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Mcbirneyit

Mineral aus der Gruppe der Vanadate

Mcbirneyit (IMA-Symbol Mbn[2]) ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ mit der chemischen Zusammensetzung in der kristallchemischen Strukturformel nach Strunz Cu3[VO4]2[3] und damit chemisch gesehen ein Kupfervanadat.

Mcbirneyit
Mcbirneyit, winzige schwarze Kristalle als Einschlüsse oder epitaktisch mit grünem Lammerit verwachsen. Weitere Paragenese: schwarz-roter Lyonsit, smaragdgrüne Piypitnadeln, mikrokristalline Überzüge aus schwarzem Hämatit und orangefarbenem antimonhaltigem Rutil
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1985-007[1]

IMA-Symbol

Mbn[2]

Chemische Formel Cu3[VO4]2[3][1]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Phosphate, Arsenate und Vanadate
System-Nummer nach
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VII/A.10-010[4]

8.AB.35
38.03.10.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem triklin
Kristallklasse; Symbol triklin-pinakoidal; 1
Raumgruppe P1 (Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2[5]
Gitterparameter a = 5,196 Å; b = 5,355 Å; c = 6,505 Å
α = 69,22°; β = 88,69°; γ = 68,08°[5]
Formeleinheiten Z = 1[5]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte nicht definiert
Dichte (g/cm3) berechnet: 4,50[6]
Spaltbarkeit nicht definiert
Farbe dunkelgrau bis schwarz[4]
Strichfarbe grauschwarz[4]
Transparenz undurchsichtig (opak)[6]
Glanz Metallglanz[4]

Mcbirneyit kristallisiert im triklinen Kristallsystem, konnte jedoch bisher nur in Form von unregelmäßigen Körnern bis etwa 200 Mikrometer gefunden werden. Das Mineral ist undurchsichtig (opak) und von dunkelgrauer bis schwarzer Farbe. Aufgrund der bisher zu geringen Probengröße konnten bisher weder Mohshärte noch Spaltbarkeit bestimmt werden.

Etymologie und Geschichte

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Synthetische Verbindungen im binären System CuO–V2O5 wurden bereits 1958 von C. Brisi und A. Molinari analysiert. Sie konnten insgesamt fünf inkongruent schmelzende Verbindungen zwischen den Endgliedern CuO und V2O5 identifizierten.[7]

Die natürliche Mineralbildung mit der von Brisi und Molinari angegebenen Formel Cu3V2O8 wurde zuerst am Vulkan Izalco im Departamento Santa Ana in El Salvador entdeckt. Die Analyse und Erstbeschreibung erfolgte durch John M. Hughes, Barbara S. Christian, Larry W. Finger und Lawrence L. Malinconico, die das Mineral nach Alexander Robert McBirney (1924–2019), dem Vulkanologen und damaligen Chefredakteur des Journal of Volcanology and Geothermal Research, benannten. Die Erstbeschreiber zogen bei der Angabe der chemischen Formel allerdings die Schreibweise Cu3(VO4)2 vor.[8]

Das Mineralogenteam sandte seine Untersuchungsergebnisse und den gewählten Namen 1985 zur Prüfung an die International Mineralogical Association (interne Eingangsnummer der IMA: 1985-007[1]), die den Mcbirneyit als eigenständige Mineralart anerkannte. Die Erstbeschreibung wurde anschließend 1987 im Fachmagazin des Namensgebers publiziert.

Das Typmaterial des Minerals wird im National Museum of Natural History (NMNH) in Washington, D.C. (USA) unter der Katalognummer 163183 aufbewahrt.[6][9]

Klassifikation

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Da der Mcbirneyit erst 1985 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der letztmalig 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

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 VII/A.10-010. Dies entspricht der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserfreie Phosphate [PO4]3−, ohne fremde Anionen“, wo Mcbirneyit zusammen mit Grigorievit, Howardevansit, Koksharovit, Lyonsit und Pseudolyonsit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer VII/A.10 bildet.[4]

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Mcbirneyit ebenfalls in die Abteilung „Phosphate usw. ohne zusätzliche Anionen; ohne H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit mittelgroßen Kationen“ zu finden, wo es zusammen mit Stranskiit die „Stranskiitgruppe“ mit der Systemnummer 8.AB.35 bildet.[10]

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Mcbirneyit die System- und Mineralnummer 38.03.10.01. Auch dies entspricht der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserfreie Phosphate etc.“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie Phosphate etc., (A+B2+)3(XO4)2“ als einziges Mitglied in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 38.03.10.

