Rossmanit

Das Mineral Rossmanit ist ein eher seltenes Ringsilikat aus der Turmalingruppe mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung ◻(LiAl2)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3OH. Das Quadrat-Symbol (□) steht dabei für einen nicht besetzten Platz in der Kristallstruktur.[3]

Rossmanit
Faseriger Rossmanit (rosa) auf Quarz (grau) aus Dobrá Voda, Křižanov, Žďár nad Sázavou, Tschechien
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1996-018[1]

IMA-Symbol

Rsm[2]

Chemische Formel
  • ◻(LiAl2)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3OH[3]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)		 Silikate und Germanate – Ringsilikate
System-Nummer nach
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VIII/E.19-005

9.CK.05[4]
61.03a.01.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem trigonal
Kristallklasse; Symbol 3/mVorlage:Kristallklasse/Unbekannte Kristallklasse
Raumgruppe R3m (Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160
Gitterparameter a = natürlich: 15,770(2)[3]
synthetisch: 15,751(1) Å; c = natürlich: 7,085(1)[3]
synthetisch: 7,066(1) Å[5][6]
Formeleinheiten Z = 3[5][6]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte ~7[3]
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,00
berechnet: 3,06[3]
Spaltbarkeit nicht beobachtet[3]
Farbe farblos, rosa[3]
Strichfarbe weiß[3]
Transparenz Bitte ergänzen!
Glanz Glasglanz[3]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,645(1)[3]
nε = 1,624(1)[3]
Doppelbrechung δ = 0,021
Optischer Charakter einachsig negativ[3]
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale keine Fluoreszenz unter kurz- und langwelligem UV-Licht[3]

Anhand äußerer Kennzeichen ist Rossmanit nicht von anderen, schwach gefärbten, elbaitischen, dravitischen oder uvitischen Turmalinen zu unterscheiden. Sie kristallisieren mit trigonaler Symmetrie und bilden farblose bis rosafarbene, seltener gelbe oder grünliche, prismatische Kristalle von einigen Millimetern bis Zentimetern Größe. Die Prismenflächen können, wie bei vielen Turmalinen, in Längsrichtung gestreift sein. Im Dünnschliff erscheinen sie farblos. Wie alle Minerale der Turmalingruppe sind sie pyroelektrisch und piezoelektrisch.[3]

Rossmanit ist an einigen lithiumreichen Pegmatiten weltweit nachgewiesen worden. Die Typlokalität ist die Albit-Lepidolith-Zone im Kernbereich eines zonierten Pegmatits in den Biotit- und Hornblende-Gneisen in der Nähe von Rožná, südlich von Bystřice nad Pernštejnem im Okres Žďár nad Sázavou in Tschechien.[7][3]

Etymologie und Geschichte

Bereits 1966 publizierten El-Hinnawi und Hofmann Analysen eines Lithium-Turmalins mit weitgehend unbesetzter X-Position, den sie damals als Elbait bezeichneten.[8][9]

Als neues Mineral beschrieben wurde das Leerstellenequivalent von Elbait erst 32 Jahre später von Julie B. Selway und Mitarbeitern an der University of Manitoba. Sie benannten den neuen Turmalin nach dem Mineralogen George R. Rossman vom California Institute of Technology in Pasadena (Kalifornien), in Anerkennung seiner spektroskopischen Arbeiten über Turmalin und seiner weitreichenden Beiträge zur Mineralogie im Allgemeinen.[3]

Klassifikation

In der strukturellen Klassifikation der IMA gehört Rossmanit zur Leerstellen-Untergruppe 2 der Leerstellen-Gruppe in der Turmalinobergruppe.[10][11][12]

Da Rossmanit erst 1998 als eigenständiges Mineral beschrieben wurde, ist es in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet. Einzig 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-Nummer VIII/E.19-05. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort der Abteilung „Ringsilikate (Cyclosilikate)“, wo Rossmanit 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), Schörl, Olenit, Povondrait, Tsilaisit, Uvit, Vanadio-Oxy-Chromdravit (heute Vanadio-Oxy-Chrom-Dravit) und Vanadio-Oxy-Dravit die „Turmalin-Gruppe“ bildet (Stand 2018).[13]

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Rossmanit ebenfalls in die Abteilung der „Ringsilikate“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Ringe und der möglichen Anwesenheit inselartiger, komplexer Anionen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „[Si6O18]12−-Sechser-Einfachringe mit inselartigen, komplexen Anionen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Buergerit (Rd, heute Fluor-Buergerit), Chromdravit (heute Chrom-Dravit), Dravit, Elbait, Feruvit, Foitit, Liddicoatit (heute Fluor-Liddicoatit), Magnesiofoitit, Olenit, Povondrait, Schörl, Uvit und Vanadiumdravit (Rd, heute Oxy-Vanadium-Dravit) zur „Turmalingruppe“ mit der System-Nr. 9.CK.05 gehört.[4]

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Rossmanit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Ringsilikate: Sechserringe“ ein. Hier ist er zusammen mit Magnesio-Foitit und Foitit in der „Foitit-Untergruppe“ mit der System-Nr. 61.03a.01 innerhalb der Unterabteilung „Ringsilikate: Sechserringe mit Boratgruppen (Alkali-untersättigte Turmalin-Untergruppe)“ zu finden.

