Itoit

Itoit ist ein extrem selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte, siehe Klassifikation)“. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der idealisierten Zusammensetzung Pb3Ge4+O2(SO4)2(OH)2[3], ist also chemisch gesehen ein Blei-Germanium-Sulfat mit zusätzlichen Gruppen der Form [GeO2(OH)2]2−.

Itoit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1962 s.p.[1]

IMA-Symbol

It[2]

Chemische Formel
  • Pb3Ge4+O2(SO4)2(OH)2[3]
  • Pb3[GeO2(OH)2|(SO4)2][4]
  • Pb3[GeO2(OH)2(SO4)2][5]
  • Pb[(S,Ge)(O,OH)4] mit (SO4) : (GeO2(OH)2) = 2 : 1[5]
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/B.08
VI/B.09-010

7.BD.50
30.02.06.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m
Raumgruppe Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62
Gitterparameter a = 8,47 Å; b = 5,38 Å; c = 6,94 Å[5]
Formeleinheiten Z = 4[5]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte keine Angaben, da nicht bestimmbar[5][6][7]
Dichte (g/cm3) 6,67 (berechnet)[5]
Spaltbarkeit keine[5]
Bruch; Tenazität spröde[6]
Farbe weiß, im durchfallenden Licht farblos[5]
Strichfarbe weiß[6]
Transparenz durchsichtig[5][6]
Glanz Seidenglanz[5]
Kristalloptik
Brechungsindex n = 1,84 bis 1,85[5]
Optischer Charakter zweiachsig, Orientierung unbekannt[6]
Pleochroismus nicht pleochroitisch[6]

Itoit ist ein typisches Sekundärmineral und ist als pseudomorphes Umwandlungsprodukt aus Fleischerit durch Oxidation des Germaniums und gleichzeitigen Wasserverlust entstanden. Er bildet ein sehr feinkörniges Gemenge mit Aggregatpolarisation.[5]

Die Typlokalität für Itoit die so genannte erste Oxidationszone der Tsumeb Mine bei Tsumeb, Region Oshikoto, Namibia.

Etymologie und Geschichte

Im Verlauf der Untersuchung der Geochemie von Germanium in der oberen (ersten) Oxidationszone der germaniumreichen Kupfer-, Blei- und Zinklagerstätte Tsumeb in SW-Afrika ist von Clifford Frondel und June Ito (1957)[8] kurz ein offensichtlich neues germaniumhaltiges basisches Bleisulfat genannt worden. Das gleiche Mineral wurde beim Studium spezieller Germaniumminerale, wie z. B. Stottit, beobachtet.[9] Gelegentlich wird es durch ein weiteres neues Mineral pseudomorph vertreten. Bei dem ersteren Mineral handelt es sich um Fleischerit, dessen von Clifford Frondel und Hugo Strunz verfasste wissenschaftliche Erstbeschreibung 1960 im deutschen Wissenschaftsmagazin „Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte“ erschien. Das zweite Mineral wurde in derselben Veröffentlichung als Itoit (englisch Itoite) beschrieben. Die Autoren benannten es nach dem Professor für Mineralogie und Kristallographie am Institut für Mineralogie der Universität Tokio Tei-ichi Ito (1898–1980).[5] Das Mineral war 1960 – zusammen mit Fleischerit und wie dieser – einstimmig von der International Mineralogical Association (IMA) als neues Mineral anerkannt worden.[10]

Typmaterial für das Mineral wird an der Technischen Universität Berlin (Holotyp, Sammlungs-Nr. 57/1405 am Standort 23-3) aufbewahrt. Es handelt sich um einen feinkörnigen Überzug von Fleischerit und Itoit auf einem Rasen von Plumbojarosit neben Mimetesit auf Dolomit sowie um 60 mg loses Pulver.[11] Weiteres Typmaterial befindet sich in der Sammlung der Harvard University in Cambridge, (Massachusetts), USA, sowie im zur Smithsonian Institution gehörenden National Museum of Natural History, Washington, D.C. (Katalog-Nr. 162597).[7] Dem ehemaligen Kustos der Sammlung der Harvard University Carl Francis zufolge weisen die Itoit-Kristalle im Vergleich mit dem transparenten Fleischerit ein wolkiges Aussehen auf. Schon durch die Untersuchungen von Frondel und Strunz ist deutlich geworden, dass die Brechungsindizes des Itoits viel höher sind als die des Fleischerits.[5] Beim Typmaterial von Harvard handelt es sich vermutlich um eine Mischung aus Itoit und Fleischerit.[6]

