| Dioptas | |
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Symbol | Dpt[1] |
| Andere Namen | Kupfersmaragd |
| Chemische Formel | Cu6[Si6O18]·6H2O[2] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) | Silikate und Germanate – Ringsilikate |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana | VIII/C.09 VIII/E.21-010 9.CJ.30 61.01.03.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | trigonal |
| Kristallklasse;Symbol | trigonal-rhomboedrisch;3[3] |
| Raumgruppe | R3 (Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148[2] |
| Gitterparameter | a = 14,57 Å;c = 7,78 Å[2] |
| Formeleinheiten | Z = 3[2] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 5 |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,28 bis 3,35; berechnet: [3,30][4] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {1011}[4] |
| Bruch;Tenazität | muschelig bis uneben |
| Farbe | blaugrün, smaragdgrün, türkisfarben |
| Strichfarbe | schwach grünblau |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nω = 1,644 bis 1,658[5] nε = 1,697 bis 1,709[5] |
| Doppelbrechung | δ = 0,053[5] |
| Optischer Charakter | einachsig positiv |
| Pleochroismus | schwach: dunkelsmaragdgrün, hellsmaragdgrün |
| Weitere Eigenschaften | |
| Besondere Merkmale | wärme- bzw. sonnenempfindlich (dunkle Verfärbung) |
DasMineralDioptas, wegen seiner meist tiefgrünen Färbung oft auch alsKupfersmaragd oderKieselkupfersmaragd bezeichnet, ist ein eher selten vorkommendesRingsilikat aus derMineralklasse der „Silikate undGermanate“. Es kristallisiert imtrigonalen Kristallsystem mit derZusammensetzung Cu6[Si6O18]·6H2O.[2]
Dioptas entwickelt überwiegend kurze bis lange, prismatischeKristalle, aber auch körnigeAggregate in den FarbenSmaragdgrün bisTürkis. Auf den Oberflächen der durchsichtigen bis durchscheinenden Kristalle zeigt sich ein glasähnlicherGlanz. Auch seineMohshärte von 5 entspricht der von Glas[6] bzw. dem ReferenzmineralApatit, er lässt sich daher mit einem Messer ritzen.
Erstmals erwähnt wurde das Mineral 1793 durchJean-Claude Delamétherie, der sich allerdings von dessen smaragdgrüner Farbe täuschen ließ und es für eine Abart vonSmaragd hielt und entsprechend alsEmeraudine bezeichnete.[7] Korrekt beschrieben wurde das Mineral dann 1797 von Haüy, der für das Mineral den NamenDioptas vongriechisch διοπτεία fürHindurchsicht wählte.[8]Dietrich Ludwig Gustav Karsten undChristian Samuel Weiss übersetzten Haüys Herleitung wie folgt:
„Wenn man einen dodekaëdrischen Dioptas gegen das Licht hält, so nimmt man im Innern sehr deutlich reflektirende Stellen wahr, die mit Flächen parallel gehen, welche, so viel sich sehen läßt, mit den Endkanten parallel laufen; so daß man also die Durchgänge der Blätter schon im voraus an diesen zurückstrahlenden Stellen erkennen kann, wodurch der Krystall, um mich so auszudrücken, queer durchschnitten wird. Dies drückt der Name Dioptas aus.“
Sinngemäß nimmt der Name damit Bezug auf die Eigenschaft, dass aufgrund der Lichtreflexionen die inneren Spaltflächen zu sehen sind.[10]
AlsTyplokalität gilt dieLagerstätte von „Altyn-Tyube“ (Altyn-Tube) am FlussAltyn-Su in der ProvinzQaraghandy von Kasachstan.[5]
DasTypmaterial des Minerals soll sich in der Mineralogischen Sammlung desMuséum national d’histoire naturelle inParis befinden (Sammlung von Haüy, Katalog-Nr.4969),[4] allerdings wird diese Angabe durch den Typmineral-Katalog derInternational Mineralogical Association (IMA) nicht bestätigt.[11]
Bereits in der veralteten8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Dioptas zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Ringsilikate (Cyclosilikate)“ (Mit Sechserringen [Si6O18]12−), wo er als einziges Mitglied die unbenannte GruppeVIII/C.09 bildete.
Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisiertenLapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik vonKarl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr.VIII/E.21-10. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Ringsilikate“, wo Dioptas zusammen mitOdintsovit undChrysokoll eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet.[12]
Die seit von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte[13]9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Dioptas ebenfalls in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Ringsilikate (Cyclosilikate)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Art der Ringbildung und der möglichen Anwesenheit weitererAnionen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „[Si6O18]12−-Sechser-Einfachringe ohne inselartige, komplexe Anionen“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe9.CJ.30 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlicheSystematik der Minerale nach Dana ordnet den Dioptas in die Klasse der „Silikate und Germanate“, dort allerdings in die bereits feiner unterteilte Abteilung der „Ringsilikate: Sechserringe“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe61.01.03 innerhalb der Unterabteilung „Ringsilikate: Sechserringe mit Si6O18-Ringen; mögliche (OH) und Al-Substitution“ zu finden.
Dioptas kristallisiert trigonal in derRaumgruppeR3 (Raumgruppen-Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148 mit denGitterparameterna = 14,57 Å undc = 7,78 Å sowie 3Formeleinheiten proElementarzelle.[2]
Strukturell besteht Dioptas aus stark deformierten [Si6O18]-Silikatringen, deren enge Kanäle von lediglich 1,77 Å das enthalteneKristallwasser im Gegensatz zu denZeolithen nicht so einfach entweichen lassen bzw. absorbieren können.[2] Durch vorsichtiges Erwärmen lässt es sich aber austreiben.[14] Die Kristallstruktur von Dioptas zeigt, dass die sechs tetraedrischen Silicat-Anionen über ihre Sauerstoffatome zu dem Silikatring verbunden sind. An den Sauerstoffatomen, die nicht an der Ringbildung beteiligt sind, werden Cu-Atome koordiniert. Die Cu-Atome werden äquatorial von vier Sauerstoffatomen und zusätzlich von zwei Wassermolekülen zu verzerrten Oktaedern koordiniert. Diese Oktaeder sind untereinander durch gemeinsame Kanten verknüpft, so dass die Silikatringe lateral und vertikal zu einem dreidimensionalen Netzwerk verbunden sind. Die Anordnung der Oktaeder erfolgt in der Art, dass sich die Wassermoleküle in Richtung der Silikatringe ausrichten.[15]
| Kristallstruktur von Dioptas |
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| Farblegende:0_Cu0_Si0_O0_H2O |
Die Farbe des Minerals wird durch die energetische Lage der dd-Übergänge bestimmt. Diese wurden mittels einesUV-VIS-Spektrums gemessen und zuverlässig zugeordnet.[16]
Vor demLötrohr ist Dioptas zwar unschmelzbar, färbt sich aber schwarz. InSalzsäure undAmmoniak ist er löslich, wobei sichKieselsäure (Kieselgallerte) abscheidet.[14]
Dioptas bildet sich in derOxidationszone vonKupfer-Lagerstätten sowie in Klüften vonKalkstein,Dolomit oderSandstein, wo er unter anderem inParagenese mitCalcit,Cerussit,Chrysokoll,Hemimorphit,Malachit,Mimetesit undWulfenit auftritt.[4]
Als eher seltene Mineralbildung kann Dioptas an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Bisher sind weltweit rund 180 Fundorte dokumentiert (Stand 2011).[17]
Bekannt aufgrund außergewöhnlicher Dioptasfunde sind neben seiner Typlokalität Altyn-Tyube in Kasachstan unter anderem nochTsumeb in Namibia undRenéville imDepartment Pool in der Republik Kongo, wo gut ausgebildete Kristalle von bis zu 5 cm Größe zutage traten.
In Deutschland fand man das Mineral unter anderem im Zinnbergwerk vonAltenberg im sächsischen Erzgebirge. Ein weiterer Fundort, Sasel beiGrebin am See in Schleswig-Holstein, gilt bisher nicht als gesichert.
Weitere Fundstellen liegen unter anderem in Angola, Argentinien, Australien, Chile, Frankreich, Iran, Italien, der Demokratischen Republik Kongo, Marokko, Mexiko, Namibia, Neuseeland, Peru, der Republik Kongo, Rumänien, Südafrika, Tschechien sowie in mehreren Bundesstaaten der USA.
Die Synthese des reinen Silikates ist noch nicht gelungen. Dagegen ist die Synthese desisotypen Germanats Cu6Ge6O18·6H2O sowie eines Germanats mit bis zu 18 at-% Si Ersatz für Ge bekannt.[18]
Dioptas ist als Mineral hauptsächlich für Sammler von Interesse. ZuSchmucksteinen für den kommerziellen Gebrauch wird er aufgrund seiner relativ geringen Härte, guten Spaltbarkeit und vor allem seiner großen Empfindlichkeit gegenüber jeder Art von Wärmeeinfluss (Kristallwasserverlust macht den Stein trübe und dunkel) nur sehr seltengeschliffen.[19] Das Mineral kann unter anderem mitDiopsid,Fluorit undSmaragd verwechselt werden.
