Lukrahnit

Im Verlauf einer umfassenden Untersuchung von Mineralen der Tsumcoritgruppe wurde auch eine große Anzahl von „gelben Überzügen“ aus der „Tsumeb Mine“ überprüft. Der größte Teil davon erwies sich als Tsumcorit, Gartrellit oder Zinkgartrellit – jedoch fielen die Diffraktogramme von zwei Proben auf. Obwohl sie den Diffraktogrammen von Zinkgartrellit bzw. zinkhaltigem Gartrellit ähnelten, indizierten die d-Werte eine kleinere Einheitszelle. Weitere Analysen zeigten, dass es sich bei diesen Proben um das Calcium-Analogon des Gartrellits und damit um eine neue Mineralphase handelte. Nachdem an diesem Material ergänzende Untersuchungen stattfanden, wurde die neue Phase der International Mineralogical Association (IMA) vorgelegt, die sie 1999 anerkannte. Im Jahre 2001 wurde das Mineral von einem deutsch-österreichischen Wissenschaftlerteam um Werner Krause, Günter Blass, Heinz-Jürgen Bernhardt und Herta Effenberger im deutschen Wissenschaftsmagazin „Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte“ als Lukrahnit beschrieben.[3] Die Autoren benannten das Mineral nach dem deutschen Geologen und Mineralsammler Ludger Krahn (* 1957) aus Krefeld, der die erste Stufe dieses neuen Minerals zur Untersuchung übergeben hatte.[3][5]

Das Typmaterial für Lukrahnit wird in der Sammlung des Institut für Mineralogie, Geologie und Geophysik der Ruhr-Universität Bochum in Bochum, Nordrhein-Westfalen, aufbewahrt.[6][7]

Die aktuelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Lukrahnit zur Tsumcoritgruppe mit der allgemeinen Formel Me(1)Me(2)₂(XO₄)₂(OH,H₂O)₂,[8] in der Me(1), Me(2) und X unterschiedliche Positionen in der Struktur der Minerale der Tsumcoritgruppe mit Me(1) = Pb²⁺, Ca²⁺, Na⁺, K⁺ und Bi³⁺; Me(2) = Fe³⁺, Mn³⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Mg²⁺ und Al³⁺ und X = As⁵⁺, P⁵⁺, V⁵⁺ und S⁶⁺ repräsentieren. Zur Tsumcoritgruppe gehören neben Lukrahnit noch Cabalzarit, Cobaltlotharmeyerit, Cobalttsumcorit, Ferrilotharmeyerit, Gartrellit, Helmutwinklerit, Kaliochalcit, Krettnichit, Lotharmeyerit, Manganlotharmeyerit, Mawbyit, Mounanait, Natrochalcit, Nickellotharmeyerit, Nickelschneebergit, Nickeltsumcorit, Phosphogartrellit, Rappoldit, Schneebergit, Thometzekit, Tsumcorit, Yancowinnait und Zinkgartrellit. Innerhalb der Tsumcoritgruppe bildet Lukrahnit zusammen mit Gartrellit, Zinkgartrellit und Phosphogartrellit die nach Gartrellit benannte „Gartrellit-Untergruppe“.

Da der Lukrahnit erst 1999 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich im Aufbau noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VII/C.31-078. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, ohne fremde Anionen“, wo Lukrahnit zusammen mit Cabalzarit, Cobaltlotharmeyerit, Cobalttsumcorit, Ferrilotharmeyerit, Gartrellit, Helmutwinklerit, Krettnichit, Lotharmeyerit, Manganlotharmeyerit, Mawbyit, Mounanait, Nickellotharmeyerit, Nickelschneebergit, Nickeltsumcorit, Phosphogartrellit, Rappoldit, Schneebergit, Thometzekit, Tsumcorit, Yancowinnait und Zinkgartrellit die „Tsumcorit-Gartrellit-Gruppe“ mit der System-Nr. VII/C.31 bildet.[4]

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte[9] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Lukrahnit ebenfalls in die Abteilung der „Phosphate usw. ohne zusätzliche Anionen; mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und dem Stoffmengenverhältnis von Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadat-Komplex zum Kristallwassergehalt, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen; RO₄ : H₂O = 1 : 1“ zu finden ist, wo es zusammen mit Gartrellit, Helmutwinklerit, Phosphogartrellit, Rappoldit und Zinkgartrellit die „Helmutwinkleritgruppe“ mit der System-Nr. 8.CG.20 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Lukrahnit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Zusammengesetzten Phosphate etc.“ ein. Hier ist er zusammen mit Gartrellit und Zinkgartrellit in der „Gartrellitgruppe“ mit der System-Nr. 43.02.02 innerhalb der Unterabteilung „Zusammengesetzte Phosphate etc., (Wasserfreie normal zusammengesetzte Anionen)“ zu finden.

