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Manjiroit

Oxidisches Mangan-Mineral

Manjiroit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Na(Mn4+7Mn3+)O16[1] und damit chemisch gesehen ein Natrium-Magnesium-Oxid.

Manjiroit
Manjiroit, Todorokit und Calcit aus der Wessels Mine, Hotazel, Kalahari manganese fields, Provinz Nordkap, Südafrika
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1966-009[1]

IMA-Symbol

Mji[2]

Chemische Formel
  • Na(Mn4+7Mn3+)O16[1]
  • (Na,K,H2O)(Mn4+,Mn2+)8O16[3]
  • Na(Mn4+,Mn2+)8O16·nH2O[4]
  • (Na,K)Mn8O16·nH2O[5]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Oxide und Hydroxide
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
IV/D.03b
IV/D.08-010[3]

4.DK.05
07.09.01.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem tetragonal
Kristallklasse; Symbol tetragonal-dipyramidal; 4/m
Raumgruppe I4/m (Nr. 87)Vorlage:Raumgruppe/87[5]
Gitterparameter a = 9,92 Å; b = 2,86 Å[5]
Formeleinheiten Z = 1[5]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 4[3]
Dichte (g/cm3) gemessen: 4,29; berechnet: 4,45[6]
Spaltbarkeit fehlt[3]
Bruch; Tenazität muschelig[6]
Farbe graubraun, dunkel bräunlichgrau; im Auflicht gelblich-grauweiß[3][6]
Strichfarbe bräunlichschwarz[3]
Transparenz undurchsichtig (opak)[6]
Glanz matt[6]
Kristalloptik
Optischer Charakter einachsig[6]
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten löslich in Salzsäure (HCl)[7]

Manjiroit kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem und findet sich meist in Form kompakten, faserigen Mineral-Aggregaten oder traubigen bis derben Massen. Das Mineral ist in jeder Form undurchsichtig (opak) und von graubrauner bis dunkel bräunlichgrauer Farbe. Im Auflicht erscheint es dagegen eher gelblich-grauweiß. Seine Strichfarbe ist allerdings immer bräunlichschwarz.

Etymologie und Geschichte

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Entdeckt wurde Manjiroit erstmals in der Mangangrube Kohare in der Präfektur Iwate im Norden der japanischen Insel Honshū. Die Analyse und Erstbeschreibung erfolgte durch Matsuo Nambu und Katsutoshi Tanida, die das Mineral nach dem japanischen Mineralogen und Geologen Manjiro Watanabe (1891–1980) benannten. Dieser war Professor an der Universität Tōhoku in Sendai.[8]

Nambu und Tanida sandten ihre Untersuchungsergebnisse und den gewählten Namen 1966 zur Prüfung an die International Mineralogical Association (interne Eingangsnummer der IMA: 1966-009[1]), die den Manjiroit als eigenständige Mineralart anerkannte. Die Erstbeschreibung wurde 1967 im japanischen Fachmagazin Journal of the Japanese Association of Mineralogists, Petrologists and Economic Geologists der Japan Association of Mineralogical Sciences veröffentlicht und die Anerkennung von Manjiroit und anderen bei der Publikation der New Mineral Names 1968 im US-amerikanischen Fachmagazin American Mineralogist bestätigt.

Das Typmaterial des Minerals wird in der Mineralogischen Sammlung des National Museum of Nature and Science (englisch National Science Museum, NSM) unter der Katalognummer M-15748 aufbewahrt.[9][10]

Klassifikation

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Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Manjiroit zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung „MO2- und verwandte Verbindungen“, wo er gemeinsam mit Coronadit, Hollandit, Kryptomelan, Todorokit, Vernadit und Woodruffit in der „Kryptomelan-Reihe“ mit der Systemnummer IV/D.03b steht.

