Matlockit

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Matlockit
Matlockit mineralogisches museum bonn.jpg
Matlockitkristall aus Derbyshire, England. In den Sammlungen des Mineralogischen Museums, Bonn
Allgemeines und Klassifikation
Chemische Formel PbFCl[1]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Halogenide
System-Nr. nach Strunz
und nach Dana
3.DC.25 (8. Auflage: III/D.09)
09.02.11.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem tetragonal
Kristallklasse; Symbol ditetragonal-dipyramidal; 4/m 2/m 2/m[2][3]
Raumgruppe P4/nmm (Nr. 129)Vorlage:Raumgruppe/129[2][3]
Gitterparameter a = 4,110 Å; c = 7,246 Å[3]
Formeleinheiten Z = 2[3]
Häufige Kristallflächen (001), (110), untergeordnet (100), (101), (111)[2]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 2,5 bis 3[4]
Dichte (g/cm3) gemessen: 7,21[4]; berechnet: 7,16[2]
Spaltbarkeit vollkommen nach (001)[2]
Bruch; Tenazität uneben bis schwach muschelig[4][2]
Farbe farblos, hellgelb bis bernsteingelb, gelborange, grünlich[4]
Strichfarbe weiß[4]
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend[4]
Glanz Diamantglanz, Perlglanz nach {001}[4]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 2,152
nε = 2,012 (für Wellenlänge 564nm)[2]
Doppelbrechung δ = 0,140 (564nm)[2]
Optischer Charakter einachsig negativ[2]
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten löslich in Salpetersäure und konz. HCl

Matlockit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Halogenide“. Es kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung PbFCl, besteht also zu gleichen Teilen aus Blei, Fluor und Chlor.[1][2][3]

Matlockit entwickelt meist durchsichtige bis durchscheinende, tafelige Kristalle mit Diamantglanz auf den Kristallflächen und Perlglanz auf den Spaltflächen. Auch lamellare, rosettenförmige oder radialstrahlige Mineral-Aggregate sind bekannt. Reiner Matlockit ist farblos und durchsichtig. Er kann jedoch durch Fremdbeimengungen auch von hellgelber bis bernsteingelber, gelboranger oder grünlicher Farbe sein. Die Strichfarbe ist allerdings immer weiß.[4]

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die wahrscheinlich erste Erwähnung von Matlockit geht auf John Mawes Beschreibungen der Mineralogy of Derbyshire im Jahr 1802 zurück.[5]

Wissenschaftlich beschrieben wurde das Mineral erstmals 1851 durch Robert Philips Greg in Proben einer Halde des Bergwerks in der Gemeinde Cromford, nahe der Stadt Matlock in Derbyshire, England. Bei der chemischen Analyse wurden die Fluorgehalte übersehen und folgerichtig beschrieb Greg das neue Mineral als Bleioxychlorid (Pb2O Cl2). Er benannte es nach der in der Nähe der Typlokalität liegenden Stadt Matlock, da der Name Cromfordit (heute Phosgenit) bereits vergeben war.[4][6]

Es dauerte noch rund 80 Jahre, bis 1933 W. Nieuwenkamp, der zuvor die Struktur von synthetischen PbFCl untersucht hatte, Fluor im Matlockit nachwies und zeigen konnte, dass Matlockit und PbFCl chemisch und strukturell identisch sind.[1] Bestätigt wurden Nieuwenkamps Ergebnisse 1934 von F. A. Bannister und M. H. Hey, die die Struktur von natürlichem Matlockit und dessen optische Eigenschaften bestimmten.[2]

Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Matlockit zur Mineralklasse der „Halogenide“ und dort zur Abteilung der „Oxihalogenide“, wo er zusammen mit Bismoclit, Daubréeit, Rorisit und Zavaritskit die unbenannte Gruppe III/D.09 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik ordnet den Matlockit ebenfalls in die Klasse der „Halogenide“, dort allerdings in die Abteilung der „Oxihalogenide, Hydroxyhalogenide und verwandte Doppel-Halogenide“ ein. Diese Abteilung ist zudem weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit Pb (As, Sb, Bi) ohne Cu“ zu finden ist, wo es als Namensgeber die „Matlockitgruppe“ mit der System-Nr. 3.DC.25 und den weiteren Mitgliedern Bismoclit, Daubréeit, Rorisit, Zavaritskit und Zhangpeishanit bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Matlockit in die Klasse der „Halogenide“ und dort in die Abteilung der „Halogenide“ ein. Hier ist er ebenfalls Namensgeber der „Matlockitgruppe“ mit der System-Nr. 09.02.11 und den weiteren Mitgliedern Rorisit und Zhangpeishanit innerhalb der Unterabteilung der „Wasserfreien und wasserhaltigen Halogenide mit der Formel AX2“ zu finden.

Kristallstruktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Matlockit kristallisiert tetragonal in der Raumgruppe P4/nmm (Raumgruppen-Nr. 129)Vorlage:Raumgruppe/129 mit den Gitterparametern a = 4,11  Å und c = 7,246 Å sowie 2 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2][3]

Das Bleiatom ist von 9 Anionen (4 × F−1 und 5 × Cl−1) in der Form eines einfach überkappten quadratischen Antiprismas umgeben. Meistens ist Blei nur von 8 Anionen umgeben. Die ungewöhnliche 9-fache Koordination von Blei findet sich z.B. auch beim Phosgenit.[2][3]

Das Fluor-Ion ist tetraedrisch umgeben von 4 Blei-Kationen und das Chlor-Ion quadratisch pyramidal von 5 Blei-ionen.[2][3]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Matlockit zersetzt sich beim Erhitzen und schmilzt auf Holzkohle zu graugelben Kügelchen, wobei Säuredämpfe abgegeben werden. Er löst sich zudem leicht in Salpetersäure[4][6]. In verdünnter Salzsäure ist er unlöslich, wohingegen er in konzentrierter Salzsäure unter Bildung von Chloroplumbaten löslich ist.[7]

Bildung und Fundorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Matlockitkristall in einer Matrix aus Galenit aus der Typlokalität Cromford

Matlockit bildet sich als Sekundärmineral in der Oxidationszone von bleihaltigen Lagerstätten aus Galenit (Bleiglanz, PbS). Begleitminerale ist entsprechend meist Galenit, aber auch Anglesit, Baryt, Boleit, Caledonit, Cerussit, Diaboleit, Fluorit, Leadhillit, Phosgenit und Sphalerit.[8]

Insgesamt wurde Matlockit bisher (Stand: 2011) an rund 30 Fundorten nachgewiesen. Neben seiner Typlokalität Cromford bei Matlock trat das Mineral in England noch in der nahe gelegenen „Bage Mine“ bei Bolehill in Derbyshire; bei Crantock in Cornwall und in der „Waterbank Mine“ bei Ecton in Staffordshire auf.

In Deutschland ist Matlockit bisher nur aus der Zeche Christian Levin bei Essen in Nordrhein-Westfalen bekannt und der einzige bisher bekannte Fundort in Österreich ist Waitschach in Kärnten.

Ein mit zehn Zentimetern sehr großer Kristall aus Derbyshire befindet sich in den Sammlungen des American Museum of Natural History.[9] Die Derby Museum and Art Gallery besitzt eine Probe mit einer Größe von sieben Zentimetern.[10]

Weitere Fundorte sind Tasmanien in Australien, Antofagasta und Tarapacá in Chile, Mengyin in China, Marvejols in Frankreich, Lavrio in Griechenland, die italienische Provinz Livorno, Kadoma in Simbabwe, Argent in der südafrikanischen Provinz Gauteng sowie Spruce im Elko County in Nevada, Spearfish im Lawrence County in South Dakota sowie mehrere Orte in Arizona in den Vereinigten Staaten (USA).

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Matlockite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c W. Nieuwenkamp: Die chemische Zusammensetzung von Matlockit. In: Zeitschrift für Kristallographie. Band 86, 1933, S. 470–471 (rruff.info [PDF; 105 kB; abgerufen am 8. Januar 2017]).
  2. a b c d e f g h i j k l m n F. A. Bannister, M. H. Hey: The crystal-structure and optical properties of matlockite (PbFCl). In: Mineralogical Magazine. Band 23, 1934, S. 587–597 (rruff.info [PDF; 497 kB; abgerufen am 8. Januar 2017]).
  3. a b c d e f g M. Pasero, N. Perchiazzi: Crystal structure refinement of matlockite. In: Mineralogical Magazine. Band 60, 1996, S. 833–836 (rruff.info [PDF; 276 kB; abgerufen am 8. Januar 2017]).
  4. a b c d e f g h i j R. P. Greg: A description of matlockite, a new oxychloride of lead. In: The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. Band 2, 1851, S. 120–121 (rruff.info [PDF; 149 kB; abgerufen am 8. Januar 2017]).
  5. John Mawe: The Mineralogy of Derbyshire with a Description of the most Interesting Mines. 1802, London
  6. a b Robert Philips Greg, William Garrow Lettsom: Matlockit, in: Manual of the mineralogy of Great Britain & Ireland in der Google-Buchsuche
  7. Gerhart Jander, Ewald Blasius, Joachim Strähle: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 15. Auflage. Hirzel, Stuttgart 2005, ISBN 3-7776-1364-9.
  8. Matlockite. 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; 60 kB; abgerufen am 8. Januar 2017]).
  9. Clifford Frondel: The size of crystals. In: American Mineralogist. Nr. 20, 1935, S. 469–473 (minsocam.org [PDF; 300 kB; abgerufen am 8. Januar 2017]).
  10. N. Moyes: Working with Wikipedia - a museum's perspective Zeitpunkt 14:30