Penroseit

Penroseit
Datei:Penroseite-217412.jpg Penroseit aus der „Virgen de Surumi“-Mine, Pakaja Canyon, Chayanta, Departamento Potosí, Bolivien
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Pen<ref name="Warr" />
Andere Namen	Blockit
Chemische Formel	(Ni,Co,Cu)Se2<ref name="IMA-Liste" /> NiSe2<ref name="StrunzNickel" />
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Sulfide und Sulfosalze (inkl. Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide und Bismutide)
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	II/C.05 II/D.17-090<ref name="Lapis" /> 2.EB.05a<ref name="IMA-Liste-2009" /> 02.12.01.04
Kristallographische Daten
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse; Symbol	disdodekaedrisch; 2/m3<ref name="Handbookofmineralogy" />
Raumgruppe	Pa3 (Nr. 205)Vorlage:Raumgruppe/205<ref name="StrunzNickel" />
Gitterparameter	a = 5,96 Å<ref name="StrunzNickel" />
Formeleinheiten	Z = 4<ref name="StrunzNickel" />
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	5,5–6<ref name="Weiß" /> oder 3<ref name="Gordon" /> (VHN100 = 500–583<ref name="Handbookofmineralogy" /><ref name="Mindat" /> oder 407 bis 550 kg/mm2<ref name="UytenbogaardtBurke" />)
Dichte (g/cm3)	gemessen: 6,58 bis 6,74; berechnet: 6,7<ref name="Handbookofmineralogy" />
Spaltbarkeit	vollkommen nach {001}, deutlich nach {011}<ref name="Handbookofmineralogy" />
Bruch; Tenazität	schwach muschelig; spröde<ref name="Handbookofmineralogy" />
Farbe	bleigrau, poliert: cremig-weißgrau<ref name="Handbookofmineralogy" />
Strichfarbe	schwarz<ref name="Handbookofmineralogy" />
Transparenz	undurchsichtig (opak)
Glanz	Metallglanz<ref name="Handbookofmineralogy" />
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten	sehr gut löslich in Salpetersäure<ref name="Earley" />

Penroseit, synonym auch Blockit, ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide“ und „Sulfosalze“ mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung NiSe₂<ref name="StrunzNickel" /> und damit chemisch gesehen Nickeldiselenid. Als enge Verwandte der Sulfide werden die Selenide in dieselbe Klasse eingeordnet.

Penroseit kristallisiert im kubischen Kristallsystem, entwickelt aber nur mikroskopisch kleine Kriställchen und findet sich überwiegend in Form von nierenförmigen, massigen Mineral-Aggregaten mit radialstrahliger, säulenartiger Struktur. Penroseit ist in jeder Form undurchsichtig (opak). Frische Penroseitproben sind von bleigrauer, auf polierten Oberflächen auch cremig-weißgrauer Farbe und zeigen einen metallischen Glanz auf den Oberflächen. Allerdings laufen diese sehr schnell an.<ref name="Handbookofmineralogy" />

Etymologie und Geschichte

Das Mineral wurde 1926 von Samuel George Gordon nach einem Fund aus Colquechaca in Bolivien beschrieben, der es nach dem amerikanischen Mineralogen Richard Alexander Fullerton Penrose, Jr. (1863–1931) benannte.

Penroseit war das erste natürliche Nickelselenid, das entdeckt wurde, und zu der Zeit auch das Mineral mit dem höchsten Selenanteil. 1935 wurde mit Blockit, beschrieben durch Robert Herzenberg und Friedrich Ahlfeld, der Selenanteil übertroffen<ref name="HerzenbergAhlfeld" />. Bereits zwei Jahre später erkannten allerdings F. A. Bannister und Max H. Hey aufgrund ihrer Analysen, dass Blockit bis auf geringe Schwankungen in den Fremdbeimengungen aufgrund der gleichen Symmetrie und Kristallstruktur identisch mit Penroseit ist.<ref name="BannisterHey" />

Das Typmaterial des Minerals wird im Natural History Museum in London, England unter der Katalog-Nr. 1926,1, Harvard University in Cambridge, Massachusetts unter der Katalog-Nr. 87472 und im National Museum of Natural History in Washington, D.C., USA unter den Katalog-Nr. 95302 und R7247 aufbewahrt.<ref name="Handbookofmineralogy" />

Klassifikation

Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Penroseit zur Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung „Sulfide mit M : S < 1 : 1“, wo er zusammen mit Aurostibit, Cattierit, Geversit, Hauerit, Laurit, Michenerit, Pyrit, Sperrylith, Trogtalit, Vaesit und Villamanínit die „Pyrit-Reihe“ mit der Systemnummer II/C.05 bildete.

