Johnbaumit

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Johnbaumit
hexagonal-prismatischer Johnbaumit (weiß, bis 7 mm groß) und tafeliger Roweit (orange) aus der Shijiangshan Mine, Linxi, Chifeng (Ulanhad), Innere Mongolei
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1980 s.p.[1]

IMA-Symbol

Jbm[2]

Chemische Formel
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Phosphate, Arsenate, Vanadate
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VII/B.16d
VII/B.39-080

8.BN.05
41.08.03.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem hexagonal
Kristallklasse; Symbol hexagonal-dipyramidal; 6/m
Raumgruppe P63/m (Nr. 176)Vorlage:Raumgruppe/176[6]
Gitterparameter a = 9,7242(2) Å; c = 6,9657(9) Å[6]
Formeleinheiten Z = 2[6]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte ≈ 4,5[7]
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,68(3); berechnet: 3,73[7]
Spaltbarkeit deutlich nach {1010}[7]
Farbe grauweiß, farblos in dünnen Schichten[7]
Strichfarbe weiß[7]
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend
Glanz Fett- bis Diamantglanz auf Bruchflächen, Glasglanz auf Spaltflächen[7]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,687[8]
nε = 1,684[8]
Doppelbrechung δ = 0,003[8]
Optischer Charakter einachsig negativ
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale rosa-orange Fluoreszenz, blassrosa Kathodolumineszenz[7]

Johnbaumit (IMA-Kurzsymbol Jbm[2]) ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ mit der chemischen Zusammensetzung Ca5[OH|(AsO4)3][5] und damit chemisch gesehen ein Calciumarsenat mit zusätzlichen Hydroxidionen. Johnbaumit ist zudem das Arsenat-Analogon zu Hydroxylapatit.

Johnbaumit kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem und entwickelt prismatische Kristalle bis etwa acht Millimeter Größe, die nach der c-Achse gestreift sind. Er kommt auch in Form körniger bis massiger Mineral-Aggregate vor. In reiner Form ist Johnbaumit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterfehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er auch durchscheinend weiß sein und durch Fremdbeimengungen eine grauweiße Farbe annehmen.

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bereits 1944 wurden Mineralproben in der Franklin Mine nahe dem gleichnamigen Ort im Sussex County des US-Bundesstaates New Jersey entdeckt, die man aufgrund ihrer ungewöhnlichen Mineralogie und des ebenfalls enthaltenen gediegen Kupfers aufbewahrte. Eine 1978 durchgeführte Untersuchung dieser Proben führte zum einen zur Beschreibung einer zweiten Paragenese für Yeatmanit[9] und zum anderen zur Entdeckung von Johnbaumit, der den Yeatmanit als derbes, grauweißes Mineral-Aggregat umschließt.[3]

Die Analyse und Erstbeschreibung von Johnbaumit erfolgte durch Pete J. Dunn, Donald R. Peacor und Nancy G. Newberry, die das Mineral nach dem Geologen und ehemaligen Kurator des Franklin Mineral Museum John Leach Baum (1916–2011) aus Hamburg (New Jersey)[10][11] benannten. Dieser hatte auch das Typmaterial entdeckt, konserviert und die Erstbeschreiber auf den Fund aufmerksam gemacht. Nach Anerkennung von Johnbaumit als eigenständige Mineralart durch die International Mineralogical Association (IMA) wurde die Erstbeschreibung von Dunn, Peacor und Newberry 1980 im Fachmagazin American Mineralogist publiziert.[3]

Proben vom Typmaterial des Minerals werden im Royal Ontario Museum (ROM) in Toronto (Kanada) unter der Sammlungs-Nr. M36622, im Natural History Museum in London (England) unter der Sammlungs-Nr. BM 1910,618, im National Museum of Natural History (NMNH) in Washington, D.C. (USA) unter der Sammlungs-Nr. 144444 und im Muséum national d’histoire naturelle (MHN-Paris) unter der Sammlungs-Nr. 112.403 sowie in der Mineralogischen Sammlung der Harvard University in Cambridge (Massachusetts) unter der Sammlungs-Nr. 116461 aufbewahrt.[12]

Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Johnbaumit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung „Wasserfreie Phosphate, Arsenate und Vanadate mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Hedyphan, Hydroxylpyromorphit, Mimetesit, Oxy-Pyromorphit (Hypothetisch), Pyromorphit, Vanadinit sowie den inzwischen diskreditierten Mineralen Endlichit, Fermorit, Kampylit und Polysphärit die „Pyromorphit-Reihe“ mit der System-Nr. VII/B.16d innerhalb der „Apatit-Pyromorphit-Gruppe“ (VII/B.16) bildete.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VII/B.39-@. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Wasserfreie Phosphate, mit fremden Anionen F,Cl,O,OH“, wo Johnbaumit zusammen mit Alforsit, Belovit-(Ce), Belovit-(La), Carbonat-Fluorapatit, Carbonat-Hydroxylapatit, Carlgieseckeit-(Nd), Chlorapatit, Deloneit, Fluorapatit, Fluorcaphit, Fluorphosphohedyphan, Fluorstrophit, Hedyphan, Hydroxylapatit, Hydroxylpyromorphit, Kuannersuit-(Ce), Mimetesit, Miyahisait, Morelandit, Pieczkait, Stronadelphit, Svabit, Turneaureit, Phosphohedyphan, Pyromorphit, Vanackerit und Vanadinit die „Apatit-Gruppe“ bildet.[13]

