Arseniosiderit

Arseniosiderit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der idealisierten Zusammensetzung Ca₂Fe₃³⁺[O₂|(AsO₄)₃]·3H₂O, ist also chemisch gesehen ein wasserhaltiges Calcium-Eisen-Arsenat mit einem zusätzlichen Peroxidion O₂²⁻.

Arseniosiderit
Arseniosiderit in Romanèchit von Romanèche-Thorins bei La Chapelle-de-Guinchay, Saône-et-Loire, Bourgogne-Franche-Comté, Frankreich (Stufengröße: 6,4 cm × 6,2 cm × 5,6 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Assd
Andere Namen	Arsenokrokit Mazapilith
Chemische Formel	Ca2Fe33+[O2|(AsO4)3]·3H2O Ca2Fe33+O2(AsO4)3·3H2O Ca3Fe3+4(OH)6(H2O)3[AsO4]4 Ca3Fe5(AsO4)4(OH)9·8H2O
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Phosphate, Arsenate und Vanadate
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VII/D.30 VII/D.30-040 8.DH.30 42.08.04.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse; Symbol	monoklin-prismatisch; 2/m
Raumgruppe	A2/a (Nr. 15, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/15.2
Gitterparameter	a = 17,76 Å; b = 19,53 Å; c = 11,30 Å β = 96,0°
Formeleinheiten	Z = 12
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	4,5
Dichte (g/cm3)	3,58 bis 3,60 (gemessen); 3,78 (berechnet)
Spaltbarkeit	sehr vollkommen nach (001)
Bruch; Tenazität	faserig; spröde
Farbe	goldgelb bis gelbbraun, rötlichbraun, braun, schwarz; im durchfallenden Licht rötlichbraun bis bräunlichgelb
Strichfarbe	ockergelb
Transparenz	undurchsichtig (opak), kantendurchscheinend
Glanz	Halbmetallglanz bis Seidenglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nα = 1,792 bis 1,815 nβ = 1,870 bis 1,898 nγ = 1,870 bis 1,898
Doppelbrechung	δ = 0,078 bis 0,083
Optischer Charakter	zweiachsig negativ
Achsenwinkel	2V = klein, nahe 0
Pleochroismus	stark von X = nahezu farblos bis blassbräunlich oder bräunlichrot nach Y = Z = bräunlichrot bis dunkel bräunlichrot
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten	sehr leicht in warmen Säuren löslich

Arseniosiderit ist ein typisches Sekundärmineral und entsteht in arsenhaltigen Buntmetalllagerstätten durch die Oxidation früher gebildeter arsenhaltiger Sekundärminerale. Er tritt nur selten in Form von idiomorphen Kristallen bis zu 2 mm Größe auf. Viel häufiger findet er sich in Form von abgeplatteten Fasern, in radialen Aggregaten sowie filzigen bis körnigen Massen.

Die Typlokalität für Arseniosiderit ist die seit 1957 stillliegende Manganlagerstätte Romanèche-Thorins bei La Chapelle-de-Guinchay, Département Saône-et-Loire, Region Bourgogne-Franche-Comté, Frankreich.

Etymologie und Geschichte

Brauner Arseniosiderit mit blaugrünem Boothit aus dem Copper Basin District, Lander County, Nevada/USA (Stufengröße: 8,8 cm × 6,1 cm × 4,3 cm)

Arseniosiderit wurde erstmals im Jahre 1841 gefunden und vom Apotheker M. Lacroix aus Mâcon, einem Vorfahren von Alfred Lacroix, als neue Mineralart erkannt. Das Mineral wurde von Armand Dufrénoy untersucht, als Eisen-Arsenat bestimmt und nach der chemischen Zusammensetzung aus Arsen und altgriechisch σίδηρος sídēros, deutsch ‚Eisen‘, als Arsénio-sidérite benannt.

Da Arseniosiderit aber leicht mit dem bereits für Löllingit vergebenen Namen Arsenosiderit verwechselt werden konnte, führte Ernst Friedrich Glocker für das neue Mineral 1847 den Namen Arsenokrokit ein. Dieser nimmt Bezug auf die altgriechischen Wörter κρόκη krókē, deutsch ‚Faden‘, und κρόκος krókos, deutsch ‚Safran‘, und spielt sowohl auf die radialfaserige Ausbildungsform als auch auf die Farbe des Minerals an.