Chemismus

Rossmanit ist das Leerstellen-Analog von Elbait bzw. das Lithium-Aluminium-Analog von Foitit oder Magnesio-Foitit und hat die idealisierte Zusammensetzung [X]◻[Y](LiAl2)[Z]Al6([T]Si6O18)(BO3)3[V](OH)3[W](OH), wobei [X], [Y], [Z], [T], [V] und [W] die Positionen in der Turmalinstruktur sind. Für den Rossmanit aus der Typlokalität wurde folgende empirische Zusammensetzung ermittelt:

  • [X](◻0,57Na0,43) [Y](Li+0,71Al2,17) [Z]Al6 [[T](Si5,92)O18](B2,92O9) [V](OH)3 [W][(OH) 0,83F0,1O2-0,07]

Rossmanit bildet komplexe Mischkristallreihen unter anderem mit Elbait, Liddicoatit, Darrellhenryit, Alumino-Oxy-Rossmanit und dem hypothetischen Oxy-Rossmanit und Fluor-Rossmanit entsprechend der Austauschreaktionen

Kristallstruktur

Rossmanit kristallisiert mit trigonaler Symmetrie in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160 mit 3 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die Gitterparameter des natürlichen Mischkristalls aus der Typloklaität sind: a = 15,770(2) Å, c = 7,085(1) Å.[3]

Die Kristallstruktur ist die von Turmalin. Die von 9 bis 10 Sauerstoffen umgebene X-Position ist nicht oder nur gering besetzt, die oktaedrisch koordinierte [Y]-Position ist gemischt besetzt mit Lithium (Li+) und zwei Aluminium (Al3+) und die kleinere, ebenfalls oktaedrisch koordinierte [Z]-Position enthält (Al3+). Silizium (Si4+) besetzt die tetraedrisch koordinierte [T]-Position und die [W]-Anionenposition ist mit einem OH--Ion besetzt.[3]

Bildung und Fundorte

Seit seiner Anerkennung als neues Mineral im Jahr 1996 wurde Rossmanit in zahlreichen Pegmatiten weltweit nachgewiesen.[7]

Die Typlokalität ist ein Lepidolith-Pagmatit in den migmatitischen Biotit- und Hornblende-Gneisen in der Nähe von Rožná, südlich von Bystřice nad Pernštejnem im Okres Žďár nad Sázavou in Tschechien. Diese klassische Fundstelle wurde bereits im 18. Jahrhundert untersucht. Martin Heinrich Klaproth beschrieb hier 1792 den Lithiumglimmer Lepidolith und 1810 einen Rubellit. Rossmanit wurde im zentralen Lepidolith-Bereich dieses komplex zonierten Pegmatits gefunden, wo er zusammen mit Elbait, Lepidolith, Albit und akzessorisch Apatit, Topaz, Beryll, Amblygonit-Montebrasit-Mischkristallen, Manganocolumbit und Cassiterit auftritt.[7][3]

In Deutschland wurden farblose bis schwach rosa gefärbte Rossmanit-Fluor-Elbait-Mischkristalle in einem Pegmatit bei Wolkenburg/Mulde in Limbach-Oberfrohna, Sachsen gefunden.[18]

Rossmanitische Turmaline wurden auch in einigen Pegmatiten Afrikas gefunden und als Schmuckstein abgebaut. In den Flußsedimenten bei Muva des östlichen Alto Ligonha Pegmatitgebietes in der Provinz Zambezia, Mosambik, wurde gelber Rossmanit und Fluor-Rossmanit gefunden. Gebildet wurde er vermutlich in den LCT-Pegmatiten der Region.[15] Weitere Vorkommen liegen in Namibia, Nigeria und Tansania.[14]

Literatur

Julie B. Selway, Milan Novák, Frank C. Hawthorne, Petr Černý, Luisa Ottolini, T. Kurtis Kyser: Rossmanite, (LiAl2)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)4, a new alkali-deficient tourmaline: description and crystal structure. In: The American Mineralogist. Band 83, 1998, S. 896–900 (englisch, minsocam.org [PDF; 78 kB; abgerufen am 20. November 2021]).