Auch die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte[14] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Johnbaumit in die Abteilung der „Phosphate usw. mit zusätzlichen Anionen; ohne H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und dem Stoffmengenverhältnis der zusätzlichen Anionen zum Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadatkomplex (RO4), so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich großen Kationen; (OH usw.) : RO4 = 0,33 : 1“ zu finden ist, wo es zusammen mit Alforsit, Belovit-(Ce), Belovit-(La), Carbonat-Fluorapatit, Carbonat-Hydroxylapatit, Chlorapatit, Fluorphosphohedyphan, Fluorstrophit, Hydroxylapatit, Hydroxylapatit-M, Deloneit-(Ce), Fermorit, Fluorapatit, Fluorcaphit, Hedyphan, Hydroxylpyromorphit, Kuannersuit-(Ce), Mimetesit, Morelandit, Phosphohedyphan, Pyromorphit, Stronadelphit, Svabit, Turneaureit und Vanadinit die „Apatit-Gruppe“ mit der System-Nr. 8.BN.05 bildet.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Johnbaumit ebenfalls in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserfreie Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er zusammen mit Fermorit, Svabit und Turneaureit in der unbenannten Gruppe 41.08.03 innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen mit (A)5(XO4)3Zq“ zu finden.

Chemismus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der idealen Zusammensetzung von Johnbaumit (Ca5(AsO4)3(OH)) besteht das Mineral im Verhältnis aus je fünf Calcium- (Ca) und drei Arsenationen ([AsO4]3−) sowie einem Hydroxidion (OH). Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von insgesamt 31,60 Gew.-% Ca, 35,44 Gew.-% Arsen (As), 32,80 Gew.-% Sauerstoff (O) und 0,16 Gew.-% Wasserstoff (H)[15] oder in der Oxidform 44,21 Gew.-% CaO, 54,37 Gew.-% As2O5 und 1,42 Gew.-% H2O.[16]

Die Analyse des Typmaterials aus Franklin, New Jersey ergab dagegen eine leicht abweichende Zusammensetzung von 43,5 Gew.-% CaO, 52,2 Gew.-% As2O5 und 1,3 Gew.-% H2O (ermittelt per DTA-TGA) sowie zusätzliche Fremdbeimengungen von 1,7 Gew.-% P2O5, je 0,2 Gew.-% FeO und Fluor (F) sowie je 0,1 Gew.-% MgO und Chlor (Cl).[3]

Bei einer chemisch ähnlichen Probe aus der Harstigen Mine bei Pajsberg in der schwedischen Grubengemeinde Persberg (Värmlands län) wurden anhand von fünf Elektronenstrahlmikroanalysen Durchschnittswerte von 43,49 Gew.-% CaO, 51,71 Gew.-% As2O5 und [1,35] Gew.-% H2O sowie zusätzlich 0,46 Gew.-% P2O5, 1,13 Gew.-% PbO und je 0,18 Gew.-% SiO2 und Cl ermittelt.[7]

Kristallstruktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Johnbaumit kristallisiert in der hexagonalen Raumgruppe P63/m (Raumgruppen-Nr. 176)Vorlage:Raumgruppe/176 mit den Gitterparametern a = 9,7242(2) Å und c = 6,9657(9) Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.[6]

Kristallstruktur von Johnbaumit
  • 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
  • in der kristallographischen Standardausrichtung
    in der kristallographischen Standardausrichtung
  • Ausschnitt der Kristallstruktur als Polyeder-Modell parallel zur c-Achse
    Ausschnitt der Kristallstruktur als Polyeder-Modell parallel zur c-Achse
Farblegende: 0 _ Ca 0 _ As 0 _ O

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Unter kurzwelligem UV-Licht zeigen manche Johnbaumite eine rosa-orange Fluoreszenz. Auch unter Einfluss von Elektronenquellen leuchtet Johnbaumit auf und zeigt eine blassrosa Kathodolumineszenz.[7]

Bildung und Fundorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Johnbaumit bildet sich als Teil einer metamorph gebildeten Skarn-Ansammlung in schichtförmigen Zink-Erzkörpern. Als Begleitminerale können neben Yeatmanit unter anderem noch Andradit, Calcit, Diopsid, Franklinit, Karyopilit, gediegen Kupfer, Roméit und Tilasit auftreten.[7]

Als seltene Mineralbildung konnte Johnbaumit nur an wenigen Orten nachgewiesen werden, wobei bisher knapp 15 Fundstätten dokumentiert sind (Stand 2022).[17] Außer an seiner Typlokalität, der Franklin Mine, sowie im dazugehörigen Tagebau „Buckwheat“ (engl. Buckwheat Pit, auch Southwest Opening oder Buckwheat Mine) fand sich das Mineral im Sussex County von New Jersey nur noch in der Sterling Mine am Sterling Hill nahe Ogdensburg. Weitere Fundorte in den Vereinigten Staaten sind bisher nicht bekannt.