Neun Mikrosondenanalysen an Lukrahnit aus der Tsumeb Mine ergaben Mittelwerte von 11,42 % CaO; 10,00 % CuO; 8,19 % ZnO; 0,69 % PbO; 0,05 NiO; 0,15 CoO; 13,75 % Fe₂O₃; 0,37 % Al₂O₃; 47,72 % As₂O₃, 0,16 % P₂O₅, 0,09 % SO₃ und 5,98 % H₂O (berechnet) sowie geringere (< 0,05 %) Gehalte an Bi₂O₃ und V₂O₅. Auf der Basis von zehn Sauerstoffatomen errechnete sich aus ihnen die empirische Formel (Ca_0,98Pb_0,02)_Σ=1,00(Cu_0,60Fe_0,83Zn_0,48Co_0,01Al_0,04)_Σ=1,96[(AsO₄)_1,99(PO₄)_0,01(SO₄)_0,01]_Σ=2,01[(H₂O)_1,22(OH)_0,74]_Σ=1,96. Die daraus abgeleitete vereinfachte Formel ist Ca(Cu,Zn)(Fe,Zn)(AsO₄)₂(H₂O,OH)₂, die zinkfreie Idealformel CaCuFe³⁺(AsO₄)₂[(H₂O)(OH)].[3]

Wie beim Gartrellit und Zinkgartrellit nehmen Cu und Fe³⁺ unterschiedliche kristallographische Positionen Me(2a) und Me(2b) ein. Eventuell vorhandenes Zn tritt zu gleichen Teilen auf beiden Positionen ein, was zu einem variablen Hydroxidionenanteil gemäß [(H₂O,OH)₂] führt. Im zinkfreien Lukrahnit-Endglied sind hingegen jeweils genau ein Wassermolekül und ein Hydroxidion gemäß [(OH)(H₂O)] vorhanden. Teile des Lukrahnits aus der „Tsumeb Mine“ sind von einer bleihaltigen Lukrahnit-Varietät überwachsen, die Pb-Gehalte bis zu 7 Gew.-% aufweist, was einem Ca-Pb-Verhältnis von 0,85:0,15 entspricht.[3]

Lukrahnit stellt das Ca-dominante Analogon zum Pb-dominierten Gartrellit dar.[3] Hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung ähnelt Lukrahnit außerordentlich dem Ferrilotharmeyerit – abgesehen von einer teilweisen Substitution von Cu für Fe und Zn, welche einen Wechsel in der Kristallsymmetrie verursacht, da sich in einem Mineral der Tsumcoritgruppe beim Vorhandensein signifikanter Mengen von sowohl Cu als auch Fe³⁺ die Me(2)-Position in zwei kristallographisch unterschiedliche Positionen Me(2a) und Me(2b), aufspaltet, was durch die geordnete Arrangement alternierender CuO₆- und Fe³⁺O₆-Polyeder bedingt ist.[8][10][3]

Lukrahnit kristallisiert im triklinen Kristallsystem in der Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2 mit den Gitterparametern a = 5,457 Å; b = 5,539 Å; c = 7,399 Å; αβ = 68,43; β = 68,90° und γβ = 69,44° sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[3]

Das Mineral ist isotyp (isostrukturell) zu den triklinen Vertretern der Tsumcoritgruppe wie Gartrellit und Zinkgartrellit.[3]

Lukrahnit ist ein typisches Sekundärmineral, welches sich in der Oxidationszone von arsenreichen polymetallischen Buntmetall-Lagerstätten bildet.

Parageneseminerale in der „Tsumeb Mine“ sind Beudantit, Cuproadamin, Konichalcit, Wulfenit, Quarz und Chalkosin.[3] Am „Pucherschacht“ wird Lukrahnit von Nickellotharmeyerit begleitet[11][3], während er auf der „Grube Clara“ mit Konichalcit auf Quarz sowie Cuprit und gediegen Kupfer auftritt.[12]

Als sehr seltene Mineralbildung konnte Lukrahnit bisher (Stand 2018) erst von vier Fundstellen beschrieben werden.[13][14] Als Typlokalität gilt die „Tsumeb Mine“ bei Tsumeb, Region Otjikoto, Namibia.[3] Der genaue Fundort für das Mineral innerhalb des Bergwerks ist unbekannt.[15] Der weltweit zweite Fundort war Schneeberg im Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Lukrahnit wurde hier im Haldenmaterial des „Pucherschacht“ im Grubenfeld „Wolfgang Maaßen“[3] geborgen. In Deutschland ist Lukrahnit ferner aus der Grube Clara im Rankach-Tal bei Oberwolfach, Schwarzwald, Baden-Württemberg, bekannt.[12] Schließlich kennt man Lukrahnit aus dem Bergbaudistrikt Lavrion, Region Attika, Griechenland.[16] Weitere Angaben dazu fehlen aber.

