Andersonit
| Andersonit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Chemische Formel | Na2Ca[UO2|(CO3)3]·6H2O[1] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Carbonate und Nitrate (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate) |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
5.ED.30 (8. Auflage: V/F.02) 15.02.05.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | trigonal |
| Kristallklasse; Symbol | ditrigonal-skalenoedrisch; 3 2/m |
| Raumgruppe | R3m (Nr. 166)[2] |
| Gitterparameter | a = 18,009 Å; c = 23,838 Å[2] |
| Formeleinheiten | Z = 18[2] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2,5[3] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 2,8; berechnet: 2,86[4] |
| Spaltbarkeit | nicht definiert |
| Farbe | gelbgrün, hellgrün |
| Strichfarbe | hellgelb |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz |
| Radioaktivität | sehr stark |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nω = 1,520[5] nε = 1,540[5] |
| Doppelbrechung | δ = 0,020[5] |
| Optischer Charakter | einachsig positiv |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | wasserlöslich[4] |
| Besondere Merkmale | Fluoreszenz: hellgrün bei kurzwelligem und türkisfarben bei langwelligem UV-Licht[6] |
Andersonit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung Na2Ca[UO2|(CO3)3]·6H2O[1] und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Natrium-Calcium-Uranylcarbonat.
Andersonit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt nur selten Kristalle und tritt häufiger in Form von grüngelben, krustigen Aggregaten und Überzügen besonders auf Sandstein auf.
Etymologie und Geschichte
Erstmals gefunden wurde Andersonit im Jahr 1951 von dem Geologen Charles A. Anderson (1902–1990) in der Hillside Mine nahe Bagdad im Yavapai County des US-Bundesstaates Arizona zusammen mit den bis dato unbekannten Uranylcarbonaten Swartzit und Bayleyit. Die Mine war zunächst für ihren Gehalt an Gold, Silber, Blei und Zink in Form sulfidischer Minerale bekannt. Die Uranminerale wurden nur an einer Stelle als 0,3 mm dicke Schicht auf Gips, etwa 12 m über dem Grundwasserspiegel gefunden. Die geologische Herkunft des Urans war dabei nicht bekannt und anschließende Minenarbeiten ließen keine weiteren Untersuchungen zur Geologie zu. Für die ersten Analysen standen 3,8 mg von Andersonit zur Verfügung, sodass die weiteren Analysen an synthetischem Material verifiziert wurden. Das Mineral wurde schließlich nach seinem Entdecker benannt.[1]
Das Typmaterial des Minerals wird am National Museum of Natural History (Katalog Nr. 106112–106115) in Washington, D.C. aufbewahrt.
Klassifikation
In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Andersonit zur gemeinsamen Mineralklasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltigen Carbonate mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Bayleyit, Liebigit, Metazellerit, Rabbittit, Rutherfordin, Schröckingerit, Sharpit, Studtit, Swartzit, Voglit, Wyartit und Zellerit die „Gruppe der Uranyl-Carbonate“ mit der System-Nr. Vb/D.04 bildete.
Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser klassischen Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. V/F.02-40. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Abteilung „Uranylcarbonate [UO2]2+–[CO3]2-“, wo Andersonit zusammen mit Agricolait, Bayleyit, Čejkait, Fontanit, Grimselit, Leószilárdit, Liebigit, Metazellerit, Swartzit und Zellerit eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet.[3]
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte[7] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Andersonit in die neu definierte Klasse der „Carbonate und Nitrate“, dort allerdings ebenfalls in die Abteilung der „Uranylcarbonate“ ein. Diese ist jedoch weiter unterteilt nach dem Stoffmengenverhältnis vom Uranyl- zum Carbonatkomplex, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „UO2 : CO3 = 1 : 4“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 5.ED.30 bildet.
Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Andersonit wie die veraltete Strunz’sche Systematik in die gemeinsame Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltigen Carbonate“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 15.02.05 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Carbonate mit A+mB2+n(XO3)p · x(H2O), (m+n):p > 1:1“ zu finden.
Kristallstruktur
Andersonit kristallisiert trigonal in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 166) mit den Gitterparametern a = 18,009 Å und c = 23,838 Å sowie 18 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]
Die Kristallstruktur von natürlichem Andersonit konnte bisher noch nicht aufgeklärt werden; es liegen lediglich Untersuchungen zu synthetischem Material vor.[8]
Eigenschaften
Das Mineral ist durch seinen Urangehalt von bis zu 37 %[2] radioaktiv. Unter Berücksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfälle der natürlichen Zerfallsreihen wird für das Mineral eine spezifische Aktivität von etwa 66,1 kBq/g[2] angegeben (zum Vergleich: natürliches Kalium 0,0312 kBq/g). Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen, auch sind selektive An- oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte möglich und ändern die Aktivität.
