3H2O idealisiert wurde.[7][8]

Despujolsit ist das mangandominante Analogon zum germaniumdominierten Schaurteit, Ca3Ge(SO4)2(OH)6·3H2O und das Ca-Mn-dominante Analogon zum Pb-Ge-dominierten Fleischerit, Pb3Ge(SO4)2(OH)6·3H2O. Genplesit ist das zinndominante Analogon zum mangandominierten Despujolsit.[9]

Kristallstruktur

Despujolsit kristallisiert hexagonal in der Raumgruppe P62c (Raumgruppen-Nr. 190)Vorlage:Raumgruppe/190 mit den Gitterparametern a = 8,56 Å und c = 10,76 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]

In der Kristallstruktur des Despujolsits alternieren Mn(OH)6-Oktaeder und aus drei Ca(OH)4(H2O)2O2-Polyedern bestehende Einheiten in Richtung der c-Achse [0001] und teilen sich OH-Kanten so, dass [Ca3Mn4+(OH)6(H2O)6O3]2−-Ketten entstehen. Diese Ketten sind – ähnlich wie beim Ettringit – durch gemeinsame O und H2O fest mit SO4-Tetraedern verknüpft.[3]

Neueren Kristallstrukturanalysen zufolge ist die Struktur des Depujolsits aber durch Schichten aus CaO8-Polyedern gekennzeichnet, die durch Mn(OH)6-Oktaeder und SO4-Tetraeder in Richtung [0001] miteinander verbunden sind. Es existieren zwei Wasserstoffbrückenbindungen, die die strukturelle Aufstellung stabilisieren. Die Calcium-Atome sind 8-fach koordiniert mit 4 (OH)−-Ionen, 2 H2O-Molekülen und 2 O-Atomen.[7]

Fleischerit[10] und Schaurteit[11] sowie eventuell auch Mallestigit sind isotyp bzw. isostrukturell zu Despujolsit.[3][11]

Eigenschaften
Tracht und Habitus von Despujolsit-Kristallen
prismatischer Kristall
dicktafeliger Kristall (gleiche Farben stellen gleiche Flächenformen dar)

Morphologie

An der Typlokalität bildet Despujolsit idiomorphe, bis zu 0,5 mm große Kristalle, die meist einzeln in kleinen Hohlräumen zwischen den Gaudefroyit-Prismen sitzen. Trotz der Neigung zur Bildung von Einzelkristallen können die Despujolsite zu maximal 5 mm großen Aggregaten zusammentreten. Die Kristalle sind langprismatisch nach dem Prisma {1010} entwickelt und zeigen ferner die Flächen des Basispinakoids und der Pyramide {1011}, wie es auch die nebenstehende Kristallzeichnung illustriert.[5] In den Lagerstätten N’Chwaning II und N’Chwaning III bildet Despujolsit bevorzugt dicktafelige, seltener auch langprismatische Kristalle aus, die immer kleiner als 2 cm sind.[12]

Physikalische und chemische Eigenschaften
Farbe von Despujolsit aus N’Chwaning III in unterschiedlichem Licht
moosgrün im Halogenlicht
apfelgrün im fluoreszierenden Licht (Kristallgröße: 7 mm × 3 mm × 2 mm)

Die Farbe des Despujolsits ist in Abhängigkeit von der Größe seiner Kristalle gelbgrün, zitronengelb bzw. hell bis tief limonengrün.[5][12] Die Farbe der Despujolsit-Kristalle scheint spektrumsensitiv zu sein, da ein und derselbe Kristall im Halogenlicht moosgrün erscheint, während er im fluoreszierenden Licht eine heller apfelgrüne Farbe aufweist – was auch die nebenstehenden Bilder zeigen. Für Despujolsit wird keine Strichfarbe angegeben, bei ihr dürfte es sich aber um hell gelbgrüne Farbtöne handeln. Die Oberflächen der durchscheinenden bis durchsichtigen Kristalle weisen einen starken glasartigen Glanz auf, was mit der relativ hohen Doppelbrechung des Minerals übereinstimmt. Im Dünnschliff zeigt das Mineral unter dem Mikroskop gelbe Farbtöne und einen schwachen Pleochroismus von ω =  blassgelb nach ε =  gelb. Bei gekreuzten Polaren können leicht anomale grünliche Interferenzfarben der ersten Ordnung auftreten.[5]

An den Kristallen des Despujolsits wurde keine Spaltbarkeit festgestellt, sie brechen aber aufgrund ihrer Sprödigkeit ähnlich wie Quarz, wobei die Bruchflächen muschelig ausgebildet sind. Das Mineral weist eine Mohshärte von 2,5 auf. Damit gehört Despujolsit zu den weichen Mineralen, die sich etwas leichter als das Referenzmineral Calcit mit einer Kupfermünze ritzen lassen. Die gemessene Dichte für Despujolsit beträgt 2,46 g/cm³ und die berechnete Dichte 2,54 g/cm³.[5] Die makroskopische Unterscheidung von Despujolsit und Jouravskit von der Typlokalität Tachgagalt ist schwierig, jedoch bieten Farbe und Glanz Abgrenzungsmöglichkeiten. Das Gelb der Despujolsit-Kristalle ist reiner, ohne die grünlichen oder orangefarbenen Töne des Jouravskits, auch weist Despujolsit einen lebhafteren Glasglanz auf als Jouravskit.

