Carlinit

Carlinit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	1974-062<ref name="IMA-Liste" />
IMA-Symbol	Cni<ref name="Warr" />
Chemische Formel	Tl2S<ref name="StrunzNickel" /><ref name="IMA-Liste" />
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Sulfide und Sulfosalze
System-Nummer nach Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	II/B.11-010<ref name="Lapis" /> 2.BD.25 02.04.13.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem	trigonal
Kristallklasse; Symbol	trigonal-pyramidal; 3<ref name="Webmineral" />
Raumgruppe	R3 (Nr. 146)Vorlage:Raumgruppe/146<ref name="RadkeDickson" />
Gitterparameter	a = 12,12 Å; c = 18,175 Å<ref name="RadkeDickson" />
Formeleinheiten	Z = 27<ref name="RadkeDickson" />
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	≈ 1 (VHN50 = 23,5 kg/mm2)<ref name="Handbookofmineralogy" />
Dichte (g/cm3)	gemessen: 8,1; berechnet: 8,55<ref name="Handbookofmineralogy" />
Spaltbarkeit	vollkommen nach {0001}, unvollkommen prismatisch<ref name="RadkeDickson" />
Bruch; Tenazität	hakelig<ref name="RadkeDickson" />
Farbe	dunkelgrau<ref name="Handbookofmineralogy" />
Strichfarbe	dunkelgrau bis schwarz<ref name="Handbookofmineralogy" />
Transparenz	undurchsichtig (opak)<ref name="Handbookofmineralogy" />
Glanz	Metallglanz<ref name="Handbookofmineralogy" />
Kristalloptik
Pleochroismus	Sichtbar: bräunlichgrau bis bläulichgrau<ref name="Mindat" />
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten	löslich in Wasser, oxidiert an der Luft<ref name="RadkeDickson" />

Carlinit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ mit der chemischen Zusammensetzung Tl₂S und damit chemisch gesehen Thallium(I)-sulfid.

Carlinit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem, konnte bisher jedoch nur in Form von unregelmäßigen Körnern bis etwa 0,5 mm Größe gefunden werden. Einige Körner zeigten schwach entwickelte rhomboedrische und tafelige Kristallformen. Das Mineral ist in jeder Form undurchsichtig (opak) und zeigt auf den Oberflächen der dunkelgrauen Körner einen metallischen Glanz. Die Strichfarbe von Carlinit ist ebenfalls dunkelgrau bis schwarz.

Mit einer Mohshärte von etwa 1 markiert Carlinit wie das Referenzmineral Talk das untere Ende der von 1 bis 10 reichenden Härteskala.

Etymologie und Geschichte

Als synthetische Verbindung konnte das Thalliumsulfid Tl₂S bereits 1939 von J. A. A. Ketelaar und E. W. Gorter dargestellt und dessen Kristallstruktur bestimmt werden. Ketelaar und Gorter bezeichneten die Verbindung in ihrer Publikation auch als Тhallosulfid und Thaliosulfid.<ref name="KetelaarGorter" />

Als natürliche Mineralbildung wurde Carlinit erstmals in der Carlin-Goldmine bei Elko im Bergbaurevier Lynn im Eureka County des US-Bundesstaates Nevada. Die Analyse und Erstbeschreibung erfolgte durch Arthur S. Radke und Frank W. Dickson, die das Mineral nach dessen Typlokalität benannten.<ref name="RadkeDickson" />

Radke und Dickson sandten ihre Untersuchungsergebnisse und den gewählten Namen 1974 zur Prüfung an die International Mineralogical Association (interne Eingangsnummer der IMA: 1974-062<ref name="IMA-Liste" />), die den Carlinit als eigenständige Mineralart anerkannte. Die Erstbeschreibung wurde ein Jahr später im Fachmagazin American Mineralogist veröffentlicht.

Das Typmaterial wird im National Museum of Natural History (NMNH) in Washington, D.C. unter der Inventarnummer 132497 aufbewahrt.<ref name="IMA-Typmaterialkatalog" />

Klassifikation

In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz war der Carlinit noch nicht aufgeführt.

In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer II/B.11-010. Dies entspricht der Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort der Abteilung „Sulfide, Selenide und Telluride mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : S,Se,Te > 1 : 1“, wo Carlinit als einziges Mineral eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer II/B.11 bildet.<ref name="Lapis" />

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte<ref name=IMA-Liste-2009 /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Carlinit ebenfalls in die Abteilung „Metallsulfide, M : S > 1 : 1 (hauptsächlich 2 : 1)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „mit Quecksilber (Hg), Thallium (Tl)“ zu finden, wo es als einziges Mitglied eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer 2.BD.25 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Carlinit die System- und Mineralnummer 02.04.13.01. Das entspricht ebenfalls der Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort der Abteilung „Sulfidminerale“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung A_mB_nX_p, mit (m+n) : p = 2 : 1“ als einziges Mitglied in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 02.04.13.