Andersonit fluoresziert hellgrün unter kurzwelligem (254 nm) und türkisfarben unter langwelligem (366 nm) UV-Licht.[9][6]
Bildung und Fundorte
Andersonit bildet sich sekundär in der Oxidationszone von uranhaltigen hydrothermalen polymetallischen Lagerstätten. Es findet sich häufig in Form krustiger Überzüge in den Grubengängen und kann gegebenenfalls auch durch post-bergbauliche Mineralisation entstehen. Als Begleitminerale können unter anderem Bayleyit, Boltwoodit, Gips, Liebigit, Schröckingerit und Swartzit auftreten.[4]
Als seltene Mineralbildung konnte Andersonit nur in wenigen Proben nachgewiesen werden, wobei bisher rund 50 Fundorte dokumentiert sind (Stand 2019), die überwiegend in den Vereinigten Staaten liegen.[10] Neben seiner Typlokalität, der Hillside Mine bei Bagdad im Yavapai County trat das Mineral in Arizona noch bei Cameron im Coconino County auf. Weitere Funde kennt man unter anderem aus Colorado (Bull Canyon, Gateway, Slick Rock), Nevada (Reese River District), Pennsylvania (Mount Pisgah, Jim Thorpe) und Utah (Delta im Emery County, Moab, Grand County, Thompsons District, Blanding, Cane Creek, Cane Springs, White Canyon District).
Erwähnenswert aufgrund außergewöhnlicher Andersonitfunde ist vor allem der Unter-Distrikt Ambrosia Lake im McKinley County von New Mexico, wo bis zu einem Zentimeter große Kristalle gefunden wurden.[11]
In Deutschland konnte Andersonit bisher nur im Bergwerk Drosen bei Ronneburg in Thüringen gefunden und der bisher einzige bekannte Fundort in Österreich ist der Haidbachgraben (auch Myrthengraben) in der Gemeinde Semmering an der südlichen Grenze Niederösterreichs.
In der Tschechischen Republik fand sich das Mineral bisher an den drei Fundorten Předbořice (Ortsteil von Černíny, Kutná Hora), Jáchymov (Karlovy Vary) und Rožná (Žďár nad Sázavou).
Weitere bisher bekannte Funde für Andersonit mit zwei Fundorten kennt man aus England im Vereinigten Königreich sowie mit jeweils einem Fundort aus Argentinien, Griechenland, Frankreich, Italien, Japan, Rumänien, Schweden, die Slowakei, Spanien und Ungarn.[12]
Vorsichtsmaßnahmen
Aufgrund der Toxizität und der starken Radioaktivität des Minerals sollten Mineralproben vom Andersonit nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation, Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Atemschutzmaske und Handschuhe getragen werden.
Siehe auch
Literatur
- 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. 466.
Weblinks
- Mineralienatlas: Andersonit (Wiki)
Einzelnachweise
- ↑ a b c J. M. Axelrod, F. S. Grimaldi, C. Milton, K. J. Murata: The uranium minerals from the Hillside mine, Yavapai County, Arizona. In: American Mineralogist. Band 36, 1951, S. 1–22 (englisch, online verfügbar bei rruff.info [PDF; 1,3 MB; abgerufen am 30. April 2019]).
- ↑ a b c d e David Barthelmy: Andersonite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 30. April 2019 (englisch).
- ↑ a b 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.
- ↑ a b c Andersonite. 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; 68 kB; abgerufen am 30. April 2019]).
- ↑ a b c Andersonite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 30. April 2019 (englisch).
- ↑ a b Helga Kuhlmann, Gerhard Schweigardt: Die geheimnisvolle Welt der UV-Mineralien. Ein Bestimmungsbuch der besonderen Art. Christian Weise Verlag, München 2016, S. 38.
- ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF 1703 kB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 30. April 2019 (englisch).
- ↑ A. Coda, A. Della Giusta, V. Tazzoli: The structure of synthetic andersonite, Na2Ca[UO2(CO3)3]·xH2O (x~5.6). In: Acta Crystallographica. B37, 1981, S. 1496–1500, doi:10.1107/S0567740881006432 (englisch).
- ↑ Renaud Vochten, Laurent Van Haverbeke, Karel Van Springel: Synthesis of liebigite and andersonite, and study of their thermal behavior and luminescence. In: The Canadian Mineralogist. Band 31, 1993, S. 169 (englisch, online verfügbar bei rruff.info [PDF; 648 kB; abgerufen am 30. April 2019]).
- ↑ Localities for Andersonite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 30. April 2019 (englisch).
- ↑ Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 129.
- ↑ Fundortliste für Andersonit beim Mineralienatlas und bei Mindat
