Cordierit

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Cordierit
Cordierite.jpg
links: Rohstein mit Pleochroismus ; rechts: Facettenschliff
Andere Namen
  • Dichroit
  • Iolith
  • Wassersaphir
  • Luchssaphir
Chemische Formel
  • Mg2Al3[AlSi5O18][1]
  • (Mg,Fe)2Al3[AlSi5O18][2]
Mineralklasse Ringsilicate (Cyclosilicate)
9.CJ.10 (8. Auflage: VIII/E.12) nach Strunz
61.02.01.01 nach Dana
Kristallsystem orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin orthorhombisch-dipyramidal 2/m 2/m 2/m[3]
Raumgruppe (Raumgruppen-Nr.) Cccm (Raumgruppen-Nr. 66)
Farbe Tiefblau bis Blauviolett; seltener Grünlich, Gelblichbraun, Grau, Hellblau bis Farblos
Strichfarbe weiß
Mohshärte 7 bis 7,5
Dichte (g/cm3) gemessen: 2,60 bis 2,66 ; berechnet: 2,505[4]
Glanz Glasglanz, Fettglanz auf Bruchflächen
Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig
Spaltbarkeit deutlich nach {100}, undeutlich nach {001} und {010}[4]
Bruch uneben bis muschelig
Habitus kurze bis lange, pseudohexagonale Kristallprismen; körnige, massige Aggregate
Häufige Kristallflächen {100}, {010}, {001}, {110}, {310}, {101}, {112}[1]
Zwillingsbildung einfache, lamellare und zyklische Zwillinge nach {110} und {130}[4]
Kristalloptik
Brechungsindex nα = 1,527 bis 1,560 ; nβ = 1,532 bis 1,574 ; nγ = 1,538 bis 1,578[5]
Doppelbrechung
(optischer Charakter)
δ = 0,011 bis 0,018[5]; zweiachsig negativ
Optischer Achsenwinkel 2V = 75° bis 89° (gemessen); 54° bis 86° (berechnet)[5]
Pleochroismus stark[5]:

X = c = Hellgelb, Grün
Y = a = Violett, Blauviolett
Z = b = Hellblau

Weitere Eigenschaften
Ähnliche Minerale Plagioklas, wird leicht verwechselt

Cordierit, veraltet auch als Dichroit oder Iolith bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“. Er kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Mg2Al3[AlSi5O18][1] und damit chemisch gesehen ein Magnesium-Aluminium-Silikat. Strukturell gehört Cordierit zu den Ringsilikaten.

Cordierit ist das Magnesium-Analogon zu Sekaninait (Fe2Al3[AlSi5O18]) und bildet mit diesem eine lückenlose Mischkristallreihe, daher wird für Cordierit oft auch die Mischformel (Mg,Fe)2Al3[AlSi5O18][2] angegeben, wobei sich die in den runden Klammern angegebenen Elemente Magnesium und Eisen in der Formel jeweils gegenseitig vertreten (Substitution, Diadochie) können, jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals stehen.

In der Natur entwickelt Cordierit nur selten gut ausgebildete, kurz- bis langprismatische Kristalle. Meist findet er sich in Form körniger bis massiger Aggregate. Es wurden jedoch schon Kristalle von bis zu einem halben Meter Länge gefunden.[6] Unverletzte Kristallflächen weisen einen glasähnlichen Glanz auf, Bruchflächen glänzen dagegen eher fettähnlich.

Die vorherrschende Farbe des Cordierits ist Tiefblau bis Blauviolett, selten tritt er aber auch in grünlicher, gelblichbrauner, grauer oder hellblauer Farbe auf. Selbst farblose Cordierite sind bekannt.

Mit einer Mohshärte von 7 bis 7,5 gehört Cordierit zu den harten Mineralen, die wie das Referenzmineral Quarz (7) in der Lage sind, Glas zu ritzen.

Besondere Eigenschaften[Bearbeiten]

Cordierit ist stark pleochroitisch, was bedeutet, dass sich die Farbe des Kristalls mit bloßem Auge sichtbar je nach Lichteinstrahlung ändert. Da Cordierit doppelbrechend ist, zeigen sich drei verschiedene Farben, und zwar Hellgelb, Violett bis Blau und Hellblau.

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten]

Das Mineral war bereits Abraham Gottlob Werner (1749-1817) bekannt und erhielt von diesem den Namen Iolith – aus dem Griechischen ἴον [ion] für Veilchen und λίθος [lithos] für Stein, zusammen also „Veilchenstein“ − aufgrund seiner schwärzlichblauen, ins Violette spielenden Farbe, die Werner an ein Veilchen erinnerte.[7]

Der französische Mineraloge Louis Cordier (1777-1861) gab dem Mineral 1809 den Namen Dichroit („der Doppelfarbige“; siehe Description du dichroite, erschienen 1809). Da die Eigenschaft des Minerals jedoch eigentlich ein Pleochroismus ist, wurde es 1813 von J. A. H. Lucas in Cordierit umbenannt.[8]

Im Handel sind zudem folgende, teils irreführende Synonyme für den Cordierit im Umlauf[9]:

  • Luchssaphir (auch für Saphir mit fleckiger Färbung)
  • Wassersaphir (auch für farblosen Topas)
  • Polychroit

Als Typlokalität gilt Bodenmais bzw. der nahegelegene Große Arber im Bayerischen Wald.

