Toturit

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Toturit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

2009-033[1]

IMA-Symbol

Tot[2]

Chemische Formel
  • Ca3Sn2(SiFe3+2)O12[1]
  • Ca3Sn2Fe2SiO12[3]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Silikate und Germanate –Inselsilikate (Nesosilikate)
System-Nummer nach
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)

VIII/A.08-180[4]
Kristallographische Daten
Kristallsystemkubisch
Kristallklasse;Symbolhexakisoktaedrisch; 4/m32/m
RaumgruppeIa3d (Nr. 230)Vorlage:Raumgruppe/230
Gitterparametera = 12,55 Å[3]
FormeleinheitenZ = 8[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärtenicht bestimmt
Dichte (g/cm3)berechnet: ~4,49[3]
Spaltbarkeitnicht bestimmt
Bruch;Tenazitätnicht bestimmt
Farbegelb oder hellbraun[3]
Strichfarbeweiß[3]
TransparenzBitte ergänzen!
Glanznicht bestimmt
Radioaktivitätdurch Uraneinbau mitunter schwach radioaktiv
Kristalloptik
Brechungsindexn = nicht bestimmt
Doppelbrechungisotrop[3]

DasMineralToturit ist ein sehr seltenesInselsilikat aus derObergruppe der Granate mit derEndgliedzusammensetzung Ca3Sn2Fe2SiO12. Es kristallisiert imkubischen Kristallsystem mit derStruktur von Granat und findet sich in schmalen Zonen oder kleinen Flecken in Umwandlungsprodukten vonZirkon oderKimzeyit-Kerimasit-reichen Granaten.[3]

Toturit ist bislang (2022) nur in seinerTyplokalität nachgewiesen worden, einem Kalksilikat-Xenolithen aus einemIgnimbrit von Berg Lakargi, ChegemCaldera in dernordkaukasischenRepublik Kabardino-Balkarien inRussland.[5]

Inhaltsverzeichnis

Etymologie und Geschichte

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Künstlich erzeugtezinnreiche Granate mit bis zu 26 Gew-% SnO2 treten zusammen mitKassiterit inSchlacken aus derZinnverhüttung auf.[6]

Natürliche zinnhaltige Granate sind sehr selten. In wenigen zinnführendenSkarnen wurdenAndradite mit bis zu 5,8 Gew-% SnO2 gefunden und in den sanidinitfaziellen Kalk-Silikat-Fremdgesteinseinschlüssen des Ignimbrites der Chegem Caldera konnten die Sn-GranateBitikleit,Dzhuluit undIrinarassit nachgewiesen werden. In diesemXenolith entdeckte die Arbeitsgruppe um Galuskina einen Sn-Fe-Silikatgranat. Sie benannten das neue Mineral einerseits nach dem Fluss Totur im Dorf Eltyubyu nahe der Fundstelle, andererseits nach dem balkarischen Gott und Krieger der Antike Totur.[3]

Klassifikation

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Die aktuelle Klassifikation derInternational Mineralogical Association (IMA) zählt den Toturit zur Granat-Obergruppe, wo er zusammen mitKimzeyit,Hutcheonit,Schorlomit,Kerimasit undIrinarassit die Schorlomit-Gruppe mit 10 positiven Ladungen auf der tetraedrischkoordinierten Gitterposition bildet.[7]

Da der Toturit erst 2009 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er weder in der seit 1977 veralteten8. Auflage noch in der von der IMA zuletzt 2009 aktualisierten[8]9. Auflage der Mineralsystematik nachHugo Strunz verzeichnet. Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlicheSystematik der Minerale nach Dana kennt den Toturit noch nicht.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten „Lapis-Mineralienverzeichnis“, das sich im Aufbau noch nach der alten Form der Systematik vonKarl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und MineralnummerVIII/A.08-180. In derLapis-Systematik entspricht dies der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung„Inselsilikate mit [SiO4]-Gruppen“, wo Toturit zusammen mit Almandin, Andradit, Calderit,Eltyubyuit,Eringait, Goldmanit, Grossular,Henritermierit,Holtstamit,Hutcheonit,Irinarassit,Jeffbenit,Katoit,Kerimasit,Kimzeyit, Knorringit, Majorit, Menzerit-(Y), Momoiit, Morimotoit, Pyrop,Schorlomit, Spessartin, Uwarowit undWadalit die „Granatgruppe“ mit der SystemnummerVIII/A.08 bildet.[4]