Später vermutete Esper S. Larsen, das Arseniosiderit und der 1889 von George Augustus Koenig aus der „Jesus Maria Mine“ im Mazapil Mining District, Zacatecas, Mexiko, beschriebene Mazapilith identisch sind, was 1937 von William F. Foshag auch nachgewiesen wurde. Für das Mineral ist damit „Arseniosiderit“ der älteste Name, dem der Vorzug gegeben wird. Schließlich wiesen noch Paul Brian Moore und Jun Ito im Jahre 1974 die Isotypie von Arseniosiderit, Robertsit und Mitridatit nach.

Typmaterial ist für das Mineral nicht definiert. Aufgrund der Entdeckung und Erstbeschreibung vor 1959 (vor mehr als 170 Jahren) zählt Arseniosiderit zu den Mineralen, die von der International Mineralogical Association (IMA) als Grandfathered bezeichnet werden.

Klassifikation

Bereits in der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Arseniosiderit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltigen Phosphate mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Kolfanit, Mitridatit, Pararobertsit, Robertsit, Sailaufit und Xanthoxenit die nach ihm benannte Arseniosiderit-Gruppe mit der System-Nr. VII/D.30 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Arseniosiderit ebenfalls in die Abteilung der „Phosphate usw. mit zusätzlichen Anionen; mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und dem Stoffmengenverhältnis der weiteren Anionen (OH etc.) zum Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadatkomplex (RO₄), so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen; (OH usw.) : RO₄ < 1 : 1“ zu finden ist, wo es zusammen mit Kolfanit, Mitridatit, Pararobertsit, Robertsit und Sailaufit die „Mitridatitgruppe“ mit der System-Nr. 8.DH.30 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Arseniosiderit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er zusammen mit Mitridatit und Robertsit in der „Mitridatitgruppe“ mit der System-Nr. 42.08.04 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen mit (AB)₇(XO₄)₄Z_q × x(H₂O)“ zu finden.

Chemismus

Eine nasschemische Analyse an Arseniosiderit von einer Halde nahe dem Nordschacht der „Ojuela Mine“, Mapimí, Durango, Mexiko, lieferte Gehalte von 14,44 % CaO; 32,71 % Fe₂O₃; 0,12 % FeO; 0,28 % PbO; 0,61 % MgO; 42,67 % As₂O₅ und 9,34 % H₂O bei einem unlöslichen Rest von 0,40 %. Aus dieser Analyse wurde die Formel Ca₂Fe₃³⁺O₂(AsO₄)₃·3H₂O idealisiert, die Gehalte von 31,92 % Fe₂O₃; 14,94 % CaO; 45,94 % As₂O₅ und 7,20 % H₂O erfordert.

Mario Gomez und Mitarbeiter wiesen 2010 in Arseniosiderit aus Romanèche über ATR-Infrarotspektroskopie (OH)-Gruppen nach, konnten aber mittels Raman-Spektroskopie die Anwesenheit von Peroxidionen nicht bestätigen. Infolgedessen favorisieren sie für Arseniosiderit die Formel Ca₃Fe₅(AsO₄)₄(OH)₉·8H₂O.

Arseniosiderit ist das As⁵⁺-dominante Analogon zum P⁵⁺-dominierten Mitridatit, mit dem er eine kontinuierliche Mischkristallreihe bildet. Er stellt ferner das Fe³⁺- und As⁵⁺-dominante Analogon zum Mn³⁺- und P⁵⁺-dominierten Robertsit dar, mit dem er ebenfalls eine kontinuierliche Mischkristallreihe bildet. Schließlich ist er auch das wasserreichere Analogon zum um ein Mol H₂O ärmeren Kolfanit.

Aus zwei Gruben im Schwarzwald wurde ein weiteres, noch unbenanntes Ca-Fe³⁺-Arsenat beschrieben, welches visuell nicht von Arseniosiderit zu unterscheiden ist und Verwachsungen mit ihm bildet. Nachdem Kurt Walenta anfangs eine Ähnlichkeit mit Arseniosiderit betonte, hielt er später eine Verwandtschaft mit Wallkilldellit-(Fe) für möglich.