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/D.17-090. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Sulfide mit Metall : S,Se,Te < 1 : 1“, wo Penroseit zusammen mit Aurostibit, Cattierit, Changchengit, Dzharkenit, Erlichmanit, Fukuchilit, Geversit, Hauerit, Insizwait, Kruťait, Laurit, Maslovit, Mayingit, Michenerit, Padmait, Pyrit, Sperrylith, Testibiopalladit, Trogtalit, Vaesit und Villamanínit die „Pyritgruppe“ mit der Systemnummer II/D.17 bildet.<ref name="Lapis" />

Die von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte<ref name="IMA-Liste-2009" /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Penroseit in die allgemeinere Abteilung der „Metallsulfide mit M : S ≤ 1 : 2“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach dem genauen Stoffmengenverhältnis und den in der Verbindung vorherrschenden Metallen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „M : S = 1 : 2, mit Fe, Co, Ni, PGE usw.“ zu finden ist, wo es zusammen mit Aurostibit, Cattierit, Dzharkenit, Erlichmanit, Fukuchilit, Gaotaiit, Geversit, Hauerit, Insizwait, Iridisit (nicht anerkannt), Kruťait, Laurit, Pyrit, Sperrylith, Trogtalit, Vaesit und Villamanínit die „Pyritgruppe“ mit der Systemnummer 2.EB.05a bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Penroseit die System- und Mineralnummer 02.12.01.04. Dies entspricht ebenfalls der Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort der Abteilung „Sulfidminerale“, wo das Mineral zusammen mit Aurostibit, Cattierit, Dzharkenit, Erlichmanit, Fukuchilit, Gaotaiit, Geversit, Hauerit, Insizwait, Kruťait, Krutovit, Laurit, Mayingit, Pyrit, Sperrylith, Trogtalit, Vaesit und Villamanínit in der „Pyritgruppe (Isometrisch: Pa3)“ mit der Systemnummer 02.12.01 innerhalb der Unterabteilung „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung A_mB_nX_p, mit (m+n) : p = 1 : 2“ zu finden ist.

Chemismus

Der idealisierten (theoretischen) Zusammensetzung von Penroseit (NiSe₂) zufolge besteht das Mineral aus 27,09 % Nickel und 72,91 % Selen. Analysen des Typmaterials aus Bolivien sowie aus der Gang-Lagerstätte Hope's Nose bei Torquay in der englischen Grafschaft Devon ergaben allerdings zusätzliche Gehalte von 3,2 bzw. 9,2 % Cobalt und 2,1 bzw. 5,7 % Kupfer, die einen entsprechenden Teil des Nickels ersetzen (Substitution, Diadochie).

Aus den Ergebnissen ergibt sich die resultierende empirische Formel (Ni_0,84Co_0,12Cu_0,07)_Σ=1,03Se_1,97 bzw. (Ni_0,46Co_0,34Cu_0,20)_Σ=1,00Se_2,00, was zur Mischformel (Ni,Co,Cu)Se₂ idealisiert wurde und von der IMA als offizielle Formel für den Penroseit angegeben wird.<ref name="IMA-Liste" />

Des Weiteren wurden bei verschiedenen Penroseitproben Bleigehalte von bis zu 17 %<ref name="SchröckeWeiner" /> sowie geringe Beimengungen von Silber (1,73–7,78 %), Quecksilber (1,41–4,12 %) und Eisen (0,72–1,29 %) gemessen.<ref name="BannisterHey" />

Kristallstruktur

Penroseit kristallisiert kubisch in der Pyritstruktur in der Raumgruppe Pa3 (Raumgruppen-Nr. 205)Vorlage:Raumgruppe/205 mit dem Gitterparameter a = 5,96 Å und vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.<ref name="StrunzNickel" />

Die Kristallstruktur von Penroseit entspricht der Pyritstruktur, wobei Nickel- anstelle der Eisenatome die Gitterplätze einer kubisch flächenzentrierten Elementarzelle besetzen und hantelförmige Selen₂-Gruppen die Zwischengitterplätze. Die Hantelachsen sind jeweils in unterschiedlicher Orientierung parallel zu den 3-zähligen Drehachsen ausgerichtet, was der Grund für die niedrigere Symmetrieklasse innerhalb des kubischen Systems ist.