Die von der Mineraldatenbank „Mindat.org“ weitergeführte Strunz-Klassifikation in der 9. Auflage ordnet den Toturit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Inselsilikate“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit zusätzlicherAnionen und derKoordination der beteiligtenKationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in die Unterabteilung „Inselsilikate ohne zusätzliche Anionen; Kationen in oktaedrischer [6]er- und gewöhnlich größerer Koordination“ (englischNesosilicates without additional anions; cations in [6] and/or greater coordination), wo er zusammen mit Almandin, Andradit,Blythit, Calderit, Eltyubyuit, Goldmanit, Grossular, Henritermierit, Holtstamit, Hutcheonit,Hydrougrandit, Irinarassit, Kerimasit, Kimzeyit, Knorringit,Khoharit, Majorit, Menzerit-(Y),Midbarit, Momoiit, Morimotoit,Nikmelnikovit, Pyrop, Rubinit, Schorlomit,Skiagit, Spessartin, Eringait, Uwarowit, Wadalit undYamatoit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer9.AD.25 bildet (vergleiche dazu auchgleichnamige Unterabteilung in der Klassifikation nach Strunz (9. Auflage)).[9]

Chemismus

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Toturit ist das Sn-Analog vonSchorlomit und bildet komplexeMischkristalle vor allem mit Kerimasit, Schorlomit sowie Dzhuluit. In der Typlokalität tritt Toturit in zwei Variationen mit folgendenempirischen Zusammensetzungen auf:

  • [X](Ca3,016Mn2+0,004)[Y](Sn4+1,731Zr4+0,083Ti4+0,066U6+0,043Sc3+0,045Nb5+0,009)[Z](Fe3+1,353Al0,644Si0,558Ti4+0,438Fe2+0,007)O12,
  • [X](Ca2,989Fe2+0,011)[Y](Sn4+1,463Sb5+0,325Ti4+0,193Zr4+0,013Mg2+0,003Nb5+0,002Cr3+0,001)[Z](Fe3+1,633Al0,609Si0,552Ti4+0,166Fe2+0,039V5+0,001)O12[3]

wobei mit [X], [Y] und [Z] die Positionen in der Granatstruktur angegeben sind.

Die Zusammensetzungen der Mischkristalle können mit verschiedenen Kombinationen von Endgliedern ausgedrückt werden. So besteht eine weitgehende Mischbarkeit von Toturit mit Schorlomit und Kerimasit entsprechend den Austauschreaktionen

  • [Y]Sn4+ =[Y](Ti,Zr)4+ (Schorlomit, Kerimasit)

sowie den Al3+ Mineralen der Schorlomit-Gruppe Irinarassit, Hutcheonit und Kimzeyit entsprechend der Austauschreaktion

  • [Z]Al3+ =[Z]Fe3+.

Darüber hinaus enthält Toturit auf bis zu 16 % der oktaedrisch koordinierten Y-Position Antimon (Sb5+), entsprechend einer Mischkristallbildung mit Ferrit-Granaten der Bitikleit-Gruppe mit der Austauschreaktion

  • [Y]Sn4+ +[Z]Si4+ =[Y]Sb5+ +[Z](Fe,Al)3+ (Dzhuluit/Bitikleit).

