Ikait

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Ikait
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1962-005[1]

IMA-Symbol

Ika[2]

Andere Namen
  • Calciumcarbonat-Hexahydrat bzw. Kalciumkarbonat-Hexahydrat[3]
  • Hydrocalcit (nach B. Kossmann, 1892)[4]
Chemische FormelCa[CO3]·6H2O[5][1]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Carbonate und Nitrate (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate)
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana

Vb/C.01
V/D.01-060[6]

5.CB.25
15.01.04
Kristallographische Daten
Kristallsystemmonoklin
Kristallklasse;Symbolmonoklin-prismatisch; 2/m
RaumgruppeC2/c (Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15[5]
Gitterparametera = 8,79 Å;b = 8,31 Å;c = 11,02 Å
β = 110,53°[5]
FormeleinheitenZ = 4[5]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärtenicht definiert
Dichte (g/cm3)gemessen: 1,77; berechnet: [1,833][7]
Spaltbarkeitnicht definiert
Farbefarblos[8] bis kalkweiß[6]
Strichfarbeweiß[6]
Transparenzdurchscheinend
GlanzBitte ergänzen!
Kristalloptik
Brechungsindizesnα = 1,455[9]
nβ = 1,538[9]
nγ = 1,545[9]
Doppelbrechungδ = 0,090[9]
Optischer Charakterzweiachsig negativ
Achsenwinkel2V = 45° (gemessen); 30° (berechnet)[9]
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhaltenzerfällt bei über 3 °C[10] (oder 8 °C[7]) zuCalcit und Wasser

Ikait ist ein sehr selten vorkommendesMineral aus derMineralklasse der „Carbonate undNitrate“ mit derchemischen Zusammensetzung Ca[CO3]·6H2O[5] und damit chemisch gesehen einwasserhaltigesCalciumcarbonat.

Ikait kristallisiert immonoklinen Kristallsystem, ist aber chemisch nur bis zu einer Temperatur von unter 3 °C stabil und wandelt sich darüber aufgrund von Kristallwasserverlust irreversibel inCalcit um. Es finden sich daher überwiegend nurPseudomorphosen von Calcit nach Ikait, die auch als „Glendonit“ bezeichnet werden. Echte Ikaitkristalle haben einen tafeligenHabitus und werden meist nur wenige Millimeter groß. Bekannt sind allerdings auch submarine, säuligeMineral-Aggregate von mehreren Dezimetern Dicke und mehreren Metern Höhe mit einer porösen Rinde aus kleinen, glänzenden Ikaitkristallen.[8]

Inhaltsverzeichnis

Etymologie und Geschichte

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Erstmals entdeckt wurde Ikait im FjordIkka (alte RechtschreibungÍka, dänischIka Fjord), genauer im dortigen „Ikka-Grønnedal-Komplex“ (61° 12′ 9″ N,48° 0′ 50″ W61.20252-48.013751) rund 6 km südöstlich vonKangilinnguit und etwa 8 km östlichIvittuut inGrönland[11] entdeckt. Die wissenschaftliche Erstbeschreibung erfolgte 1963 durch den dänischen MineralogenHans Pauly[12], der das Mineral nach dessenTyplokalität benannte.

Pauly sandte seine Untersuchungsergebnisse und den gewählten Namen 1962 zur Prüfung an dieInternational Mineralogical Association (interne Eingangs-Nr. der IMA: 1962-005[1]), die den Ikait als eigenständige Mineralart anerkannte. Die ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auchMineral-Symbol) von Ikait lautet „Ika“.[2]

Klassifikation

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In der veralteten8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Ikait zur Mineralklasse der „Nitrate, Carbonate und Borate“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltigen Carbonate ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mitBarringtonit,Hellyerit,Lansfordit,Monohydrocalcit undNesquehonit die „Nesquehonit-Lansfordit-Gruppe“ mit der System-Nr.Vb/C.01 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.V/D.01-060. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Wasserhaltige Carbonate, ohne fremde Anionen“, wo Ikatit zusammen mit Barringtonit, Hellyerit, Lansfordit, Monohydrocalcit und Nesquehonit die unbenannte GruppeV/D.01 bildet.[6]

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte[13]9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Ikait in die neue Klasse der „Carbonate und Nitrate“ ein (die Borate bilden hier eine eigene Klasse). Dort ist das Mineral nach wie vor in die Abteilung der „Carbonate ohne zusätzliche Anionen; mit H2O“ eingeordnet. Diese ist jedoch weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligtenKationen und der Elementgruppenzugehörigkeit der Metalle, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen Kationen (Alkali- und Erdalkali-Carbonate)“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe5.CB.25 bildet.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlicheSystematik der Minerale nach Dana ordnet den Ikait wie die veraltete Strunz’sche Systematik in die gemeinsame Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltigen Carbonate“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe15.01.04 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Carbonate mit A+(XO3)·x(H2O)“ zu finden.