Der bisher einzige bekannte Fundort in Deutschland ist die Schwer- und Flussspat-Grube Clara bei Oberwolfach in Baden-Württemberg.

In Schweden trat Johnbaumit außer in der bereits erwähnten Harstigen Mine bei Pajsberg noch in der gleichnamige Mine der Grubengemeinde Långban, den Jakobsberg- und Kittel-Gruvan nahe Nordmark (Gemeinde Filipstad) in der Provinz Värmlands län sowie in der manganreichen Hämatit-Lagerstätte „Fredriksgruvan 1“ und „Unga Assersorskan“ in der Gemeinde Norberg in der Provinz Västmanlands län auf.

Weitere bisher bekannte Fundorte sind die Blei-Zink-Mine „Shijiangshan“ (auch Dashishan Mine) im Hexigten-Banner (Chifeng, Ulanhad) in der chinesisch-autonomen Region Innere Mongolei, die Kalkstein- und Marmor-Grube „Fuka“ nahe Bitchū auf der zur japanischen Präfektur Okayama gehörenden Insel Honshū, die Mangan-Eisen-Lagerstätte „Răzoare“ bei Târgu Lăpuș im rumänischen Kreis Maramureș und die Bor-Lagerstätte „Solongo“ auf dem Vitim-Plateau in der zum russischen Föderationskreis Ferner Osten gehörenden autonomen Republik Burjatien.[18]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Pete J. Dunn, Donald R. Peacor, Nancy Newberry: Johnbaumite, a new member of the apatite group from Franklin, New Jersey. In: American Mineralogist. Band 65, 1980, S. 1143–1145 (englisch, rruff.info [PDF; 288 kB; abgerufen am 7. Juni 2022]).
  • Young J. Lee, Peter W. Stephens, Yuanzhi Tang, Wei Li, Brian L. Phillips, John B. Parise, Richard J. Reeder: Arsenate substitution in hydroxylapatite: Structural characterization of the Ca5(PxAs1-xO4)3OH solid solution. In: American Mineralogist. Band 94, 2009, S. 666–675 (englisch, rruff.info [PDF; 1,6 MB; abgerufen am 9. Juni 2022]).
  • Cristian Biagioni, Marco Pasero: The crystal structure of johnbaumite, Ca5(AsO4)3OH, the arsenate analogue of hydroxylapatite. In: American Mineralogist. Band 98, Nr. 8–9, 2013, S. 1580–1584, doi:10.2138/am.2013.4443 (englisch).

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Johnbaumite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. ↑ Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2023. (PDF; 3,7 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Januar 2023, abgerufen am 26. Januar 2023 (englisch).
  2. ↑ a b 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; 320 kB; abgerufen am 7. Juni 2022]).
  3. ↑ a b c d Pete J. Dunn, Donald R. Peacor, Nancy Newberry: Johnbaumite, a new member of the apatite group from Franklin, New Jersey. In: American Mineralogist. Band 65, 1980, S. 1143–1145 (englisch, rruff.info [PDF; 288 kB; abgerufen am 7. Juni 2022]).
  4. ↑ Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: May 2022. (PDF; 3,7 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Mai 2022, abgerufen am 7. Juni 2022 (englisch).
  5. ↑ a b Hugo 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. 466 (englisch).
  6. ↑ a b c Cristian Biagioni, Marco Pasero: The crystal structure of johnbaumite, Ca5(AsO4)3OH, the arsenate analogue of hydroxylapatite. In: American Mineralogist. Band 98, Nr. 8–9, 2013, S. 1580–1584, doi:10.2138/am.2013.4443 (englisch).
  7. ↑ a b c d e f g h i j Johnbaumite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 198 kB; abgerufen am 7. Juni 2022]).
  8. ↑ a b c Johnbaumite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 8. Juni 2022 (englisch).
  9. ↑ Pete J. Dunn, Peter B. Leavens: Yeatmanite: new data. In: American Mineralogist. Band 65, 1980, S. 196–199 (englisch, minsocam.org [PDF; 341 kB; abgerufen am 8. Juni 2022]).
  10. ↑ Baumite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 8. Juni 2022 (englisch).
  11. ↑ Obituary John Leach Baum (1916-2011). In: Mineral News – The Mineral Collector’s Newsletter. Band 27, Nr. 11, November 2011 (englisch, Inhaltsangabe der Ausgabe bei mineralnews.com [abgerufen am 8. Juni 2022]).
  12. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – J. (PDF 115 kB) Commission on Museums (IMA), 9. Februar 2021, abgerufen am 9. Juni 2022.
  13. ↑ Stefan 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.
  14. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 7. Juni 2022 (englisch).
  15. ↑ Johnbaumit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 7. Juni 2022.
  16. ↑ David Barthelmy: Johnbaumite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 7. Juni 2022 (englisch).
  17. ↑ Localities for Johnbaumite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 8. Juni 2022 (englisch).
  18. ↑ Fundortliste für Johnbaumit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 12. Juni 2022.
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