Jahre später wies Hans Hermann Otto in der Folge seiner Untersuchungen darauf hin, dass Itoit „keine homogene Phase und als Mineral zu streichen [ist]. Itoit ist ein pseudomorphes Umwandlungsprodukt nach Fleischerit und enthält neben Anglesit mindestens eine weitere Phase“.[12] Darauf aufbauend führten Paul Ramdohr und Hugo Strunz aus, dass „es … sich um eine Pseudomorphose von Anglesit und amorphem PbGeO3 bzw. kristallisiertem PbGe2O5 nach Fleischerit“ handelt.[13] Folgerichtig taucht das „Mineral“ Itoit in allen wichtigen Veröffentlichungen zur Mineralogie der Lagerstätte Tsumeb entweder gar nicht mehr auf[14][15][16][17] oder wird als ungültiges und zu streichendes Mineral erwähnt.[18][19][20]

Allerdings ist das Mineral niemals formal diskreditiert worden. In der aktuellen Liste der IMA wird der Itoit als „anerkannt“ geführt.[3]

Klassifikation

Bereits in der mittlerweile veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Itoit zur Mineralklasse der „Sulfate, Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate, Wolframate“ und dort zur Abteilung der „Wasserfreien Sulfate mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Sidpietersit die eigenständige Gruppe mit der System-Nr. VI/B.08 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik ordnet den Itoit ebenfalls in die Klasse der „Sulfate (Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)“ und dort in die Abteilung der „Sulfate (Selenate usw.) mit zusätzlichen Anionen, ohne H2O“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach der Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich großen Kationen“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe mit der System-Nr. 7.BD.50 bildet.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Itoit in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Wasserfreien Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 30.02.06 innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen mit (AB)2XO4Zq“ zu finden.

Chemismus

Frondel und Strunz berichten lediglich über die Resultate einer qualitativen Analyse von Itoit, in deren Folge die Anwesenheit von Blei, Germanium und Sulfat festgestellt wurde. Nach der qualitativen Analyse liegt das Germanium in der vierwertigen Oxidationsstufe vor, weswegen in der Formel Pb : Ge4+ : SO4 im gleichen Verhältnis wie im Fleischerit, also im Verhältnis 3 : 1 : 2 enthalten sein müssen.[5][21]

Da das Pulverdiagramm von natürlichem Itoit weitestgehend mit demjenigen von Anglesit übereinstimmt, entspricht die Formel von Itoit Pb3[GeO2(OH)2(SO4)2], also derjenigen eines Anglesits, in welchem ein Drittel der [SO4]2−-Tetraeder durch Tetraeder der Form [GeO2(OH)2]2− vertreten sind. Aus der großen Übereinstimmung der Röntgendiagramme des Itoits mit dem des Anglesits schließen Frondel und Strunz, dass die Vertretung der genannten Tetraeder statistisch erfolgt, dass also die vereinfachte Formel für Itoit Pb[(S,Ge)(O,OH)4] lautet, mit (SO4) : (GeO2(OH)2) = 2 : 1.[5]

Itoit war 1960 das weltweit sechste Mineral und für die „Tsumeb Mine“ vierte Mineral mit Germanium als formelwirksamem Bestandteil. Von heute weltweit 33 bekannten germaniumhaltigen Mineralen kommen 18 in der „Tsumeb Mine“ vor, 14 dieser 33 Minerale, also knapp die Hälfte, sind aus der „Tsumeb Mine“ auch erstmals beschrieben worden.[6]