Kristallstruktur

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Ikait kristallisiert monoklin in derRaumgruppeC2/c (Raumgruppen-Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15 mit denGitterparameterna = 8,79 Å;b = 8,31 Å;c = 11,02 Å und β = 110,5° sowie 4Formeleinheiten proElementarzelle.[5]

Eigenschaften

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Ikait ist chemisch instabil und zerfällt bei höheren Temperaturen als 3 °C (anderen Quellen zufolge auch bei über 8 °C[7]) schnell in eine trübe, weißeSuspension aus Wasser undCalcitkristallen.[10]

Neuere Analysen der Strukturveränderung von Ikait, die N. Tateno und A. Kyono an einem Einkristall mittels einer Tieftemperatur-Röntgenbeugungsstudie durchführten, zeigten jedoch, dass die ikaitische Struktur des Minerals bereits bei einer Temperatur von 0 °C verloren geht. Die Messung begann bei einer Temperatur von −50 °C und wurde schrittweise um 10 °C erhöht. Dabei zeigte sich, dass das Volumen der Elementarzelle (auchEinheitszelle) dehnte sich dabei ebenfalls schrittweise anisotrop entlang der a-Achse, gefolgt von der c-Achse bis auf 771,0 Å3 bei −10 °C aus.[14]

Modifikationen und Varietäten

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Glendonit von der russischenHalbinsel Kola (Größe: 10,3 × 7,7 × 5,9 cm)

Glendonit ist die bekanntestePseudomorphose vonCalcit nach Ikait. Ähnliche Pseudomorphosen von Calcit nach Ikait sind auch unter den NamenFundylit,Jarrowit oderThinolith bekannt, wobei letztere eigentlich eine Pseudomorphose von Calcit nachGaylussit bezeichnet.[15]

Eine sehr begehrte, aber äußerst seltene Varietät sind die sogenannten „Pineapple Opale“ (auchOpal-Pineapple), igel- bzw.ananasförmige Pseudomorphosen vonOpal nach Ikait, die bisher nur in Opalfeldern naheWhite Cliffs[16] undAndamooka in Australien gefunden wurden.[17]

Bildung und Fundorte

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Ikait bildet sich inMeerwasser unter anaeroben Bedingungen inperiglazialer und glaziomariner Umgebung, das heißt in geologischen Gebieten, die durchFrost undGletscher gebildet bzw. beeinflusst wurden oder werden, und reich an organischem Material sind. An dessenTyplokalität im Ika Fjord findet sich das Mineral in Form von unterseeischen Säulen bei einer Temperatur von 3 °C, die sich bis zu 20 m über dem Fjordboden über Quellen im Boden erstrecken.

Als sehr seltene Mineralbildung konnte Ikait bisher nur in wenigen Mineralproben nachgewiesen werden. Weltweit sind bisher nur rund 10 Fundorte dokumentiert (Stand 2023).[18] Seine Typlokalität Ikka ist dabei der bisher einzige bekannte Fundort inGrönland, wo allerdings auch mit einer Länge von 10 Metern die bisher größten, säuligen Mineral-Aggregate gefunden wurden.[19]

Weitere Fundorte sind unter anderem[20]

Bekannte Fundorte für Glendonit-Pseudomorphosen sind zudem

  • Peak Dale (Peak Forest) in der englischen GrafschaftDerbyshire im Vereinigten Königreich
  • der FlussOlenitsa, der nahe der russischenHalbinsel Kola insWeiße Meer mündet, wo igel- oder sternförmige Glendonite entdeckt wurden.[19]
  • dasHunter Valley in New South Wales, Australien, wo sich bis zu 20 Zentimeter große Glendonite fanden.[19]

Synthetische Darstellung

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Bei einer Studie für eineRaman-Spektroskopie wurde Ikait durch Auflösen von CaCl2 in Wasser und Zugabe zu einer Lösung, die Na2CO3 und Na5P3O10 enthielt, synthetisch hergestellt. Nach mehrmonatiger Lagerung dieser Lösung bei 3 bis 5 °C bildeten sich Ikaitkristalle.[10]

Siehe auch

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Literatur

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  • Hans Pauly:Ikait, nyt mineral der danner skaer. In:Naturens Verden (Copenhagen). Juni 1963,S. 168–192 (dänisch,rruff.info [PDF;1,1 MB; abgerufen am 20. Juni 2023]). 
    • Hans Pauly:Ikaite, a new mineral from Greenland. In:Arctic.Band 16, 1963,S. 263–264 (englisch). 
  • K. F. Hesse, H. Küppers, E. Suess:Refinement of the structure of ikaite, CaCO3·6H2O. In:Zeitschrift für Kristallographie.Band 163, 1983,S. 227–231 (englisch,rruff.info [PDF;242 kB; abgerufen am 20. Juni 2023]). 
  • Michael Fleischer:New mineral names. In:American Mineralogist.Band 49, 1964,S. 439–448 (englisch,rruff.info [PDF;666 kB; abgerufen am 20. Juni 2023]). 
  • Anat Shahar, William A. Bassett, Ho Kwang Mao, I-Ming Chou, Wendy Mao:The stability and Raman spectra of ikaite, CaCO3·6H2O, at high pressure and temperature. In:American Mineralogist.Band 90, 2005,S. 1835–1839 (englisch,rruff.info [PDF;172 kB; abgerufen am 20. Juni 2023]). 

