Mushistonit

Mushistonit
Datei:Kesterite, Mushistonite-236726.jpg Von Mushistonit überzogener Kësterit auf Glimmer vom Berg Xuebaoding, Pingwu, Sichuan, China (Gesamtgröße der Probe: 60 mm × 45 mm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	1982-068<ref name="IMA-Liste" />
IMA-Symbol	Mhi<ref name="Warr" />
Andere Namen	Zinn(IV)-kupfer(II)-hydroxid (engl. Tin IV-copper II hydroxide)<ref name="Morgenstern-Badarau" />
Chemische Formel	Cu2+Sn4+(OH)6<ref name="IMA-Liste" /> (Cu,Zn,Fe)Sn(OH)6<ref name="StrunzNickel" />
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Oxide und Hydroxide
System-Nummer nach Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	IV/F.16-050<ref name="Lapis" /> 4.FC.10 06.03.06.06
Kristallographische Daten
Kristallsystem	orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol	orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m<ref name="Webmineral" />
Raumgruppe	Pnnn (Nr. 48)Vorlage:Raumgruppe/48<ref name="Kulbakov" />
Gitterparameter	a = 7,5918 Å; b = 7,5915 Å; c = 8,0965 Å<ref name="Kulbakov" />
Formeleinheiten	Z = 4<ref name="Kulbakov" />
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	4 bis 4,5<ref name="Lapis" /> (VHN100 = 240–254 kg/mm2<ref name="Handbookofmineralogy" />)
Dichte (g/cm3)	nicht definiert
Spaltbarkeit	nicht definiert
Farbe	bräunlichgrün bis malachitgrün, gelbbraun<ref name="Handbookofmineralogy" />
Strichfarbe	nicht definiert
Transparenz	durchscheinend
Glanz	Glasglanz<ref name="Handbookofmineralogy" />

Mushistonit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ mit der idealisierten Zusammensetzung Cu²⁺Sn⁴⁺(OH)₆<ref name="IMA-Liste" /> und damit chemisch gesehen ein Kupfer-Zinn-Hydroxid. Da in Mushistonitproben, die zur Analyse der Zusammensetzung herangezogen wurden, meist ein geringer Gehalt des Kupfers durch Zink und/oder Eisen ersetzt ist, wird die Formel oft auch mit (Cu,Zn,Fe)Sn(OH)₆<ref name="StrunzNickel" /><ref name="Handbookofmineralogy" /> angegeben.

Reines synthetisches CuSn(OH)₆ kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem,<ref name="Kulbakov" /> aber hohe Gehalte an Zn und Fe in natürlichem Mushistonit können auch eine höhersymmetrische kubische Kristallstruktur stabilisieren.<ref name="Marshukova-et-al-1984" /><ref name="Najorka" /> Mushistonit konnte bisher nur in Form feinkörniger, erdiger Mineral-Aggregate und krustiger Überzüge von bräunlichgrüner bis malachitgrüner oder gelblichgrüner bis gelbbrauner Farbe gefunden werden.

Etymologie und Geschichte

Die synthetische Verbindung Zinn(IV)-kupfer(II)-hydroxid (engl. Tin IV-copper II hydroxide; CuSn(OH)₆) war bereits seit 1975 durch die Studien des Jahn-Teller-Effekts und der Kristallstruktur des Hydroxids CuSn(OH)₆ von Irène Morgenstern-Badarau bekannt.<ref name="Morgenstern-Badarau" />

Als natürliche Mineralbildung wurde das Kupfer-Zinn-Hydroxid erstmals in der Lagerstätte „Mushiston“ etwa 35 km südlich von Pendzhikent in der Zeravshan Mountain Range (Provinz Sughd) in Tadschikistan entdeckt und 1978 durch N. K. Marshukova, G. A. Sidorenko und N. I. Chistyakova in einer Kurzbeschreibung erwähnt, allerdings ohne dem Mineral einen Namen zu geben. Zitiert wurde die Entdeckung 1980 in der Publikation der New Mineral Names im Fachmagazin American Mineralogist als „Unnamed analogue of schoenfliesite“ (deutsch: Unbenanntes Analogon von Schoenfliesit).<ref name="Fleischer-et-al-1980" />