Kristallstruktur

Itoit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 mit den Gitterparametern a = 8,47 Å; b = 5,38 Å und c = 6,94 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.[5][4]

Die Kristallstruktur des Itoits entspricht dem Baryt-Strukturtyp,[4] die beiden Minerale Baryt und Itoit sind also isotyp (isostrukturell). Das Pulverdiagramm von natürlichem Itoit stimmt weitestgehend mit dem von Anglesit überein und entspricht dem von auf 300 °C erhitztem Fleischerit.[5]

Eigenschaften

Morphologie

Itoit ist ein pseudomorphes Umwandlungsprodukt von Fleischerit und sitzt mit diesem zusammen als Anflug auf den Begleitmineralen. Er zeigt unter dem Mikroskop die für Fleischerit bekannten Formen dieses Ausgangsminerals, nämlich langgestreckte hexagonale Prismen {1120}[5] oder {1010}[12] mit Endflächen, die entweder auf das Basispinakoid {0001} oder eine hexagonale Pyramide zurückgehen. Meist jedoch sind die langgestreckten Fleischerit-Prismen an ihren Enden unregelmäßig abgebrochen.[5]

Physikalische und chemische Eigenschaften

Die Pseudomorphosen von Itoit nach Fleischerit sind weiß, die Strichfarbe des Minerals ist ebenfalls immer weiß.[5] Die Oberflächen des durchsichtigen Itoits zeigen einen seidenartigen Glanz,[5][6] was gut mit dem Wert für die mittlere Lichtbrechung übereinstimmt. Dieser Wert beträgt 1,84 bis 1,85.[5] Im durchfallenden Licht ist Itoit farblos[5] und nicht pleochroitisch.[6]

Itoit besitzt keine Spaltbarkeit[5] und ist spröde,[6] wobei zur Tenazität keine Angaben vorliegen. Zur Mohshärte existieren ebenfalls keine Angaben, da sie offensichtlich an den Pseudomorphosen nicht bestimmbar ist.[5][6][7] Die berechnete Dichte für Itoit beträgt 6,67 g/cm³.[5] Itoit zeigt weder im lang- noch im kurzwelligen UV-Licht eine Fluoreszenz.[6]

Bildung und Fundorte

Als sehr seltene Mineralbildung konnte Itoit bisher (Stand 2018) lediglich von einem Fundort beschrieben werden.[22][23] Als Typlokalität gilt die „Tsumeb Mine“ bei Tsumeb, Region Oshikoto, Namibia, wobei der genaue Fundort innerhalb des Bergwerks auf einer der Sohlen 6 bis 8 (entsprechend einer Teufe von 150 bis 200 m) im Bereich der ersten Oxidationszone liegt.[5][24] Vorkommen von Itoit in Deutschland, Österreich oder in der Schweiz sind damit nicht bekannt.[23]

Itoit ist ein typisches Sekundärmineral, welches sich in der Oxidationszone einer arsenreichen polymetallischen Buntmetall-Lagerstätte gebildet hat. Itoit kommt in Tsumeb gemeinsam mit Fleischerit als Anflug auf grünem Plumbojarosit und zahlreichen blass olivgrünen Mimetesit-Kriställchen auf einer Matrix aus Dolomit vor. Er ist aus Fleischerit durch Oxidation des Germaniums und gleichzeitigen Wasserverlust entstanden, wie Frondel und Strunz entsprechend der folgenden Gleichung annehmen: Pb3Ge2+[(OH)4|(SO4)2]·4H2O + ½O2 → Pb3[Ge4+O2(OH)2(SO4)2] + 5H2O. Bereits Frondel und Strunz weisen darauf hin, dass sich Itoit auch bei längerem Pulverisieren von Fleischerit im Achatmörser bei Luftzutritt bildet.