In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer IV/D.08-010. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 1 : 2 (MO2 und verwandte Verbindungen)“, wo Manjiroit zusammen mit Cesàrolith, Coronadit, Ferrihollandit, Henrymeyerit, Hollandit, Kryptomelan, Mannardit, Priderit, Redledgeit und Strontiomelan die „Kryptomelangruppe“ mit der Systemnummer IV/D.08 bildet.[3]

Auch die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte[4] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Manjiroit in die Abteilung „Metall : Sauerstoff = 1 : 2 und vergleichbare“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und der Kristallstruktur. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in der Unterabteilung „Mit großen (± mittelgroßen) Kationen; Tunnelstrukturen“ zu finden, wo es zusammen mit Akaganeit, Coronadit, Henrymeyerit, Hollandit, Mannardit, Priderit und Redledgeit die „Hollanditgruppe“ mit der Systemnummer 4.DK.05 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Manjiroit die System- und Mineralnummer 07.09.01.03. Das entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Mehrfache Oxide“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Mehrfache Oxide“ in der „Kryptomelangruppe (Hart, schwarz, feinkörnig)“, in der auch Hollandit, Kryptomelan, Coronadit, Strontiomelan und Henrymeyerit eingeordnet sind.

Chemismus

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Die idealisierte Zusammensetzung von Manjiroit wurde 2012 bei der Nomenklaturabstimmungen in der Hollandit-Supergruppe mit der Formel Na(Mn4+7Mn3+)O16 festgelegt.[11] Nach dieser besteht das Mineral theoretisch im Verhältnis aus je einem Teil Natrium (Na), 8 Teilen Mangan (Mn) und 16 Teilen Sauerstoff (O) pro Elementarzelle. Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von 3,20 Gew.-% Na, 61,17 Gew.-% Mn und 35,63 Gew.-% O.[7]

Die Analyse des Typmaterials aus der Kohare-Mine in Japan hatte dagegen Werte von 85,79 Gew.-% MnO2, 3,18 Gew.-% MnO und 2,99 Gew.-% Na2O sowie formelrelevante Fremdbeimengungen von 1,39 Gew.-% K2O, 0,22 Gew.-% CaO, 0,16 Gew.-% BaO, 0,62 Gew.-% Al2O3, 0,40 Gew.-% Fe2O3, 0,18 Gew.-% MgO und insgesamt 4,6H2O ergeben. Unberücksichtigt blieben Spuren von je 0,03 Gew.-% CuO und ZnO sowie 0,12 Gew.-% SiO2.
Auf der Grundlage von 16 Sauerstoffatomen ergab sich nach Nambu und Tanida daraus die empirische Formel (Na0,73K0,22Ca0,03Ba0,01)0,99(Mn4+7,46Mn2+0,34Al0,09Fe0,04Mg0,03)7,96O16·1,64H2O. Diese wurde zu (Na,K)Mn4+8O16·nH2O mit n < 2 idealisiert.[8]

Warum bei der idealisierten Formel von Nambu und Tanida das enthaltene Mangan in der Oxidationsstufe 2+ (Mn2+) nicht berücksichtigt wurde ist ebenso wenig klar wie die neu definierte Endgliedformel für Manjiroit in der Nomenklaturabstimmungen in der Hollandit-Supergruppe mit der Oxidationsstufe 3+ (Mn3+). Letzteres hätte ein Analyse-Ergebnis mit Mn2O3 statt MnO bedingt. In der Database of Raman spectroscopy wird zwar ebenfalls die oben genannte, neu definierte Formel angegeben, die gemessene chemische Zusammensetzung jedoch mit (Na0.60K0.28Ca0.12)(Mn4+7.40Mn2+0.44Mg0.11Si0.03Al0.02)O16·2H2O.[12]

Kristallstruktur

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Manjiroit kristallisiert in der tetragonalen Raumgruppe I4/m (Raumgruppen-Nr. 87)Vorlage:Raumgruppe/87 mit den Gitterparametern a = 9,92 Å und c = 2,86 Å sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[5]