Kristallstruktur von Penroseit

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 zentriert nach den drei Raumdiagonalen räumliche Darstellung zentriert nach den drei Raumdiagonalen

Farbtabelle: Vorlage:Farbe Ni 0 Vorlage:Farbe Se

Eigenschaften

Penrosit ist sehr gut unter Aufbrausen in Salpetersäure (HNO₃) löslich. Andere typische Lösungsmittel wie Salzsäure (HCl), Eisen(III)-chlorid (FeCl₃), Quecksilber(II)-chlorid (HgCl₂) und Kaliumhydroxid (KOH) zeigen keine Änderung. Einzig bei Kaliumcyanid (KCN) bildete sich eine graubraune Verfärbung.<ref name="Earley" />

Bezüglich der Härte von Penroseit gibt es unterschiedliche Angaben. So wird die Mohshärte vom Erstbeschreiber Gordon mit 3 angegeben.<ref name="Gordon" /> Andere Quellen geben dagegen eine Mohshärte zwischen 2,5 und 3<ref name="SchröckeWeiner" /> oder 4<ref name="Klockmann" /> (nach N. D. Sindeeva 1964 auch 4.7<ref name="Ramdohr" />) an. Die Vickershärte (VHN) soll bei einer Prüfkraft von 100 g zwischen 500 und 583 kg/mm² betragen,<ref name="Handbookofmineralogy" /><ref name="Mindat" /> was nach Alexander Hölzel (1945–2012) einer Mohshärte von 5,5 bis 6 entsprechen würde.<ref name="Weiß" /> In dem 1985 veröffentlichten Werk Tables for Microscopic Identification of Ore Minerals von Willem Uytenbogaardt (1918–2012) und Ernest Alexander Julius Burke wird dagegen für Penroseit eine geringere Vickershärte von 407 bis 550 kg/mm² angegeben.<ref name="UytenbogaardtBurke" />

Bildung und Fundorte

Penroseit bildet sich in hydrothermalen Gesteinsadern. Beobachtet wurden dabei Paragenesen mit Naumannit, Clausthalit, Gersdorffit, Tiemannit, Pyrit, Chalkopyrit, Sederholmit und Trüstedtit.<ref name="Handbookofmineralogy" />

Aktuell (2015) sind von Penroseit 16 Fundorte bekannt. Vier davon befinden sich in Deutschland.<ref name="Fundorte" />

In Deutschland gibt es einen Fundort in Bayern in Wölsendorf (Oberpfalz), einen in Niedersachsen in Lautenthal (Harz), einen in Rheinland-Pfalz in Niederfischbach (Siegerland) und einen in Sachsen-Anhalt in Abberode (ebenfalls Harz).<ref name="Fundorte" />

Des Weiteren gibt es einen Fundort in Bolivien, der die Typlokalität ist, zwei in China, zwei in Finnland, einen in Kanada, einen in der DR Kongo, einen in Rumänien, einen in Spanien und einen im Vereinigten Königreich.<ref name="Fundorte" />

Siehe auch

• Liste der Minerale

Weblinks

Commons: Penroseite – Sammlung von Bildern

• Penroseit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 29. Juli 2025 
• David Barthelmy: Penroseite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 29. Juli 2025 (). 
• IMA Database of Mineral Properties – Penroseite. In: rruff.info. RRUFF Project; abgerufen am 29. Juli 2025 (). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Penroseite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 29. Juli 2025 (). 

Einzelnachweise

<references> <ref name="BannisterHey"> </ref> <ref name="Earley"> </ref> <ref name="Fundorte"> Fundortliste für Laurit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 29. Juli 2025. </ref> <ref name="Gordon"> </ref> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="HerzenbergAhlfeld"> </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="Klockmann"> Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 459 (Erstausgabe: 1891).  </ref> <ref name="Lapis"> </ref> <ref name="Mindat"> Penroseite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 29. Juli 2025 ().  </ref> <ref name="Ramdohr"> Paul Ramdohr: Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. 4., bearbeitete und erweiterte Auflage. Akademie-Verlag, Berlin 1975, S. 877, 1218.  </ref> <ref name="SchröckeWeiner"> </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="UytenbogaardtBurke"> </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Weiß"> Stefan Weiß: Pyrit-Systematik. Pyrit und Markasit: eine Großfamilie. In: Pyrit und Markasit. Das eiserne Überall-Mineral (= Christian Weise [Hrsg.]: extraLapis. Band 11). Christian Weise Verlag, 1996, ISBN 3-921656-38-9, ISSN 0945-8492, S. 7.  </ref> </references>