Vuorelainenit

Vuorelainenit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1980-048[1]

IMA-Symbol

Vuo[2]

Chemische Formel
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Oxide und Hydroxide
System-Nummer nach
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana

IV/B.04-010[4]

4.BB.05[6]
07.02.04.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol hexakisoktaedrisch; 4/m32/m[7]
Raumgruppe Fd3m (Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227[3]
Gitterparameter a = 8,48 Å[3]
Formeleinheiten Z = 8[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 6 bis 6,5[4] (VHN50 = 900[5])
Dichte (g/cm3) berechnet: 4,64[5]
Spaltbarkeit fehlt
Farbe grauschwarz[4], im Auflich bräunlichgrau[5]
Strichfarbe braun[4]
Transparenz undurchsichtig
Glanz Metallglanz

Vuorelainenit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Gruppe der Spinelle innerhalb der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ mit der Endgliedzusammensetzung Mn2+V3+2O4[3][1] und damit chemisch gesehen ein Mangan-Vanadium-Oxid.

Vuorelainenit kristallisiert im kubischen Kristallsystem, konnte jedoch bisher nur in mikrokristalliner Form als unvollkommene Kristallite bis etwa 80 μm Größe oder körnige bis derbe Aggregate entlang der Korngrenzen anderer Minerale entdeckt werden. Das Mineral ist undurchsichtig (opak) und zeigt auf den Oberflächen der grauschwarzen, im Auflichtmikroskop auch bräunlichgrau erscheinenden, Körner einen metallischen Glanz. Die Strichfarbe von Vuorelainenit ist dagegen braun.

Vuorelainenit ist das Vanadium-Analogon von Manganochromit (Mn2+Cr3+2O4) und das Mangan-Analogon von Coulsonit. Mit Manganochromit bildet Vuorelainenit eine Mischkristallreihe.[8]

Etymologie und Geschichte

Entdeckt wurde das Mineral bereits 1963 durch Yrjö Vuorelainen (1922–1988) in einem polymetallischen Erzfeld nahe Outokumpu im Osten Finnlands, wo es zusammen mit dem dort ebenfalls neu entdeckten Karelianit auftrat. Es konnte jedoch durch ihn, J. V. P. Long und Olavi Kouvo nur unvollständig beschrieben werden.[9]

Bei einem weiteren Fund in der Eisenerz-Grube Sätra, einer Pyrit-Pyrrhotit-Lagerstätte vom Fahlband-Typ im Doverstorp Erzfeld bei Finspång in Schweden gelang M. A. Zakrzewski, Ernst A. J. Burke und W. J. Lustenhouwer die vollständige Analyse in Bezug auf chemische Zusammensetzung und Kristallstruktur des Minerals. Die Grube Sätra gilt daher auch als dessen Typlokalität. Zakrzewski, Burke und Lustenhouwer gaben dem Mineral zu Ehren seines Entdeckers den Namen Vuorelainenit. Die Untersuchungsergebnisse und der gewählte Name wurden 1980 zur Prüfung bei der International Mineralogical Association (IMA) eingereicht (interne Eingangs-Nr. IMA 1980-048), die den Vuorelainenit als eigenständige Mineralart anerkannte. Die Publikation der Erstbeschreibung erfolgte 1982 im Wissenschaftsmagazin The Canadian Mineralogist.

Das Typmaterial des Minerals wird im Institut für Geowissenschaften an der Vrije Universiteit Amsterdam (deutsch: Freie Universität Amsterdam) in den Niederlanden unter der Katalog-Nr. 153A4 aufbewahrt.[5]

Klassifikation

Die strukturelle Klassifikation der IMA zählt den Vuorelainenit zur Spinell-Supergruppe, wo er zusammen mit Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Dellagiustait, Deltalumit, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Guit, Hausmannit, Hercynit, Hetaerolith, Jakobsit, Maghemit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Magnetit, Manganochromit, Spinell, Thermaerogenit, Titanomaghemit, Trevorit und Zincochromit die Spinell-Untergruppe innerhalb der Oxispinelle bildet.[10] Ebenfalls in diese Gruppe gehören die nach 2018 beschriebenen Oxispinelle Chihmingit[11] und Chukochenit[12] sowie der Nichromit, dessen Name von der CNMNC der IMA noch nicht anerkannt worden ist.[13]

In der zuletzt 1977 aktualisierten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz ist der Vuorelainenit noch nicht verzeichnet.

Die bis 2001 von der IMA aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Vuorelainenit ebenfalls in die Abteilung der Oxide mit Stoffmengenverhältnis „Metall : Sauerstoff = 3 : 4 und vergleichbare“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, sodass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Brunogeierit, Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Filipstadit, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Hercynit, Jakobsit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Magnetit, Manganochromit, Nichromit (N), Qandilit, Spinell, Trevorit, Ulvöspinell und Zincochromit die „Spinellgruppe“ mit der System-Nr. 4.BB.05 bildet.[6]

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Vuorelainenit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort in die Abteilung „Mehrfache Oxide“ ein. Hier ist er zusammen mit Coulsonit und Magnesiocoulsonit in der „Vanadium-Untergruppe“ mit der System-Nr. 07.02.04 innerhalb der Unterabteilung „Mehrfache Oxide (A+B2+)2X4, Spinellgruppe“ zu finden.