Weblinks

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Commons: Ikaite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. abcMalcolm 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 (englisch). 
  2. abLaurence N. Warr:IMA–CNMNC approved mineral symbols. In:Mineralogical Magazine.Band 85, 2021,S. 291–320,doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch,cambridge.org [PDF;320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]). 
  3. Hans Pauly:Ikait, nyt mineral der danner skaer. In:Naturens Verden (Copenhagen). Juni 1963,S. 187 (dänisch,rruff.info [PDF;1,1 MB; abgerufen am 20. September 2023]). 
  4. Carl Hintze:Handbuch der Mineralogie. Hrsg.: Karl F. Chudoba. Ergänzungsband 3: Neue Minerale und neue Mineralnamen (mit Nachträgen, Richtigstellungen und Ergänzungen). Walter de Gruyter, Berlin 1968,S. 487 (Der Mineralname „Hydrocalcit“ (Β. Kossmann, 1892) für CaCO3·2H20 (ds. Hdb., Ergbd. I, 227) wird von H. Pauly gelegentlich seiner Untersuchungen über Ikait (ds. Ergbd., 157–158) verworfen, weil die Kennzeichnung von „Hydrocalcit“ als zu zweifelhaft anzusprechen ist. (Lit.: Hans Pauly, Naturens Verden, Juni 1963, 168—171 und 186—192. — Ref.: Miner. Mag. 1964, 33, 1138 (unter Ikait))). 
  5. abcdeHugo Strunz,Ernest H. Nickel:Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001,ISBN 3-510-65188-X,S. 305 (englisch). 
  6. abcdStefan Weiß:Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018,ISBN 978-3-921656-83-9. 
  7. abcIkaite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.):Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF;66 kB; abgerufen am 16. April 2018]). 
  8. abFriedrich Klockmann:Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.:Paul Ramdohr,Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978,ISBN 3-432-82986-8,S. 581 (Erstausgabe: 1891). 
  9. abcdeIkaite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 19. Juni 2023 (englisch). 
  10. abcAnat Shahar, William A. Bassett, Ho Kwang Mao, I-Ming Chou, Wendy Mao:The stability and Raman spectra of ikaite, CaCO3·6H2O, at high pressure and temperature. In:American Mineralogist.Band 90, 2005,S. 1835–1839 (englisch,rruff.info [PDF;172 kB; abgerufen am 20. Juni 2023]). 
  11. Typlokalität Ikka-Grønnedal Complex (Ika-Grønnedal), Sermersooq, Greenland. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 19. Juni 2023 (englisch). 
  12. abHermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren: Klima: Wichtiges Mineral im Meereis entdeckt. Ikait mit großer Bedeutung im globalen Kohlenstoffkreislauf. Scinexx – Das Wissensmagazin, 21. April 2008, abgerufen am 19. Juni 2023. 
  13. 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 Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch). 
  14. N. Tateno, A. Kyono:Structural change induced by dehydration in ikaite (CaCO3·6H2O). In:Journal of Mineralogical and Petrological Sciences.Band 109, 2014,S. 157–168,doi:10.2465/jmps.140320 (englisch,online verfügbar bei researchgate.net [abgerufen am 20. Juni 2023]). 
  15. Friedrich Klockmann:Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.:Paul Ramdohr,Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978,ISBN 3-432-82986-8,S. 582 (Erstausgabe: 1891). 
  16. White Cliffs Opal. Mining and trading. In: whitecliffsopal.com. Australian Gemmologist Magazine, November 1986, abgerufen am 19. Juni 2023. 
  17. Pineapple Opal. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 19. Juni 2023 (englisch). 
  18. Localities for Ikaite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 19. Juni 2023 (englisch). 
  19. abcThe Giant Crystal Project Site – Ikaite (Memento vom 19. November 2016 imInternet Archive)
  20. Fundortliste für Ikait beimMineralienatlas (deutsch) und beiMindat (englisch), abgerufen am 20. Juni 2023.
  21. David Nield: Huge, 'Impossible' Crystals in Denmark Have Finally Been Explained by Scientists. In: sciencealert.com. 16. Oktober 2020, abgerufen am 20. Juni 2023. 
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