Gehlenit (original) (raw)

Gehlenit
Gehlenit aus dem Fassatal, Südtirol, Italien
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol Gh[1]
Chemische Formel Ca2Al[4][AlSiO7]
Mineralklasse(und ggf. Abteilung) Silikate und Germanate
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik(nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.)Dana VIII/C.02 VIII/C.02-015 9.BB.10 55.04.01.02
Kristallographische Daten
Kristallsystem tetragonal
Kristallklasse; Symbol tetragonal-skalenoedrisch; 42_m_[2]
Raumgruppe P_421_m (Nr. 113)Vorlage:Raumgruppe/113[3]
Gitterparameter a = 7,69 Å; c = 5,07 Å[3]
Formeleinheiten Z = 2[3]
Zwillingsbildung nach {100}, lamellar nach {001}[4]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 5 bis 6[4]
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,038; berechnet: 3,03[4]
Spaltbarkeit deutlich nach {001}; undeutlich nach {110}[4]
Bruch; Tenazität uneben, splittrig bis muschelig[4]
Farbe farblos, braun, gelblich, grünlichgrau
Strichfarbe weiß bis grauweiß
Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig
Glanz Glasglanz bis Fettglanz[4]
Kristalloptik
Brechungsindizes _n_ω = 1,670[5]_n_ε = 1,660[5]
Doppelbrechung δ = 0,010[5]
Optischer Charakter einachsig negativ

Gehlenit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Silicate und Germanate“. Es kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Ca2Al[4][AlSiO7][3] und entwickelt meist durchsichtige bis durchscheinende Kristalle von dicktafeligem oder kurzprismatischem Habitus und weißer, grauer oder gelblicher Farbe, aber auch körnige bis massige Mineral-Aggregate.

Gehlenit bildet mit Åkermanit eine vollkommene Mischreihe.

Erstmals gefunden wurde Gehlenit 1815 am Monte Monzoni im Fassatal in Italien und beschrieben durch Johann Nepomuk von Fuchs, der das Mineral nach dem deutschen Chemiker Adolf Ferdinand Gehlen benannt, die Typlokalität befindet sich im Fassatal in der Provinz Trient, Italien.[6]

In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Gehlenit zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Gruppensilikate (Sorosilikate)“, wo er zusammen mit Åkermanit, Andrémeyerit, Barylith, Gugiait, Hardystonit, Jeffreyit, Kaliobarylith, Melilith, Meliphanit und Okayamalith die „Melilith-Gruppe“ mit der System-Nr. VIII/C.02 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Gehlenit ebenfalls in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Gruppensilikate (Sorosilikate)“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach der Art der Silikatgruppenbildung, der möglichen Anwesenheit weiterer Anionen und der Koordination der Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in der Unterabteilung „Si2O7-Gruppen, ohne nicht-tetraedrische Anionen; Kationen in tetraedrischer [4] und größerer Koordination“ zu finden ist, wo es zusammen mit Åkermanit, Barylith, Cebollit, Gugiait, Hardystonit, Jeffreyit, Melilith und Okayamalith die „Melilith-Gruppe“ mit der System-Nr. 9.BB.10 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Gehlenit in die Klasse der „Silikate und Germanate“, dort allerdings in die bereits feiner unterteilte Abteilung der „Gruppensilikate: Si2O7-Gruppen, generell ohne zusätzliche Anionen“ ein. Hier ist er zusammen mit Åkermanit, Melilith und Okayamalith in der „Melilith-Gruppe“ mit der System-Nr. 55.04.01 innerhalb der Unterabteilung der „Gruppensilikate: Si2O7-Gruppen, generell ohne zusätzliche Anionen und mit Kationen in [8] und niedrigerer Koordination“ zu finden.

Gehlenit kristallisiert tetragonal in der Raumgruppe P_421_m (Raumgruppen-Nr. 113)Vorlage:Raumgruppe/113 mit den Gitterparametern a = 7,69 Å und c = 5,07 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]

Der Aufbau der Kristallstruktur erfolgt durch Gruppen aus schichtartig ∥ {\displaystyle \parallel } {\displaystyle \parallel } (100) angeordneten [AlSiO7]- und [AlO4]-Tetraedern, die durch Ca-O-Bindungen miteinander verknüpft sind, wobei Ca gegenüber O in [8]-Koordination auftritt.

Gehlenit kann natürlich in Plutoniten, Metamorphiten und Meteoriten vorkommen oder artifiziell durch hochtemperiertes Brennen karbonat-hältiger Keramik.[7]Hochtemperaturmetamorphose von „unreinen“ (Alumosilikat enthaltenden) Kalken oder Kontaktmetamorphose von magmatischen Gesteinen mit Karbonaten kann zur Bildung von Gehlenit führen. Das Mineral wurde auch in chondritischen Meteoriten beschrieben und gehört zu den ersten Kondensationsprodukten des abkühlenden präsolaren Nebels.[8][9] In Calcium-Aluminium-reichen Einschlüssen (CAI) tritt Gehlenit zusammen mit Grossit, Hibonit, Spinell und Fassait, einem komplexen Klinopyroxen-Mischkristall aus Diopsid, Kushiroit, Davisit und Grossmanit.

Weltweit konnte Gehlenit bisher (Stand: 2010) an rund 60 Fundorten nachgewiesen werden, so in China, Deutschland, Iran, Israel, Italien, Japan, Mexiko, Neuseeland Österreich, Rumänien, Russland, Schweden, Tschechien, Uganda, Ungarn, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) und in den Vereinigten Staaten (USA). Auch im Kometenstaub von Wild 2 konnte Gehlenit nachgewiesen werden.[10]

Da Gehlenit aufgrund seiner guten Kristallinität relativ einfach mittels Röntgenbeugung zu detektieren ist und unter atmosphärischen Druckbedingungen ein sehr eingeschränktes Bildungs- bzw. Stabilitätsfeld hat, kann dieses Mineral sehr gut zur Bestimmung von Brenntemperaturen antiker Keramiken herangezogen werden. Dieses „Thermometer“ kann allerdings nur in karbonathaltigen Keramiken eingesetzt werden, da eine adäquate Menge an reaktivem Calcium für die Bildungsreaktion von Gehlenit verfügbar sein muss.

  1. ↑ 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 5. Januar 2023]).
  2. ↑ David Barthelmy: Gehlenite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 25. Februar 2019 (englisch).
  3. ↑ a b c d 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. 568 (englisch).
  4. ↑ a b c d e f Gehlenite. 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; 67 kB; abgerufen am 25. Februar 2019]).
  5. ↑ a b c Gehlenite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 25. Februar 2019 (englisch).
  6. ↑ Richard V. Gaines, H. Catherine W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig: Dana’s New Mineralogy. 8. Auflage. John Wiley & Sons, New York u. a. 1997, ISBN 0-471-19310-0, S. 1143–1144.
  7. ↑ C. Tschegg, Th. Ntaflos, I. Hein, 2008, Applied Clay Science
  8. ↑ Lawrence Grossman: Condensation in the primitive solar nebula. In: Geochemica et Cosmochemica Acta. Band 36, Nr. 5, 1972, S. 597–619, doi:10.1016/0016-7037(72)90078-6 (englisch).
  9. ↑ Lawrence Grossman: Vapor-condensed phase processes in the early solar system. In: Meteoritics & Planetary Science. Band 45, 2010, S. 7–20 (onlinelibrary.wiley.com [PDF; 2,0 MB; abgerufen am 23. Dezember 2018]).
  10. ↑ Fundortliste für Gehlenit beim Mineralienatlas und bei Mindat