Chemismus

Die reine Verbindung Mn2+V3+2O4 besteht aus 24,88 Gew.-% Mangan (Mn), 46,14 Gew.-% Vanadium (V) und 28,98 Gew.-% Sauerstoff (O). Die analysierten Proben aus der Typlokalität Sätra enthielten zusätzlich einen bedeutenden Anteil an Cr2O3 zwischen 4,7 und 30,6 %, was auf die Mischkristallbildung mit Manganochromit zurückzuführen ist.[8] Zusätzlich konnten geringe Fremdbeimengungen an Titan, Aluminium, Eisen und Zink nachgewiesen werden. Auf der Basis von vier Sauerstoffatomen errechnet sich damit die empirische Zusammensetzung zu (Mn0.83Fe0.18Zn0.02Mg0.01)Σ=1.04(V1.41Cr0.57)Σ=1.98O4.[5]

Die resultierende vereinfachte Zusammensetzung lautet entsprechend (Mn2+,Fe2+)(V3+,Cr3+)2O4,[5] wobei die in den runden Klammern angegebenen Elemente Mangan und Eisen beziehungsweise Vanadium und Chrom sich in der Formel jeweils gegenseitig vertreten (Substitution, Diadochie) können, jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals stehen.

Kristallstruktur

Vuorelainenit kristallisiert kubisch in der Spinellstruktur mit der Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227, dem Gitterparameter a = 8,48 Å sowie 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]

Bildung und Fundorte

Vuorelainenit bildet sich in metamorphisierten Eisensulfid-Lagerstätten, findet sich aber auch in Quarzit-Schiefern. Als Begleitminerale können je nach Fundort unter anderem Pyrrhotin, Rutil, Pyrophanit, manganhaltiger Sphalerit, Chalkopyrit, Alabandin, Eskolait, Karelianit, Schreyerit, Olkhonskit auftreten.

Vuorelainenit gehört zu den sehr selten Mineralbildungen und konnte daher nur in wenigen Proben aus bisher weniger als 10 bekannten Fundorten entdeckt werden (Stand 2018). Seine Typlokalität, die Eisenerz-Grube Sätra ist dabei der bisher einzige bekannte Fundort in Schweden. Auch in Finnland fand sich das Mineral außer an seinem ersten Fundort, dem polymetallischen Erzfeld nahe Outokumpu, nur noch in der Erzlagerstätte Vihanti in der Maakunta (Landschaft) Nordösterbotten.

Weitere bekannte Fundorte sind die Mine de Coustou in der Gemeinde Vielle Aure im Vallée d’Aure im französischen Département Hautes-Pyrénées, die Gruben Komatsu bei Hannō auf Honshū und Kurase bei Saijō auf Shikoku in Japan sowie der Berg Kaskasnjuntschorr (Каскаснюнчорр, englisch Kaskasnyunchorr) in den Chibinen auf der Halbinsel Kola und am Olkhon-Engpass (englisch Ol'khonskiye Vorota) nahe dem Baikalsee in der Oblast Irkutsk in Russland.[14]

Siehe auch

Literatur

  • M.A. Zakrzewski, E. A. J. Burke, W. J. Lustenhouwer: Vuorelainenite, a new spinel, and associated minerals from the Sätra (Doverstorp) pyrite deposit, central Sweden. In: The Canadian Mineralogist. Band 20, Nr. 2, 1982, S. 281–290.
  • Pete J. Dunn, Michael Fleischer, Roger G. Burns, Adolf Pabst: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 68, Nr. 3–4, 1983, S. 471–475 (minsocam.org [PDF; 632 kB; abgerufen am 6. September 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. 303.

Einzelnachweise

  1. a b c 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: July 2024. (PDF; 3,6 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 13. August 2024 (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. a b c d e 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. 189 (englisch).
  4. a b c d e 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.
  5. a b c d e f g Vuorelainenite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 67 kB; abgerufen am 5. September 2018]).
  6. a b Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
  7. Webmineral – Vuorelainenit (englisch)
  8. a b Pete J. Dunn, Michael Fleischer, Roger G. Burns, Adolf Pabst: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 68, Nr. 3–4, S. 471–475 (minsocam.org [PDF; 632 kB; abgerufen am 6. September 2018]).
  9. J. V. P. Long, Yrjö Vuorelainen, Olavi Kouvo: Karelianite, a new vanadium mineral. In: American Mineralogist. Band 48, Nr. 1–2, 1963, S. 33–41 (minsocam.org [PDF; 584 kB; abgerufen am 6. September 2018]).
  10. Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni, Marco Pasero: Nomenclature and classification of the spinel supergroup. In: European Journal of Mineralogy. Band 31, Nr. 1, 12. September 2018, S. 183–192, doi:10.1127/ejm/2019/0031-2788 (englisch).
  11. S.-L. Hwang, P. Shen, T.-F. Yui, H.-T. Chu, Y. Iizuka, H.-P. Schertl, and D. Spengler: Chihmingite, IMA 2022-010. In: CNMNC Newsletter 67, European Journal of Mineralogy. Band 34, 2022, S. 015601 (ejm.copernicus.org [abgerufen am 21. Januar 2024]).
  12. Can Rao, Xiangping Gu, Rucheng Wang, Qunke Xia, Yuanfeng Cai, Chuanwan Dong, Frédéric Hatert, Yantao Hao: Chukochenite, (Li0.5Al0.5)Al2O4, a new lithium oxyspinel mineral from the Xianghualing skarn, Hunan Province, China. In: American Mineralogiste. Band 107 (5), 2022, S. 842–847, doi:10.2138/am-2021-7932.
  13. Cristian Biagioni, Marco Pasero: The systematics of the spinel-type minerals: An overview. In: American Mineralogist. Band 99, Nr. 7, 2014, S. 1254–1264, doi:10.2138/am.2014.4816 (englisch, Vorabversion online [PDF]).
  14. Fundortliste für Vuorelainenit beim Mineralienatlas und bei Mindat