Klassifikation[Bearbeiten]

In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Cordierit zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Ringsilikate (Cyclosilikate)“, wo er zusammen mit Bazzit, Beryll, Indialith, Pezzottait, Sekaninait und Stoppaniit die unbenannte Gruppe VIII/E.12 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Cordierit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Ringsilikate (Cyclosilikate)“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Ringe, so dass das Mineral entsprechend seinem Aufbau in der Unterabteilung „[Si6O18]12– Sechser-Einfachringe ohne inselartige, komplexe Anionen“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Sekaninait die „Cordierit-Gruppe“ mit der System-Nr. 9.CJ.10 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Cordierit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Ringsilikate: Sechserringe“ ein. Hier ist er zusammen mit Sekaninait in der „Cordierit-Gruppe“ 61.02.01 innerhalb der Unterabteilung der „Ringsilikate: Sechserringe mit Al-substitutierten Ringen“ zu finden.

Modifikationen und Varietäten[Bearbeiten]

Die Verbindung Mg2Al3[AlSi5O18] ist dimorph und kommt neben dem orthorhombisch kristallisierenden Cordierit noch als hexagonal kristallisierende Hochtemperaturmodifikation Indialith vor. Aufgrund der stark gehemmten Gleichgewichtseinstellung der Fehlordnungen im Kristallgitter sind in der Natur alle Übergänge zwischen Indialith und Cordierit anzutreffen.[1]

Cerasit aus Sakuratenjin, Kameoka, Präfektur Kyōto, Honshū, Japan
(Größe: 0,6 cm x 0,5 cm x 0,4 cm)

Als Cerasit wird eine Cordierit-Varietät bezeichnet, deren Habitus dem von Trapiche-Smaragden ähnelt.[10] Meist sind Cerasite zudem zu Muskovit bzw. Serizit oder Pinit umgewandelt (siehe Muskovit-Varietäten).

Die Varietät Iolith-Sonnenstein ist ein durch Einlagerung von Hämatit- oder Goethit-Schüppchen rötlich gefärbter Cordierit.[11]

Die eisenhaltige Varietät Steinheilit[12] erhielt ihren Namen durch den Chemiker Johan Gadolin, der das Mineral nach seinem Entdecker Fabian Gotthard von Steinheil benannte. Dieser war ein an mineralogischen Fragen interessierter Generalgouverneur von Finnland (1810-1812, 1814-1823).[13]

Bildung und Fundorte[Bearbeiten]

Cordierit ist ein Gestein bildendes Mineral und entsteht durch Metamorphose in Migmatiten, Gneisen oder Pegmatiten, aber auch magmatisch in Granit. Als Begleitminerale treten unter anderem Andalusit, Biotit, Granat, Korund, Muskovit, Sillimanit und Spinell auf.

Als eher seltene Mineralbildung kann Cordierit an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Insgesamt sind bisher (Stand: 2014) rund 800 Fundorte für Cordierit bekannt.[5] Neben seiner Typlokalität Großer Arber im Bayerischen Wald und weiteren Orten in der Oberpfalz in Bayern trat das Mineral in Deutschland unter anderem noch an mehreren Orten im Schwarzwald wie unter anderem in der Grube Clara bei Oberwolfach und einem Porphyr-Steinbruch bei Detzeln in Baden-Württemberg, auf der Blauen Kuppe im Eschweger Becken und im ehemaligen Marmoritwerk bei Hochstädten in Hessen, an einigen Stellen in der Umgebung von Bad Harzburg in Niedersachsen, an vielen Orten des nordrhein-westfälischen Siebengebirges bei Bad Godesberg und Königswinter, an zahlreichen Stellen in der Eifel wie unter anderem Andernach und Mendig in Rheinland-Pfalz, am Schaumberg (bei Theley) im Saarland, in mehreren Steinbrüchen in der Umgebung von Chemnitz in Sachsen, bei Eckernförde in Schleswig-Holstein und am Dolmar bei Meiningen in Thüringen auf.

Bekannt aufgrund ausßergewöhnlicher Cordieritfunde ist unter anderem das Näverberg-Feld etwa 4 km westlich vom Bergwerk von Falun in der schwedischen Provinz Dalarnas, wo bis zu 20 cm lange, durchsichtige Kristalle zutage traten. Die bisher größten bekannten Kristalle mit bis zu 50 cm Länge wurden allerdings bei La Fuenfria in der spanischen Sierra de Guadarrama gefunden und etwa halb so große Kristalle kennt man vom Cerro San Pedro nahe der spanischen Gemeinde Guadalix de la Sierra.[6]

In Österreich wurde das Mineral unter anderem in einem Basalt-Steinbruch am Pauliberg im Burgenland, an einigen Fundpunkten in Kärnten, bei Hessendorf (Gemeinde Dunkelsteinerwald) und an mehreren Orten im Waldviertel in Niederösterreich, am Stradner Kogel und in einem Basalt-Steinbruch bei Klöch in der Steiermark, bei Kleinstroheim und im Kürnberger Wald sowie an mehreren Orten im Mühlviertel in Oberösterreich und an der Schattenspitze im Ochsental (Silvretta) in Vorarlberg gefunden.

