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Yoderit
Das Mineral Yoderit ist ein sehr selten vorkommendes Hochdruck-Hochtemperatur-Orthosilikat[4] aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ mit der chemischen Zusammensetzung (Al3Mg)[6](Mg,Al,Fe3+)4[5][O|OH|(SiO4)2]2[3] und ist damit chemisch gesehen ein komplexes Aluminium-Magnesium-Silikat mit zusätzlichen Sauerstoff- und Hydroxidionen. Die in der zweiten runden Klammer angegebenen Elemente Magnesium, Aluminium und Eisen können sich in der Formel jeweils gegenseitig vertreten (Substitution, Diadochie), stehen jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals. Strukturell gehört Yoderit zu den Inselsilikaten. Yoderit kristallisiert im monoklin Kristallsystem, konnte jedoch bisher nur in Form unregelmäßiger Körner und blättriger oder lattenförmiger Aggregate gefunden werden. Die durchsichtigen, glasähnlich glänzenden Kristalle können je nach Fremdbeimengung eine dunkelviolette, smaragdgrüne oder rote bis purpurrote Farbe annehmen. Im Durchlichtmikroskop erscheint Yoderit auch tiefblau oder olivgrün bis gelb. Auf der Strichtafel hinterlässt das Mineral allerdings immer einen weißen Strich. Etymologie und GeschichteErstmals entdeckt wurde Yoderit am Mautia Hill im Distrikt Kongwa (Region Dodoma) in Tansania. Die Erstbeschreibung erfolgte 1959 durch Duncan McKie und A. J. Radford, die das Mineral nach dem Petrologen und damaligen Direktor des Geophysischen Labors im Carnegie Institution for Science Hatten Schuyler Yoder, Jr. benannten. Typmaterial des Minerals wird Geological Survey of Tanzania in Dodoma, Tansania unter den Katalog-Nr. JH 2563/2 und JH 2563/14 sowie im National Museum of Natural History in Washington, D.C. in den USA unter der Katalog-Nr. 137854 aufbewahrt.[5] KlassifikationBereits in der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Yoderit zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Inselsilikate mit tetraederfremden Anionen (Neso-Subsilikate)“, wo er zusammen mit Andalusit, Boromullit, Kanonait, Krieselit, Kyanit, Mullit, Sillimanit und Topas die „Topasgruppe“ mit der System-Nr. VIII/B.02 bildete. Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Yoderit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Inselsilikate (Nesosilikate)“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit zusätzlicher Anionen und der Koordination der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Inselsilikate mit zusätzlichen Anionen; Kationen in [4]er-, [5]er- und/oder nur [6]er-Koordination“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 9.AF.25 bildet. Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Yoderit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und O, OH, F und H2O“ ein. Hier ist er zusammen mit Andalusit und Kanonait in der „Al2SiO5 (Andalusit-Untergruppe)“ mit der System-Nr. 52.02.02b innerhalb der Unterabteilung „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und O, OH, F und H2O mit Kationen in [4] und >[4]-Koordination“ zu finden. ChemismusDie von A. J. Radford und J. H. Scoon an gereinigten Proben des Typmaterials JH 2563/2 durchgeführte Analyse ergab eine Zusammensetzung von 36,07 bis 36,12 % SiO2, 0,35 % TiO2, 41,00 bis 41,06 % Al2O3, 0,5 % Fe2O3, 4,81 bis 4,82 % FeO, 0,32 % MnO, 12,21 bis 12,23 % MgO, 1,48 % CaO, 0,01 % Na2O, 0,05 % K2O sowie 3,20 % H2O+ und 0,05 % H2O-, was der korrigierten empirischen Zusammensetzung von (Mg2.0Ca0.2Fe0.5Al5.3)8.0Si4.0O17.6(OH)2.4·H2O+ entspricht.[9][10] Eine weitere Analyse an zwei ebenfalls aus der Typlokalität Mautia Hill in Tansania stammenden Proben, die 1978 von R. M. Abu-Eid, K. Langer und F. Seifert durchgeführt wurde, ergab die leicht abweichende Zusammensetzung von 35,94 bis 36,07 % SiO2, 0,07 bis 0,11 % TiO2, 42,76 bis 42,95 % Al2O3, 4,08 bis 5,16 % Fe2O3, 0,62 bis 0,85 % Mn2O3, 0,19 bis 0,24 % FeO, 0,13 bis 0,23 % MnO, 11,83 bis 12,05 % MgO, 2,69 % H2O+ und 0,36 % P2O5. Die daraus resultierende empirische Zusammensetzung lautet (Mg1.95Fe2+0.02Mn2+0.01)Σ=1.98(Al5.57Fe3+0.34Mn3+0.07Ti0.01)Σ=5.99(Si3.98P0.03)Σ=4.01O18.02(OH)1.98 oder in der idealisierten Form Mg2(Al,Fe3+)6Si4O18(OH)2.[11][5] Genauere Studien der Kristallstruktur von Yoderit, 1982 durchgeführt von John B. Higgins, Paul H. Ribbe und Yoshiharu Nakajima, führten schließlich zu einer angepassten und die Struktur des Minerals berücksichtigenden Formel in der Schreibweise VI[MgAl3]V[MgAl]V[Al0.84Fe3+0,16]2O2(OH)2[SiO4]4[4] oder auch (Al3Mg)[6](Mg,Al,Fe3+)4[5][O|OH|(SiO4)2]2[3] in der kristallchemischen Strukturformelschreibweise nach Strunz. KristallstrukturYoderit kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P21/m (Raumgruppen-Nr. 11) mit den Gitterparametern a = 8,02 Å; b = 5,82 Å; c = 7,25 Å und β = 104,9° sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[3] Die Kristallstruktur besteht aus Ketten von eckenverknüpften (Al,Mg)O5(OH)-Oktaedern parallel der b-Achse [010]. Diese werden durch inselartig verteilte SiO4-Tetraeder sowie je zwei eckenverknüpften, trigonalen Dipyramiden aus (Al,Mg,Fe)(O,OH)5 verbunden.[3] EigenschaftenAuffälliges Merkmal von Yoderit ist sein starker Pleochroismus. Je nachdem, aus welcher Richtung das Licht durch den Kristall dringt, erscheint das Mineral entweder hellpreußischblau oder grün, indigoblau oder hellgelb beziehungsweise hellolivgrün oder gelb.[5] Besonders deutlich tritt diese Eigenschaft bei Dünnschliffen unter dem Durchlichtmikroskop hervor, da die optischen Achsen der einzelnen Körner im Gesteinsgefüge unterschiedlich ausgerichtet sind.[12] Bildung und FundorteYoderit bildet sich als Hauptphase in Quarz-Kyanit-Talk-Schiefern bei einem Druck von ≈ 10 kbar H2O und einer Temperatur von 800º C.[5] In den bisher gefundenen Proben fand sich Yoderit daher meist verwachsen mit Kyanit beziehungsweise diesen umwachsend.[13][6] Als Begleitminerale tritt neben den bereits genannten Mineralen unter anderem noch Hämatit auf. Bisher ist außer seiner Typlokalität Mautia Hill in Tansania nur ein weiterer Fundort bekannt (Stand 2018), nämlich die Kadunguri-Weißschiefer im Sambesi-Gürtel im Mashonaland von Simbabwe.[14] Siehe auchLiteratur
WeblinksCommons: Yoderite – Sammlung von Bildern
Einzelnachweise
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