Chemismus

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In der idealen stoffreinen Zusammensetzung von Mcbirneyit (Cu3V2O8) besteht das Mineral im Verhältnis aus je drei Teilen Kupfer (Cu), zwei Teilen Vanadium (V) und acht Teilen Sauerstoff (O) pro Elementarzelle. Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von 45,33 Gew.-% Cu, 24,23 Gew.-% V und 30,44 Gew.-% O[11] oder in der Oxidform 56,75 Gew.-% Kupfer(II)-oxid (CuO) und 43,25 Gew.-% Vanadium(V)-oxid (V2O5).[12]

Bei insgesamt sechs Elektronenmikrosonden-Analysen an drei Kristallen von natürlichem Mcbirneyit (Typmaterial) vom Vulkan Izalco wurde eine durchschnittliche Zusammensetzung von 56,82 Gew.-% CuO und 41,44 Gew.-% V2O5 gemessen, was der empirischen Formel Cu3,08(VO4)1,97 entspricht.[6] Die gemessenen Werte und daraus errechnete Zusammensetzung liegen damit sehr nah an der idealisierten Formel.

Kristallstruktur

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Die Kristallstruktur der synthetischen Verbindung wurde 1982 von Jean Coing-Boyat aufgelöst. Demnach kristallisiert Mcbirneyit in der triklinen Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2 mit den Gitterparametern a = 5,196 Å; b = 5,355 Å; c = 6,505 Å; α = 69,22°; β = 88,69° und γ = 68,08° sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[5]

Kristallstruktur von Mcbirneyit
  •  
    mit Blickrichtung parallel zur a-Achse
  •  
    mit Blickrichtung parallel zur c-Achse
  •  
    räumliche Darstellung in der kristallographischen Standardausrichtung
  •  
    größerer Ausschnitt der Struktur mit freier Achsenstellung
Farblegende: 0 _ Cu 0 _ V 0 _ O

Modifikationen und Varietäten

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Die Verbindung Cu3[VO4]2 ist dimorph und kommt in der Natur neben dem triklin kristallisierenden Mcbirneyit noch als monoklin kristallisierender Pseudolyonsit (IMA 2009-062) vor.

Bildung und Fundorte

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Mineralprobe von der Fumarole Jadowitaja mit mikrokristallinem Mcbirneyit

Mcbirneyit bildet sich als seltenes Sublimationsprodukt in der Sulfatzone von Fumarolen. Als Begleitminerale konnten bisher Euchlorin, Fingerit, Stoiberit, Thenardit und Ziesit bestimmt werden.[8]

Außer an seiner Typlokalität am Vulkan Izalco konnte das Mineral bisher nur noch am zweiten Schlackenkegel des Vulkans Tolbatschik und an dessen Fumarole Jadowitaja (englisch Yadovitaya) auf der Halbinsel Kamtschatka im Fernen Osten Russlands entdeckt werden.[13]

Siehe auch

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Literatur

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  • Jean Coing-Boyat: Structure de la variete ordinaire, triclinique, de l'orthovanadate de cuivre(II), Cu3(VO4)2. In: Acta Crystallographica. B38, 1982, S. 1546–1548, doi:10.1107/S0567740882006323 (französisch).
  • John M. Hughes, Barbara S. Christian, Larry W. Finger, Lawrence L. Malinconico: Mcbirneyite, Cu3(VO4)2, a new sublimate mineral from the fumaroles of Izalco volcano, El Salvador. In: Journal of Volcanology and Geothermal Research. Band 33, 1987, S. 183–190 (englisch, rruff.info [PDF; 472 kB; abgerufen am 2. Januar 2025]).
  • John Leslie Jambor, Ernst A. J. Burke, Ercit T. Scott, Joel D. Grice: New mineral names. In: American Mineralogist. Band 73, 1988, S. 1492–1499 (englisch, rruff.info [PDF; 867 kB; abgerufen am 2. Januar 2025]).
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Commons: Mcbirneyite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c 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 2. Januar 2025 (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; 351 kB; abgerufen am 2. Januar 2025]).
  3. ↑ 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. 429 (englisch).
  4. ↑ a b c d e 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.
  5. ↑ a b c Jean Coing-Boyat: Structure de la variete ordinaire, triclinique, de l'orthovanadate de cuivre(II), Cu3(VO4)2. In: Acta Crystallographica. B38, 1982, S. 1546–1548, doi:10.1107/S0567740882006323 (französisch).
  6. ↑ a b c d Mcbirneyite. 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; 50 kB; abgerufen am 2. Januar 2025]).
  7. ↑ C. Brisi, A. Molinari: Il sistemaossido ramicoanidride vanadica. In: Annali di Chimica. Band 48, 1958, S. 263–269 (italienisch).
  8. ↑ a b John M. Hughes, Barbara S. Christian, Larry W. Finger, Lawrence L. Malinconico: Mcbirneyite, Cu3(VO4)2, a new sublimate mineral from the fumaroles of Izalco volcano, El Salvador. In: Journal of Volcanology and Geothermal Research. Band 33, 1987, S. 183–190 (englisch, rruff.info [PDF; 472 kB; abgerufen am 2. Januar 2025]).
  9. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – M. (PDF 326 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 2. Januar 2025 (Gesamtkatalog der IMA).
  10. ↑ 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).
  11. ↑ Mcbirneyit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 2. Januar 2025.
  12. ↑ David Barthelmy: Mcbirneyite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 2. Januar 2025 (englisch).
  13. ↑ Fundortliste für Mcbirneyit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 2. Januar 2025.
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