In Salzsäure (HCl) löst sich Despujolsit unter Entwicklung von Chlor auf. Mit verdünnter Salpetersäure (HNO3) erst braun und dann schwarz werdend. Kalte Essigsäure verursacht keine erkennbaren Reaktionen.[5]

Bildung und Fundorte

Despujolsit entsteht als hydrothermale Bildung in Gängen im Umfeld von Manganlagerstätten. Typischerweise sitzt das Mineral in den Hohlräumen zwischen Gaudefroyit-Kristallen (Tachgagalt), aber immer ohne Calcit, während Jouravskit fast immer von diesem Mineral begleitet wird. Wenn man die Bildung von Despujolsit ebenso wie die von Jouravykit als vulkanisch mit der Einwirkung von Fumarolen auf Manganerze annimmt, kann Despujolsit nur in CO2-freien Bereichen gebildet werden. Das ist vor allem dort verwirklicht, wo bei der Kristallisation von Gaudefroyit bereits alles CO2 verbraucht war. Außerdem veränderte sich das Milieu zum Ende der Mineralbildung von reduzierend zu oxidierend, was auch den Wechsel vom dreiwertigen Mangan im Gaudefroyit zum vierwertigen Mangan im Despujolsit erklärt.[5] In den Lagerstätten der Kalahari-Manganerzfelder findet sich das Mineral in Form von aufgewachsenen Kristallen auf einer roten, wohl durch Hämatit gefärbten Matrix.

Als sehr seltene Mineralbildung konnte Despujolsit bisher (Stand 2016) erst von knapp zehn Fundpunkten beschrieben werden.[13][14] Als Typlokalität gilt der Gang #2 der zwischen 1937 und 1960 bearbeiteten, heute längst aufgelassenen Manganerzlagerstätte Tachgagalt, Provinz Ouarzazate, Region Drâa-Tafilalet, Marokko. Wesentlich bessere Stufen, oft aber nur perfekt ausgebildete Kristalle oder Kristallbruchstücke, kamen 2005/2006 aus der „N’Chwaning II Mine“ bei Kuruman, Kalahari-Manganerzfelder, Provinz Northern Cape, Südafrika. In der benachbarte „Grube N’Chwaning III“, die erst 2006 in Förderung ging, wurde Ende 2010 mehr oder weniger identisches Material gefunden. Weitere Lokalitäten, an denen Despujolsit identifiziert wurde, sind die Mn-Co-Lagerstätte „Bungonia“ bei Argyle, New South Wales, Australien; die Sb-Lagerstätte der „Llapa Llapa Mine“, Provinz Tomás Frías, Departamento Potosí, Bolivien, die „Shopov-Höhle“ im Balkan (Stara Planina), Bulgarien; die Cu-Pb-Zn-Gangerzlagerstätte der „Ogoya Mine“ bei der Stadt Komatsu City, Präfektur Ishikawa, Region Chūbu, Honshū, Japan; die „San Jacinto Mudpots“ am Vulkan Telica, Volcano, Departamento León, Nicaragua sowie die Berylliumlagerstätte „Apache Warm Springs“ im Ojo Caliente No. 2 District, Socorro County, New Mexico, Vereinigte Staaten.[14]

Verwendung

Despujolsit ist aufgrund seiner Seltenheit lediglich für Sammler interessant.

Siehe auch

Literatur
  • Despujolsite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (PDF, 63 kB)
  • Christophe Gaudefroy, M.-M. Granger, François Permingeat, J. Protas: La despujolsite, une nouvelle espèce minérale. In: Bulletin de la Societe française de Minéralogie et de Cristallographie. Band 91, 1968, S. 43–50 (rruff.info [PDF; 5,0 MB]).
Commons: Despujolsite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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. 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. 407.
  4. Despujolsite. 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; 63 kB; abgerufen am 18. Dezember 2017]).
  5. Christophe Gaudefroy, M.-M. Granger, François Permingeat, J. Protas: La despujolsite, une nouvelle espèce minérale. In: Bulletin de la Societe française de Minéralogie et de Cristallographie. Band 91, 1968, S. 43–50 (rruff.info [PDF; 5,0 MB]).
  6. Catalogue of Type Mineral Specimens – D. (PDF 50 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 29. August 2019.
  7. Madison C. Barkley, Hexiong Yang, Stanley H. Evans, Robert T. Downs, Marcus J. Origlieri: Redetermination of despujolsite, Ca3Mn4+(SO4)2(OH)6·3H2O. In: Acta Crystallographica. E67, 2011, S. i47–i48, doi:10.1107/S1600536811030911 (rruff.info [PDF; 1,1 MB]).
  8. RRUFF Database-of-Raman-spectroscopy – Chemische Analyse für Despujolsit
  9. Mindat – Mineralbeschreibung Despujolsit
  10. Hermann H. Otto: Die Kristallstruktur von Fleischerit, Pb3Ge[(OH)6|(SO4)2]·3H2O, sowie kristallchemische Untersuchungen an isotypen Verbindungen. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen. Band 123, 1975, S. 160–190.
  11. Marcus J. Origlieri, Robert T. Downs: Schaurteite, Ca3Ge(SO4)2(OH)6·3H2O. In: Acta Crystallographica. E69, 2013, S. i6 und sup-1 bis sup-7, doi:10.1107/S1600536812050945 (rruff.info [PDF; 681 kB]).
  12. Bruce Cairncross, Nicolas J. Beukes: The Kalahari Manganese Field : the adventure continues. 1. Auflage. Random House Struik, Cape Town 2013, ISBN 978-1-920572-88-4, S. 197.
  13. Mindat – Anzahl der Fundorte für Despujolsit
  14. Fundortliste für Despujolsit beim Mineralienatlas und bei Mindat
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