Vorkommen von Lukrahnit in Österreich oder in der Schweiz sind damit nicht bekannt.[14]

Aufgrund seiner Seltenheit ist Lukrahnit nur für den Mineralsammler von Interesse.

• Systematik der Minerale
• Liste der Minerale

• Werner Krause, Günter Blaß, Heinz-Jürgen Bernhardt, Herta Effenberger: Lukrahnite, CaCuFe³⁺(AsO₄)₂[(H₂O)(OH)], the calcium analogue of gartrellite. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte. Band 2001, Nr. 11, 2001, S. 481–492.

Commons: Lukrahnite – Sammlung von Bildern

• Mineralienatlas: Lukrahnit (Wiki)
• David Barthelmy: Lukrahnite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 20. September 2019 (englisch).

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: September 2023. (PDF; 3,8 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, September 2023, abgerufen am 4. Oktober 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; 351 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]).
3. Werner Krause, Günter Blaß, Heinz-Jürgen Bernhardt, Herta Effenberger: Lukrahnite, CaCuFe³⁺(AsO₄)₂[(H₂O)(OH)], the calcium analogue of gartrellite. In: Neues Jahrbuch fuhr Mineralogie, Monatshefte. Band 2001, Nr. 11, 2001, S. 481–492.
4. 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.
5. Lukrahnite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. September 2019 (englisch).
6. Aufbewahrung der Typstufe Lukrahnit. In: typmineral.uni-hamburg.de. Universität Hamburg, abgerufen am 20. September 2019.
7. Catalogue of Type Mineral Specimens – L. (PDF 70 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 20. September 2019.
8. Werner Krause, Klaus Belendorff, Heinz-Jürgen Bernhardt, Catherine McCammon, Herta Effenberger, Werner Mikenda: Crystal chemistry of the tsumcorite-group minerals. New data on ferrilotharmeyerite, tsumcorite, thometzekite, mounanaite, helmutwinklerite, and a redefinition of gartrellite. In: European Journal of Mineralogy. Band 10, Nr. 2, 1998, S. 179–206, doi:10.1127/ejm/10/2/0179 (englisch).
9. 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 4. Oktober 2023 (englisch).
10. Herta Effenberger, Werner Krause, Heinz-Jürgen Bernhardt, Mirko Martin: On the symmetry of tsumcorite group minerals based on the new species rappoldite and zincgartrellite. In: Mineralogical Magazine. Band 64, Nr. 6, 2000, S. 1109–1126, doi:10.1180/002646100549922 (https://rruff.info/doclib/mm/vol64/MM64_1109.pdf rruff.info [PDF; 1,1 MB; abgerufen am 22. Mai 2018]).
11. Werner Krause, Herta Effenberger, Heinz-Jürgen Bernhardt, Mirko Martin: Cobalttsumcorite und nickellotharmeyerite, two new minerals from Schneeberg, Germany : description and crysral structure. In: Neues Jahrbuch fuhr Mineralogie, Monatshefte. Band 2001, Nr. 12, 2001, S. 558–576.
12. Uwe Kolitsch, Joachim Gröbner, Franz Brandstätter, Richard Bayerl: Neufunde aus der Grube Clara im mittleren Schwarzwald (IV). In: Lapis. Band 35, Nr. 9, 2010, S. 22–27.
13. Localities for Lukrahnite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. September 2019 (englisch).
14. Fundortliste für Lukrahnit beim Mineralienatlas und bei Mindat (abgerufen am 20. September 2019)
15. Datenblatt Lukrahnit. In: tsumeb.com. Abgerufen am 20. September 2019.
16. Uwe Kolitsch, Branko Rieck, Franz Brandstätter, Fritz Schreiber, Karl Heinz Fabritz, Günter Blaß, Joachim Gröbner: Neufunde aus dem alten Bergbau und den Schlacken von Lavrion (I). In: Mineralien-Welt. Band 25, Nr. 1, 2014, S. 60–75.