Die vollständige Erstbeschreibung erfolgte durch N. K. Marschukowa, A. B. Pawlowskij und G. A. Sidorenko (; englisch: N. K. Marshukova, A. B. Pavlovskii, G. A. Sidorenko), die das Mineral nach dessen Typlokalität benannten. Sie reichten ihre Untersuchungsergebnisse und den gewählten Namen 1982 zur Prüfung bei der International Mineralogical Association (interne Eingangs-Nr. der IMA: 1982-068<ref name="IMA-Liste" />), die den Mushistonit (, ) als eigenständige Mineralart anerkannte. Publiziert wurde die Erstbeschreibung 1984 im russischen Fachmagazin Sapiski Wsessojusnogo Mineralogitscheskogo Obschtschestwa ()<ref name="Marshukova-et-al-1984" /> und ein Jahr später bei der Auflistung der New Mineral Names im American Mineralogist.<ref name="AM70" />

Die ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Mushistonit lautet „Mhi“.<ref name="Warr" />

Klassifikation

Die strukturelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Mushistonit zur Gruppe der nicht stöchiometrischen Doppelperowskite mit unbesetzter A-Position in der Perowskit-Supergruppe. Hier bildet er zusammen mit Schoenfliesit, Burtit, Natanit, Vismirnovit, Wickmanit, Jeanbandyit und Nancyrossit die Schoenfliesit-Untergruppe.<ref name="Mitchell et al. 2017" />

Da der Mushistonit erst 1982 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten 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-Nr. IV/F.16-050. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Hydroxide und oxidische Hydrate (wasserhaltige Oxide mit Schichtstruktur)“, wo Mushistonit zusammen mit Burtit, Natanit, Schoenfliesit, Vismirnovit und Wickmanit die die „Schoenfliesitgruppe“ mit der System-Nr. IV/F.16 bildet.<ref name="Lapis" />

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte<ref name="IMA-Liste-2009" /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Mushistonit dagegen in die neu definierte Abteilung der „Hydroxide (ohne V oder U)“ ein. Diese ist zudem weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit von OH und/oder H₂O sowie der Kristallstruktur, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in der Unterabteilung „Hydroxide mit OH, ohne H₂O; eckenverknüpfte Oktaeder“ zu finden ist, wo es ebenfalls zusammen mit Burtit, Natanit, Schoenfliesit, Vismirnovit und Wickmanit die „Schoenfliesitgruppe“ mit der System-Nr. 4.FC.10 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Mushistonit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort in die Abteilung der „Hydroxide und hydroxyhaltige Oxide“ ein. Hier ist er zusammen mit Burtit, Natanit, Schoenfliesit, Vismirnovit und Wickmanit in der „Wickmanitgruppe (Kubisch oder Trigonal, mit 2+-Kationen und Sn)“ mit der System-Nr. 06.03.06 innerhalb der Unterabteilung „Hydroxide und hydroxyhaltige Oxide mit (OH)₃- oder (OH)₆-Gruppen“ zu finden.

Kristallstruktur

Obwohl die Kristallstruktur von synthetischem Kupfer-Zinn-Hydroxid mit 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle ursprünglich als tetragonal mit der Raumgruppe P4₂/nnm (Raumgruppen-Nr. 134)Vorlage:Raumgruppe/134 und den Gitterparametern a =b = 7,586 Å und c = 8,103 Å angegeben wurde,<ref name="Morgenstern-Badarau" /><ref name="StrunzNickel" /> haben mehrere Autoren darauf hingewiesen,<ref name="WelchKleppe" /><ref name="Mitchell" /><ref name="Najorka" /> dass eine solche Struktur mit fehlender oktaedrischer Neigung nicht plausibel ist.

Ursprünglich als tetragonal angegebene Kristallstruktur von Mushistonit nach I. Morgenstern-Badarau<ref name="Morgenstern-Badarau" />
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 zentriert nach den drei Raumdiagonalen zentriert nach den drei Raumdiagonalen als „Polyeder-Modell“ in kristallographischer Standardausrichtung als „Polyeder-Modell“ in kristallographischer Standardausrichtung
Farblegende: 0 Vorlage:Farbe Sn 0 Vorlage:Farbe Cu 0 Vorlage:Farbe O

Jüngste Strukturverfeinerungen von chemisch reinen synthetischen Pulverproben auf der Grundlage einer Kombination von Röntgen- und Neutronenbeugungsmessungen, mit denen die gespaltenen Wasserstoffpositionen bestimmt werden konnten,<ref name="Kulbakov" /> deuten stattdessen auf eine Struktur mit niedrigerer Symmetrie der orthorhombischen Raumgruppe Pnnn (Raumgruppen-Nr. 48)Vorlage:Raumgruppe/48 und Protonenunordnung hin. Die resultierenden Gitterparameter bei Raumtemperatur sind a = 7,5918 Å, b = 7,5915 Å und c = 8,0965 Å.<ref name="Kulbakov" />