Bildung und Fundorte

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An seiner Typlokalität in der Kohare-Mine bildete sich Manjiroit in der Oxidationszone der Rhodonit-Tephroit-Rhodochrosit-Schichtlagerstätte der Kohare-Mine, Präfektur Iwate, Japan tritt oft in Verbindung mit Pyrolusit, Nsutit, Birnessit, Kryptomelan, Goethit und Romanèchit auf.[8]

Als seltene Mineralbildung konnte Manjiroit nur an wenigen Orten nachgewiesen werden, wobei weltweit bisher rund 30 Vorkommen dokumentiert sind (Stand 2024).[13]

Die Typlokalität liegt in Japan in der Provinz Tōhoku, dort in der Präfektur Iwate in Karumai in der Kohare-Mine. Ansonsten gibt es Fundorte in der Republik Kongo, Deutschland, Portugal, Rumänien, Russland in der Föderationskreis Ural, in Südafrika und in den US-Bundesstaaten Arizona, Colorado und New Jersey.[14]

Siehe auch

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Literatur

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  • Matsuo Nambu, Katsutoshi Tanida: Manjirōite, a new manganese dioxide mineral, from Kohare Mine, Iwate Prefecture, Japan. In: The Journal of the Japanese Association of Mineralogists, Petrologists and Economic Geologists. Band 58, Nr. 2, 1967, S. 39–54 (japanisch, rruff.info [PDF; 645 kB; abgerufen am 8. November 2024] mit englischer Kurzbeschreibung).
  • Michael Fleischer: New mineral names. In: American Mineralogist. Band 53, 1968, S. 2103–2106 (englisch, rruff.info [PDF; 279 kB; abgerufen am 15. Dezember 2024]).
  • J. E. Post, D. A. McKeown, P. J. Heaney: Raman spectroscopy study of manganese oxides: Tunnel structures. In: American Mineralogist. Band 105, 2020, S. 1175–1190 (englisch, rruff.info [PDF; 3,9 MB; abgerufen am 16. Dezember 2024]).
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Commons: Manjiroite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d 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: November 2024. (PDF; 3,1 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, November 2024, abgerufen am 15. Dezember 2024 (englisch).
  2. ↑ 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; 351 kB; abgerufen am 15. Dezember 2024]).
  3. ↑ a b c d e f g 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.
  4. ↑ a b Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
  5. ↑ 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. 226 (englisch).
  6. ↑ a b c d e f Manjiroite. 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; 94 kB; abgerufen am 15. Dezember 2024]).
  7. ↑ a b Manjiroit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 15. Dezember 2024.
  8. ↑ a b c Matsuo Nambu, Katsutoshi Tanida: Manjirōite, a new manganese dioxide mineral, from Kohare Mine, Iwate Prefecture, Japan. In: The Journal of the Japanese Association of Mineralogists, Petrologists and Economic Geologists. Band 58, Nr. 2, 1967, S. 39–54 (japanisch, rruff.info [PDF; 645 kB; abgerufen am 8. November 2024] mit englischer Kurzbeschreibung; die Angabe in der Einleitung von 3,17 Gew.-% MnO ist ein Schreibfehler, siehe Analyse S. 45 mit 3,18 Gew.-% MnO).
  9. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – M. (PDF 326 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 15. Dezember 2024 (Gesamtkatalog der IMA).
  10. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – Depositories. (PDF; 311 kB) Commission on Museums (IMA), 18. Dezember 2010, abgerufen am 15. Dezember 2024 (englisch).
  11. ↑ Cristian Biagioni, Carmen Capalbo, Marco Pasero: Nomenclature tunings in the hollandite supergroup. In: European Journal of Mineralogy. Band 25, 2013, S. 85–90 (englisch, rruff.info [PDF; 83 kB; abgerufen am 15. Dezember 2024]).
  12. ↑ Manjiroite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 15. Dezember 2024 (englisch).
  13. ↑ Localities for Manjiroite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 15. Dezember 2024 (englisch).
  14. ↑ Fundortliste für Manjiroit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 15. Dezember 2024.
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