Die Ti-Gehalte auf der Z-Position können als Beimischung eines bislang nur synthetisch bekannten Ti-Analogs von Irinarassit,[X]Ca3[Y]Sn4+2[Z](Al2Ti4+)O12[10] bzw. dessen Fe-Analog entsprechend der Austauschreaktion

  • [Z]Si4+ =[Z]Ti4+

beschrieben werden.

Kristallstruktur

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Toturit kristallisiert mitkubischer Symmetrie in derRaumgruppeIa3d (Raumgruppen-Nr. 230)Vorlage:Raumgruppe/230 mit 8Formeleinheiten proElementarzelle. Der natürliche Mischkristall aus der Typlokalität hat demGitterparametera = 12,55 Å.

Die Struktur ist die vonGranat.Calcium (Ca2+) besetzt diedodekaedrisch von 8 Sauerstoffionen umgebenen X-Positionen,Zinn (Sn4+) dieoktaedrisch von 6 Sauerstoffionen umgebene Y-Position und dietetraedrisch von 4 Sauerstoffionen umgebenen Z-Position ist mitEisen (Fe3+) undSilicium (Si4+) besetzt.[3]

Bildung und Fundorte

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Das Dorf Eltyubyu im Chegem Distrikt, Ausgangspunkt der Touren zum Berg Lakargi.

Toturit bildet sich bei niedrigem Druck und hohen Temperaturen um 800–1000 °C in kontaktmetamorphen, Sn-führendenSkarnen, aufgewachsen auf Umwandlungsprodukten vonZirkon oder als schmale Zonen in Kerimasit.

Die Typlokalität von Toturit ist eincarbonatreicherXenolith imIgnimbrit von Berg Lakargi, ChegemCaldera in dernordkaukasischenRepublik Kabardino-Balkarien inRussland. Hier tritt Toturit in derLarnit-Cuspidin-Zone des Xenolith Nummer 3 am Kontakt zum Ignimbrit auf.Begleitminerale sind Kerimasit-Kimzeyit-Mischkristalle,Lakargiit,Tazheranit,Andradit,Wadalit und Cuspidin.[3]

Siehe auch

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Weblinks

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Einzelnachweise

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  1. abMalcolm 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. Laurence 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;351 kB; abgerufen am 13. Mai 2024]). 
  3. abcdefghijkIrina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin, Piotr Dzierżanowski, Viktor M. Gazeev, Krystian Prusik, Nikolai N. Pertsev, Antoni Winiarski, Aleksandr E. Zadov, Wrzalik Roman:Toturite Ca3Sn2Fe2SiO12 — A new mineral species of the garnet group. In:American Mineralogist.Band 95,Nr. 8–9, 2010,S. 1305–1311 (rruff.info [PDF;1,7 MB; abgerufen am 13. Mai 2024]). 
  4. abStefan 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. 
  5. Fundortliste für Toturit beimMineralienatlas (deutsch) und beiMindat (englisch), abgerufen am 13. Mai 2024.
  6. B. C. M. Butler:Tin-rich garnet, pyroxene, and spinel from a slag. In:Mineralogical Magazine.Band 42, Dezember 1978,S. 487–492 (rruff.info [PDF;464 kB; abgerufen am 13. Mai 2024]). 
  7. Edward S. Grew, Andrew J. Locock, Stuart J. Mills, Irina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin and Ulf Hålenius:IMA Report Nomenclature of the garnet supergroup. In:American Mineralogist.Band 98,Nr. 4, 2013,S. 785–811,doi:10.2138/am.2013.4201 (rruff.info [PDF;2,3 MB; abgerufen am 31. August 2024]). 
  8. 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). 
  9. Classification of Toturite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 13. Mai 2024 (englisch, siehe auch Anker „Strunz-Mindat“). 
  10. Hisanori Yamane, Tetsuya Kawano:Preparation, crystal structure and photoluminescence of garnet-type calcium tin titanium aluminates. In:Journal of Solid State Chemistry.Band 184,Nr. 5, 2011,S. 965–970,doi:10.1016/j.jssc.2011.02.016. 
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