Nach Hans Hermann Otto[12] ist Itoit hingegen keine homogene Phase und als Mineral zu streichen. Er stellt, wie es bereits Frondel und Strunz[5] formulierten, ein pseudomorphes Umwandlungsprodukt nach Fleischerit dar und enthält neben Anglesit mindestens eine weitere Phase.[12] Allerdings hat sich diese Ansicht nicht durchgesetzt, da Itoit immer noch als anerkanntes Mineral gilt.[3]

Verwendung

Itoit ist aufgrund seiner Seltenheit ein bei Mineralsammlern begehrtes Mineral, ansonsten aber ohne jede praktische Bedeutung.

Siehe auch

Literatur
  • Clifford Frondel, Hugo Strunz: Fleischerit und Itoite, zwei neue Germanium-Mineralien von Tsumeb. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 1960, 1960, S. 132–142.
  • Itoite. 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 31. Juli 2018]).
  • Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 682.
  • Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 601 (Erstausgabe: 1891).

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. IMA/CNMNC List of Mineral Names; März 2018 (PDF 1,65 MB)
  4. Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 379.
  5. Clifford Frondel, Hugo Strunz: Fleischerit und Itoite, zwei neue Germanium-Mineralien von Tsumeb. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 1960, 1960, S. 132–142.
  6. Mindat – Itoit
  7. Itoite. In: 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 31. Juli 2018]).
  8. Clifford Frondel, Jun Ito: Geochemistry of Germanium in the oxidized zone of the Tsumeb Mine, South-West Africa. In: American Mineralogist. Band 42, Nr. 11–12, 1957, S. 734–747 (minsocam.org [PDF; 760 kB; abgerufen am 31. Juli 2018]).
  9. Hugo Strunz, Gerhard Söhnge, Bruno H. Geier: Stottit, ein neues Germanium-Mineral, und seine Paragenese in Tsumeb. In: Neues Jahrbuch Mineralogie, Monatshefte. Band 1957, 1957, S. 85–96.
  10. International Mineralogical Association: Commission on New Minerals and Mineral Names: Ohne. In: Mineralogical Magazine. Band 33, Nr. 3, 1982, S. 260–263 (rruff.info [PDF; 150 kB; abgerufen am 31. Juli 2018]).
  11. Typmineral-Katalog Deutschland – Aufbewahrung der Holotypstufe Itoit
  12. Hans Hermann 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, 1977, S. 160–190.
  13. Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 601 (Erstausgabe: 1891).
  14. Paul Keller, Wolfgang Bartelke: Tsumeb! New minerals and their associations. In: The Mineralogical Record. Band 13, Nr. 3, 1982, S. 137–147.
  15. Paul Keller: Tsumeb/Namibia – eine der spektakulärsten Mineralfundstellen der Erde. In: Lapis. Band 9, Nr. 7–8, 1984, S. 13–62.
  16. Georg Gebhard: Tsumeb – eine deutsch-afrikanische Geschichte. 1. Auflage. Verlag Gebhard-Giesen, Reichshof 1991, S. 1–239.
  17. Georg Gebhard: Tsumeb II. A Unique Mineral Locality. 1. Auflage. GG Publishing, Grossenseifen 1991, S. 1–328.
  18. Wolfgang Bartelke: Die Erzlagerstätte von Tsumeb/Südwestafrika und ihre Mineralien. In: Der Aufschluss. Band 27, Nr. 12, 1975, S. 393–439.
  19. William W. Pinch, Wendell W. Wilson: Minerals: a descriptive list. In: The Mineralogical Record. Band 8, Nr. 3, 1977, S. 17–37.
  20. Vaughan D. C. Daltry: Type Mineralogy of Namibia. In: Geological Survey of Namibia Bulletin. Band 1, 1992, ISBN 978-0-86976-254-7, S. 62.
  21. Michael Fleischer: New Mineral Names. Fleischerite, Itoite. In: American Mineralogist. Band 45, Nr. 11–12, 1960, S. 1313–747 (rruff.info [PDF; 373 kB; abgerufen am 31. Juli 2018]).
  22. Mindat – Anzahl der Fundorte für Itoit
  23. Fundortliste für Itoit beim Mineralienatlas und bei Mindat
  24. Tsumeb.com – Itoite (englisch)
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