Orthorhombische Kristallstruktur von Mushistonit nach Strukturverfeinerung von A. A. Kulbakov et al.<ref name="Kulbakov" />
als „Polyeder-Modell“ mit Blickrichtung entlang der a-Achse als „Polyeder-Modell“ mit Blickrichtung entlang der a-Achse

Wie jedoch bereits 1984 von N. K. Marshukova et al.<ref name="Marshukova-et-al-1984" /> festgestellt wurde, können natürlich vorkommende Mushistonitproben mit hohem Gehalt an Zn und Fe eine höhersymmetrische kubische Kristallstruktur der Raumgruppe Pn3m (Raumgruppen-Nr. 224)Vorlage:Raumgruppe/224 aufweisen. Ein struktureller Übergang erster Ordnung zur kubischen Symmetrie wurde später auch in der synthetischen Mischkristallserie Cu_1-xZn_xSn(OH)₆ bestätigt.<ref name="Najorka" />

Eigenschaften

Mushistonit ist schon in verdünnter Salzsäure leicht löslich.<ref name="AM70" />

Bildung und Fundorte

Datei:Kesterite-Mushistonite-176718.jpg

Kësterit, vollständig von Mushistonit überkrustet Berg Xuebaoding, Pingwu, Sichuan, China (Größe: 1,4 × 1,3 × 1,3 cm)

Mushistonit bildet sich sekundär durch Verwitterung von Stannit in der Oxidationszone von Zinn-Lagerstätten. Als Begleitminerale können neben Stannit unter anderem noch Chalkopyrit, Galenit, Kassiterit, Pseudomalachit, Quarz und Sphalerit auftreten.

Von Mushistonit konnten bisher (Stand 2023) nur wenigen Proben an weniger als 10 Fundorten gefunden werden. Seine Typlokalität „Mushiston“ ist dabei der bisher einzige bekannte Fundort in Tadschikistan.

Weitere bisher bekannte Fundorte sind unter anderem die Lithium-Lagerstätte „Londonderry“ bei der ehemaligen Siedlung Nepean nahe Coolgardie in Westaustralien, die Lagerstätte „Huya“ am Berg Xuebaoding im Kreis Pingwu in China, Carrara in den Apuanischen Alpen der italienischen Provinz Massa-Carrara, die Kësterit-Lagerstätte im Arga-Ynnakh-Khai-Granitmassiv des Jana-Tals in der russischen Republik Sacha (Jakutien), ein ehemaliger Bergbauschacht bei Cínovec (deutsch Zinnwald) in Tschechien sowie die Gruben „Etta“ und „Peerless“ bei Keystone im Pennington County (South Dakota) in den Vereinigten Staaten von Amerika.<ref name="Fundorte" />

Ein weiterer Fund in einem dolomitischen Marmor-Steinbruch bei Rędziny (deutsch Wüstenröhrsdorf bzw. Röhrsdorf) in der polnischen Landgemeinde Kamienna Góra gilt bisher als fraglich, da nicht bestätigt.<ref name="Fundorte" /><ref name="Mindat-Redziny" />

Siehe auch

• Liste der Minerale

Weblinks

Commons: Mushistonite – Sammlung von Bildern

• Mushistonit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 19. März 2023 
• Mushistonite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 19. März 2023 (). 
• IMA Database of Mineral Properties – Mushistonite. In: rruff.info. RRUFF Project; abgerufen am 19. März 2023 (). 
• Mushistonite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF); abgerufen am 19. März 2023 (). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Mushistonite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 19. März 2023 (). 

Einzelnachweise

<references> <ref name="AM70"> </ref> <ref name="Fleischer-et-al-1980"> </ref> <ref name="Fundorte"> Fundortliste für Mushistonit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 19. März 2023. </ref> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="IMA-Liste"> 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 ().  </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="Lapis"> </ref> <ref name="Marshukova-et-al-1984"> </ref> <ref name="Mindat-Redziny"> Mushistonite from Dolomitic marble quarry, Rędziny, Gmina Kamienna Góra, Kamienna Góra County, Lower Silesian Voivodeship, Poland. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. März 2023 ().  </ref> <ref name="Mitchell et al. 2017"> </ref> <ref name="Morgenstern-Badarau"> </ref> <ref name="Mitchell"> </ref> <ref name="Najorka"> </ref> <ref name="WelchKleppe"> </ref> <ref name="Kulbakov"> </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Webmineral"> David Barthelmy: Mushistonite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 19. März 2023 ().  </ref> </references>