In der Schweiz konnte Cordierit bisher nur an einigen Stellen im Bergell (Val Bregaglia) und im Val Rebolgin nahe Lostallo im Kanton Graubünden sowie bei Brissago TI im Val Crodolo, bei Miregn (Gemeinde Biasca) und auf der Sponda Alp in der Gemeinde Chironico im Kanton Tessin gefunden werden.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Algerien, Andorra, der Antarktis, Argentinien, Äthiopien, Australien, Bolivien, Brasilien, China, Finnland, Frankreich und auf der französischen Insel Martinique, Georgien, Grönland, Indien, Iran, Irland, Israel, Italien, Japan, Kasachstan, der Demokratischen Republik Kongo (Zaire), Kanada, Madagaskar, Marokko, Myanmar, Namibia, Neuseeland, Norwegen, im Oman, Peru, Polen, Portugal, Rumänien, Russland, auf Saint John (Amerikanische Jungferninseln), Slowakei, Sri Lanka, Südafrika, Surinam, Tadschikistan, Tansania, Tschechien, Ungarn, im Vereinigten Königreich (UK) und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[14]


Kristallstruktur[Bearbeiten]

Kristallstruktur von Cordierit mit Sicht auf die c-Achse
__ Mg __ O, __ Al und Si

Cordierit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Cccm (Raumgruppen-Nr. 66) mit den Gitterparametern a = 17,09 Å; b = 9,73 Å und c = 9,36 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[15]

Verwendung [Bearbeiten]

Als Rohstoff für technische Keramik wird Cordierit überwiegend synthetisch hergestellt. Cordierit-Schaumstoff ist eine feuerfeste Keramik mit geringer Wärmeleitung und -ausdehnung. Sie wird eingesetzt, wenn eine Hochtemperaturisolation bei häufigen und großen Temperaturschwankungen erforderlich ist (Hitzeschilde, Isolation von Brennöfen, Abgaskatalysatoren).

Cordierit in verschiedenen Schmucksteinschliffen

Durchsichtige, hell- bis dunkelblaue Minerale werden als Schmucksteine unter dem Namen „Luchssaphir“ oder „Wassersaphir“ verkauft.

In Sagen und Erzählungen der Wikinger ist die Rede von einem Sonnenstein, der bei bewölktem Himmel ein Polarisationsmuster des Himmels anzeigt, welches den Sonnenstand erkennen lässt. Es wurde vermutet, dass es sich dabei um einen Cordierit-Kristall gehandelt habe[16][17]. Tageslicht zeigt durch Rayleigh-Streuung ein charakteristisches Polarisationsmuster, welches in charakteristischer Weise auf den Sonnenstand ausgerichtet ist.[18] Cordierit könnte als Polarisationsfilter gedient haben, um diese Ausrichtung zu erkennen.[19]

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  •  Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 224.
  •  Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 2005, ISBN 3-540-23812-3.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Cordierite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d  Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 737.
  2. a b  Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 737.
  3. Webmineral - Cordierite
  4. a b c John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols: Cordierite, in: Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 77 kB)
  5. a b c d e Mindat Mindat - Cordierite
  6. a b Mineralienatlas:Mineralrekorde
  7. Handbuch der Mineralogie, Band 1 von C. A. S. Hoffmann, Abraham Gottlob Werner und August Breithaupt in der Google-Buchsuche
  8. J. A. H. Lucas: XIII. Cordierite (Iolithe), in: Tableau Méthodique Espèces Minérales, Seconde Partie, D'Hautel Paris 1813, S. 219-222 (PDF 208 kB)
  9. EPI Institut für Edelsteinprüfung - Handelsnamen und was sie bedeuten
  10. Mineralienatlas:Cerasit
  11.  Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. 13. Auflage. BLV Verlags GmbH, 1976/1989, ISBN 3-405-16332-3, S. 196, 234.
  12. Bonsdorff über den sogenannten Steinheilit, in: Journal für Chemie und Physik, Band 34, Nürnberg 1822 in der Google-Buchsuche
  13. Johann Gadolin, in: Mém. de l'acad. des sciences St. Petersb. VI, 1918 S. 565-592
  14. Fundortliste für Cordierit beim Mineralienatlas und bei Mindat
  15.  Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 606.
  16. http://science.orf.at„Sonnenstein“ der Wikinger könnte existieren
  17. Thorkild Ramskou: Solstenen. In: Tidskriftet Skalk. 2, 1967.
  18. Polarisiertes Himmelsstreulicht
  19. On the trail of Vikings with polarized skylight: experimental study of the atmospheric optical prerequisites allowing polarimetric navigation by Viking seafarers, Gabor Horvath et al. in Phil. Trans. R. Soc. B 12 March 2011 vol. 366 no. 1565 772-782, doi:10.1098/rstb.2010.0194 (englisch)