Commons: Rossmanite – Sammlung von Bildern

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. Julie B. Selway, Milan Novák, Frank C. Hawthorne, Petr Černý, Luisa Ottolini, T. Kurtis Kyser: Rossmanite, (LiAl2)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)4, a new alkali-deficient tourmaline: description and crystal structure. In: The American Mineralogist. Band 83, 1998, S. 896–900 (englisch, minsocam.org [PDF; 77 kB; abgerufen am 14. Juli 2022]).
  4. 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 28. Februar 2021 (englisch).
  5. Bernd Wunder, Eleanor Berryman, Martin Kutzschbach, Monika Koch-Müller, Andreas Ertl and Wilhelm Heinrich: Multi-method characterization of synthetic tourmaline: Rossmanite, magnesio-foitite, dravite, and maruyamaite. In: Goldschmidt Conference XXV At: Prague, Czech Republic. Band 25, 2015, S. 3466 (englisch, minerals.gps.caltech.edu [PDF; 155 kB; abgerufen am 20. November 2021]).
  6. Martin Kutzschbach, Bernd Wunder, Marija Krstulovic, Andreas Ertl, Robert Trumbull, Alexander Rocholl, Gerald Giester: First high‑pressure synthesis of rossmanitic tourmaline and evidence for the incorporation of Li at the X site. In: Physics and Chemistry of Minerals. Band 44, 2017, S. 353–363 (englisch, ur.booksc.eu [PDF; 1,1 MB; abgerufen am 20. November 2021]).
  7. Fundortliste für Rossmanit beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 20. November 2021.
  8. E. E. El-Hinnawi & R. Hofmann: Optische und chemische Untersuchungen an neun Turmalinen (Elbaiten). In: Neues Jahrbuch Mineralalogie Monatshefte. 1966, S. 80–89.
  9. Ulrich Wodara and Werner Schreyer: X-site vacant Al-tourmaline: a new synthetic end-member. In: European Journal of Mineralogie. Band 13, 2001, S. 521–532 (englisch, citeseerx.ist.psu.edu [PDF; 190 kB; abgerufen am 1. Dezember 2021]).
  10. Frank C. Hawthorne, Darrell J. Henry: Classification of the minerals of the tourmaline group. In: European Journal of Mineralogy. Band 11, 1999, S. 201–215 (englisch, researchgate.net [PDF; 3,6 MB; abgerufen am 12. Oktober 2020]).
  11. Darrell J. Henry, Milan Novák (Chairman), Frank C. Hawthorne, Andreas Ertl, Barbara L. Dutrow, Pavel Uher, Federico Pezzotta: Nomenclature of the tourmaline-supergroup minerals. In: The American Mineralogist. Band 96, 2011, S. 895–913 (englisch, [PDF; 617 kB; abgerufen am 13. Dezember 2020]).
  12. 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]).
  13. 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.
  14. Brian Giller: An Overview of Tourmaline Mineralogy from Gem Tourmaline Producing Pegmatite Districts in Africa. In: University of New Orleans Theses and Dissertations. Band 18, 2003, S. 1–204 (englisch, scholarworks.uno.edu [PDF; 1,6 MB; abgerufen am 29. November 2021]).
  15. William B. Simmons, Alexander U. Falster, Brendan M. Laurs: A Survey of Mn-rich Yellow Tourmaline from Worldwide Localities and Implications for the Petrogenesis of Granitic Pegmatites. In: The Canadien Mineralogist. Band 49, 2011, S. 301–319 (englisch, researchgate.net [PDF; 3,6 MB; abgerufen am 7. März 2021]).
  16. Andreas Ertl, George R. Rossman, John M. Hughes, Stefan Prowatke, Thomas Ludwig: Mn-bearing “oxy-rossmanite” with tetrahedrally coordinated Al and B from Austria: Structure, chemistry, and infrared and optical spectroscopic study. In: American Mineralogiste. Band 90, 2005, S. 481–487 (englisch, rruff.info [PDF; 221 kB; abgerufen am 20. November 2021]).
  17. Andreas Ertl, John M. Hughes, Stefan Prowatke, Thomas Ludwig, Christian L. Lengauer, Hans-Peter Meyer, Gerald Giester, Uwe Kolitsch, AND Albert Prayer: Alumino-oxy-rossmanite from pegmatites in Variscan metamorphic rocks from Eibenstein an der Thaya, Lower Austria, Austria: a new tourmaline that represents the most Al-rich end-member composition. In: American Mineralogiste. in press (englisch, minsocam.org [PDF; 1,6 MB; abgerufen am 20. November 2021]).
  18. Andreas Ertl, Uwe Kolitsch, Hans-Peter Meyer, Thomas Ludwig, Christian L. Lengauer, Lutz Nasdala and Ekkehart Tillmanns: Substitution mechanism in tourmalines of the “fluor-elbaite”-rossmanite series from Wolkenburg, Saxony, Germany. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen. Band 186/1, 2009, S. 51–61, doi:10.1127/0077-7757/2009/0136 (englisch).
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