Kristallstruktur

Arseniosiderit kristallisiert monoklin in der Raumgruppe A2/a (Raumgruppen-Nr. 15, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/15.2 mit den Gitterparametern a = 17,76 Å; b = 19,53 Å; c = 11,30 Å und β = 96,0° sowie zwölf Formeleinheiten pro Elementarzelle.

In der Kristallstruktur des Arseniosiderits bilden FeO₆-Oktaeder mit gemeinsamen Kanten trigonale Neuner-Ringe, die durch AsO₄-Tetraeder mit gemeinsamen Ecken zu Schichten parallel (001) verknüpft sind. Die Schichten sind wiederum durch ^[7]Ca-Polyeder und Wassermoleküle miteinander verbunden.

Eigenschaften

Etikett zur in der Infobox abgebildeten Arseniosiderit-Stufe

Morphologie

Arseniosiderit bildet nur selten idiomorphe und dann nadelige Kristalle, die Größen bis zu 2 mm erreichen können. Zumeist tritt er in Form von kugeligen, radialfaserigen bis radialstrahligen Aggregaten, in filzigen bis körnigen Massen sowie derb auf. Bei faserigen Aggregaten sind die Fasern häufig unregelmäßig verfilzt. Die einzelnen Fasern sind nach (001) abgeplattet und lassen sich wie bei Asbest ablösen. Fridolin Sandberger beschrieb den Arseniosiderit aus den ehemaligen Kupfergruben von Neubulach bei Calw in Baden-Württemberg in Form von „Kugeln mit dichtem Kern, nach aussen aber in seidenglänzende feinstrahlige Massen auslaufend“.

Relativ häufig sind Pseudomorphosen von Arseniosiderit nach anderen Arsenatmineralen, so z. B. nach scharfkantigen Skorodit-Kristallen aus der „Ojuela Mine“, Mapimí, Mexiko, und nach Bariopharmakosiderit aus der Goldlagerstätte „Mokrsko-West“, Tschechien. Nach Sandberger von Neubulach in Gruppen aus hohlen Pseudomorphosen nach schokoladenbraunen rhomboedrischen Siderit-Kristallen.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Arseniosideritkristalle sind goldgelb bis gelbbraun, rötlichbraun, braun, kastanienbraun oder schwarz, wobei die faserigen Aggregate hellere Farbtöne aufweisen, die körnigen und dichten Aggregate hingegen dunkelbraun bis schwarz sind. Von im bergfrischen Zustand bräunlichgelben Aggregaten ist bekannt, dass sie an der Luft dunkler werden. Die Strichfarbe des Minerals ist dagegen immer ockergelb. Die Oberflächen des opaken und nur kantendurchscheinenden Arseniosiderits zeigen bei faserigen Aggregaten einen seidenartigen Glanz, bei körnig-derben Aggregaten Halbmetallglanz. Arseniosiderit besitzt eine hohe Lichtbrechung (n_α = 1,792 bis 1,815; n_β = 1,870 bis 1,898; n_γ = 1,870 bis 1,898) und eine hohe Doppelbrechung (δ = 0,078 bis 0,083). Im durchfallenden Licht ist Arseniosiderit rötlichbraun bis bräunlichgelb und zeigt einen starken Pleochroismus von X = nahezu farblos bis blassbräunlich oder bräunlichrot nach Y = Z = bräunlichrot bis dunkel bräunlichrot.

Arseniosiderit besitzt eine sehr vollkommene Spaltbarkeit nach (001). Aufgrund seiner Sprödigkeit bricht er aber ähnlich wie Amblygonit, wobei die Bruchflächen uneben bis faserig ausgebildet sind. Mit einer Mohshärte von 4,5 gehört das Mineral zu den mittelharten Mineralen und lässt sich wie die Referenzminerale Fluorit (Härte 4) und Apatit (Härte 5) mehr oder weniger gut mit einem Taschenmesser ritzen. Faserige Aggregate sind mit einer Mohshärte von 1,5 wesentlich weicher und sind wie die Referenzminerale Talk (Härte 1) und Gips (Härte 2) mehr oder weniger gut mit dem Fingernagel schab- bzw. ritzbar.