Chemismus

In der idealen, stoffreinen Zusammensetzung von Carlinit (Tl₂S) besteht das Mineral aus Thallium (Tl) und Schwefel (S) im Stoffmengenverhältnis von 2 : 1. Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von 92,73 Gew.-% Tl und 7,27 Gew.-% S.<ref name="Mineralienatlas" />

Die Analyse des Typmaterials der natürlichen Mineralbildung ergab mit einem Massenanteil von 92,93 Gew.-% Tl und 7,17 Gew.-% S nur eine geringe Abweichung von der Idealzusammensetzung.<ref name="Handbookofmineralogy" />

Kristallstruktur

Carlinit kristallisiert nach Radke und Dickson in der trigonalen Raumgruppe R3 (Raumgruppen-Nr. 146)Vorlage:Raumgruppe/146 mit den Gitterparametern a = 12,12 Å und c = 18,175 Å sowie 27 Formeleinheiten pro Elementarzelle.<ref name="RadkeDickson" />

Die Kristallstruktur von synthetischem Tl₂S wurde von Gerald Giester, Christian L. Lengauer, Ekkehart Tillmanns und Josef Zemann 2002 neu bestimmt, wobei nur die Gitterparameter mit a = 12,150(2) Å und c = 18,190(4) Å<ref name="Giester-et-al" /> leicht von den durch Radke und Dickson ermittelten Werten abwichen.

Kristallstruktur von Carlinit nach Giester et al.
mit Blickrichtung parallel zur a-Achse mit Blickrichtung parallel zur a-Achse mit Blickrichtung parallel zur b-Achse mit Blickrichtung parallel zur b-Achse mit Blickrichtung parallel zur c-Achse mit Blickrichtung parallel zur c-Achse räumliche Darstellung in der kristallographischen Standardausrichtung räumliche Darstellung in der kristallographischen Standardausrichtung
Farblegende: 0 Vorlage:Farbe Tl 0 Vorlage:Farbe S

Eigenschaften

An der Luft oxidiert Carlinit sehr schnell, wobei eine mikroskopische Untersuchung an polierten Oberflächen ergab, dass diese innerhalb von 30 Minuten oxidierten. Die Oberflächen werden dabei dunkler und verlieren ihren Glanz.<ref name="RadkeDickson" />

Carlinit hat von allen natürlich vorkommenden Schwermetallsulfiden die höchste bekannte Löslichkeit in Wasser. Die dabei entstehende Lösung ist basisch mit einem pH-Wert von 10,7.<ref name="RadkeDickson" />

Bildung und Fundorte

An seiner Typlokalität in der Carlin-Goldmine fand sich Carlinit eingesprengt in Scherzonen schwarzer brekziöser Fragmente von kohlenstoffhaltigen Kalksteinen.<ref name="RadkeDickson" /> Neben gediegen Gold traten weitere gediegen vorkommende Elemente wie Arsen, Antimon und Quecksilber sowie Avicennit, Quarz und organische Kohlenstoffbindung als Begleitminerale auf.<ref name="Handbookofmineralogy" />

Weltweit sind bisher nur zwei Fundorte für Carlinit dokumentiert (Stand 2025). Außer an seiner Typlokalität in Carlin-Goldmine konnte das Mineral bisher nur noch in der ebenfalls im Bergbaurevier Lynn (Eureka County, Nevada) liegenden Erz-Lagerstätte Deep-Post gefunden werden.<ref name="Fundorte" />

Siehe auch

• Liste der Minerale

Weblinks

Commons: Carlinite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Carlinit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 23. April 2025 
• IMA Database of Mineral Properties – Carlinite. In: rruff.info. RRUFF Project; abgerufen am 23. April 2025 (). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Carlinite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 23. April 2025 (). 

Einzelnachweise

<references> <ref name="Fundorte"> Fundortliste für Carlinit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 23. April 2025. </ref> <ref name="Giester-et-al"> </ref> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="IMA-Liste"> Vorlage:IMA-Liste </ref> <ref name="IMA-Liste-2009"> 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 Vorlage:IconExternal am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 ().  </ref> <ref name="IMA-Typmaterialkatalog"> Catalogue of Type Mineral Specimens – C. (PDF 312 kB) Commission on Museums (IMA), 9. Februar 2021, abgerufen am 23. April 2025 (Gesamtkatalog der IMA).  </ref> <ref name="KetelaarGorter"> </ref> <ref name="Lapis"> </ref> <ref name="Mindat"> Carlinite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 23. April 2025 ().  </ref> <ref name="Mineralienatlas"> Carlinit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 23. April 2025.  </ref> <ref name="RadkeDickson"> </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Webmineral"> David Barthelmy: Carlinite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 23. April 2025 ().  </ref> </references>