Die gemessene Dichte für Arseniosiderit schwankt je nach Bearbeiter zwischen 3,58 und 3,60 g/cm³, die berechnete Dichte beträgt 3,78 g/cm³. Arseniosiderit zeigt weder im lang- noch im kurzwelligen UV-Licht eine Fluoreszenz.

Arseniosiderit ist in heißen Säuren leicht, in kalten Säuren schwerer löslich. Er gibt im Glaskölbchen Wasser ab, welches nicht sauer reagiert, und schmilzt auf Kohle zu einer grauen magnetischen Schlacke.

Bildung und Fundorte

Arseniosiderit bildet sich in der Oxidationszone von Erzlagerstätten aus früher gebildeten, arsenhaltigen Mineralen wie Skorodit oder Arsenopyrit. Typische Begleitminerale sind Beudantit, Karminit, Skorodit, Dussertit, Pharmakolith, Pitticit, Adamin, Pharmakosiderit, Symplesit, Erythrin, Arsenopyrit, Löllingit, Romanèchit, Goethit, Hämatit und Quarz.

Als seltene Mineralbildung konnte Arseniosiderit bisher (Stand 2018) von rund 200 Fundpunkten beschrieben werden. Die Typlokalität für Arseniosiderit ist die 10 km südwestlich von Mâcon liegende, im Jahre 1750 entdeckte und seit 1957 abgeworfene Manganlagerstätte „Romanèche-Thorins“ bei La Chapelle-de-Guinchay im Département Saône-et-Loire, Region Bourgogne-Franche-Comté, Frankreich, die als ehemals größte Manganlagerstätte Frankreichs in ihrer aktiven Zeit 400.000 Tonnen MnO₂ geliefert hat.

Aufgrund der großen Anzahl an Fundstellen können hier nur die wichtigsten und bekanntesten Lokalitäten, welche die besten Stufen geliefert haben, angeführt werden. In Frankreich neben der Typlokalität auch aus der ehemaligen Silbergrube „La Verrière“ (Montchonay), Les Ardillats, ehemaliger Kanton Beaujeu, Département Rhône, Region Auvergne-Rhône-Alpes.

In Deutschland aus Neubulach bei Calw, aus der „Grube Clara“ im Rankach-Tal bei Oberwolfach, aus der „Grube Michael“ im Weiler bei Reichenbach unweit Lahr, aus der „Grube Sophia“ im Böckelsbach-Tal bei Wittichen unweit Schenkenzell und aus der „Grube Silberbrünnle“ im Haigerachtal bei Gengenbach, alle im Schwarzwald, alle in Baden-Württemberg.

In Bayern aus dem „Steinbruch Stahl“ bei Dörrmorsbach unweit Aschaffenburg und aus dem „Steinbruch Fuchs“ auf der Hartkoppe bei Sailauf unweit Hösbach, beide im Spessart, Unterfranken. In Sachsen-Anhalt aus der Grube „Das Aufgeklärte Glück“ bei Hasserode unweit Wernigerode, Harz.

In Sachsen in Schneeberg aus den Gruben „Daniel“, „Rappold“, „Sauschwart“ und „Roter Berg“ bei Neustädtel und Pucher-Richtchacht in Wolfgangmaßen sowie „Gottes Geschick“ am Graul bei Schwarzenberg, alle im Erzgebirge.

In Österreich aus dem „Knichtelager“ im Löllinger Revier, Hüttenberger Erzberg bei Hüttenberg, Bezirk Sankt Veit an der Glan, Kärnten; vom Straßegg bei Gasen unweit Birkfeld, dem Brunngrabenrevier der Kupferlagerstätte Schönberg bei Flatschach unweit Knittelfeld sowie vom „Samer“, Kothgraben bei Maria Buch-Feistritz, Stubalpe, alle Steiermark. Schließlich auch aus dem Steinbruch Großstroheim (Fuchsmeier) bei Eferding in Oberösterreich. In der Schweiz aus der „Grube Falotta“ bei Tinizong (Tinzen), Oberhalbstein im Albulatal, Graubünden.

In Europa aus England von „Carrock“ und „Caldbeck Fells“, Cumbria, aus der „Penberthy Croft Mine“ bei St Hilary in Cornwall und der „Willsworthy Mine“ (Huckworthy Bridge Mine) bei Sampford Spiney im Tavistock District in Devon. Von mehreren Fundstellen in Griechenland, darunter aus der „Hilarion Mine“ (neugriechisch Ορυχείο Ιλάριον), dem „Shaft No. 132“ der „Christiana Mine“, beide im Gebiet der Kamariza Mines beim Dorf Agios Konstantinos (Kamariza) (neugriechisch Αγ. Κωνσταντίνος (Καμάριζα), Λαύρι) unweit Plaka im Gebiet von Sounion, sowie der Sounion Mine No. 6 („Exi Mine“), Agia Varvara Mines (St Barbara Mines) (neugriechisch Ορυχείο Έξι", Αγ. Βαρβάρα, Σούνιο), alle im Bergbaudistrikt Lavrion, Region Attika.

In Afrika aus der Tsumeb Mine bei Tsumeb, Region Oshikoto, Namibia, verschiedenen Fundorten im Bergbaurevier von Bou Azzer bei Taznakht (Tazenakht) sowie der „Bou Skour Mine“, Bou Skour District, Jbel Sarhro, beide in der Provinz Ouarzazate in der Region Drâa-Tafilalet im Süden Marokkos.

Aus einer Reihe von Fundstellen in den Vereinigten Staaten. Dazu zählen die „Sterling Mine“ bei Sterling Hill im Franklin Mining District bei Ogdensburg, Sussex Co., New Jersey; die „Mohawk Mine“ im San Bernardino County und der Steinbruch „Kalkar Quarry“ bei Santa Cruz im Santa Cruz Co., beide Kalifornien. Ferner aus der „Gold Hill Mine“ bei Gold Hill im Gold Hill District in den Deep Creek Mountains, Tooele County, sowie aus der „Mammoth Mine“ und benachbarten Gruben im Tintic District bei Mammoth in den East Tintic Mountains, Juab County, alle in Utah. In Mexiko aus der „Jesús María Mine“ bei Mazapil im Municipio Mazapil, Zacatecas; aus der „Mina Ojuela“ bei Mapimí, Municipio de Mapimí, Durango und aus der „Animas Mine“ bei La Mur unweit Trincheras im Municipio de Trincheras, Sonora.

Ferner aus der „Mina Negra“ bei Cosca nördlich von Ollague, Provinz Nor Lípez, Departamento Potosí, Bolivien, und von mehreren Fundpunkten in Australien. Zu diesen gehören die „Dome Rock Copper Mine“, Boolcoomatta Reserve, Olary Province, South Australia, und der „Kintore Opencut“ der berühmten Lagerstätte „Broken Hill“ (Broken Hill South Mine) in der Nähe des gleichnamigen Ortes Broken Hill im Yancowinna Co., New South Wales.

Verwendung

Arseniosiderit ist aufgrund seiner Seltenheit ein bei Mineralsammlern begehrtes Mineral, ansonsten aber ohne jede praktische Bedeutung.

Siehe auch

• Systematik der Minerale
• Liste der Minerale

Literatur

• Armand Dufrénoy: Description de l’arsénio-sidérite, nouvelle espèce d’arséniate de fer. In: Annales des mines. Band 2, 1842, S. 343–346 (rruff.info [PDF; 328 kB; abgerufen am 20. Juli 2018]). 
• Arseniosiderite. 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; 66 kB; abgerufen am 20. Juli 2018]). 
• Charles Palache, Harry Berman, Clifford Frondel: Arseniosiderite [Ca₃Fe₄(AsO₄)₄(OH)₄·4H₂O (?)]. In: The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana : Yale University 1837–1892. Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc. 7. Auflage. Band II. John Wiley and Sons, New York, London, Sydney 1951, ISBN 0-471-19272-4, S. 953–955 (englisch). 
• Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 639. 
• Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 652 (Erstausgabe: 1891). 

Weblinks

Commons: Arseniosiderite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Mineralienatlas:Arseniosiderit (Wiki)
• Webmineral – Arseniosiderite (englisch)
• Mindat – Arseniosiderite (englisch)
• Database-of-Raman-spectroscopy – Arseniosiderite (englisch)
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Arseniosiderite (englisch)