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Powellit

Mineral aus der Gruppe der Molybdate

Powellit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (einschließlich Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)“ mit der chemischen Zusammensetzung Ca[MoO4][2] und damit chemisch gesehen Calciummolybdat. Powellit kann somit formal als ein Calcium-Salz der Molybdänsäure aufgefasst werden. Da er eine Mischreihe mit dem verwandten Calciumwolframat Scheelit bildet, sind in natürlichem Powellit WO3-Gehalte bis über 10 % möglich.[8]

Powellit
Powellit (weiß) auf Stilbit (beige) aus Jalgaon, Maharashtra, Indien
(Größe: 6,7 × 4,3 × 4,2 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Pwl[1]

Chemische Formel Ca[MoO4][2][3]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Sulfate (und Verwandte, siehe Klassifikation)
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VI/F.01
VI/G.01-010[4]

7.GA.05
48.01.02.02
Kristallographische Daten
Kristallsystem tetragonal
Kristallklasse; Symbol tetragonal-dipyramidal; 4/m[5]
Raumgruppe I41/a (Nr. 88)Vorlage:Raumgruppe/88[2]
Gitterparameter a = 5,22 Å; c = 11,43 Å[2]
Formeleinheiten Z = 4[2]
Häufige Kristallflächen {111}, {011}, {112}[6]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 3,5 bis 4[6]
Dichte (g/cm3) gemessen: 4,26; berechnet: 4,255[6]
Spaltbarkeit undeutlich nach {112}, {011} und {001}[6]
Bruch; Tenazität uneben[6]
Farbe farblos, weiß, grau, hellgelb, grünlichgelb, bräunlichgelb, braun, blau bis fast schwarz[6]
Strichfarbe grauweiß[4]
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend[6]
Glanz Harzglanz bis schwacher Diamantglanz, Perlglanz[6]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,974[7]
nε = 1,984[7]
Doppelbrechung δ = 0,010[7]
Optischer Charakter einachsig positiv
Pleochroismus sichtbar bei kräftig gefärbten Varietäten:
O = blau; E = grün[6]
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale cremeweiße oder gelbe bis goldgelbe Fluoreszenz unter kurzwelligem UV-Licht[6]

Powellit kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem und entwickelt meist dünntafelige bis dipyramidale Kristalle mit Harzglanz bis schwachem Diamantglanz auf den Oberflächen, findet sich aber auch in Form derber Massen, Krusten und Anflüge. Ebenfalls bekannt sind Pseudomorphosen nach Molybdänit.[8] In reiner Form ist Powellit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine graue, hellgelbe, grünlichgelbe, bräunlichgelbe oder blaue bis fast schwarze Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.

Etymologie und Geschichte

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Namensgeber John Wesley Powell zwischen 1881 und 1894

Erstmals entdeckt wurde Powellit in Mineralproben aus dem Kupferbergwerk „Peacock“ nahe Cuprum im Bergbaubezirk der Seven Devils Mountains (Hells Canyon) etwa neunzig Meilen nördlich von Huntington und fünfzehn Meilen östlich des Snake River im Adams County des US-Bundesstaates Idaho. Die Analyse und Erstbeschreibung erfolgte 1891 durch William Harlow Melville,[9] der das Mineral nach dem US-amerikanischen Geologen und Forscher John Wesley Powell (1834–1902) benannte.

Das Typmaterial des Minerals wird in der Mineralogischen Sammlung des National Museum of Natural History (NMNH) in Washington, D.C. unter der Katalognummer 80674 aufbewahrt.[10][11]

Da der Powellit bereits lange vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und bezeichnet den Powellit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral.[3] Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Powellit lautet „Pwl“.[1]

Klassifikation

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Bereits in der zuletzt 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Powellit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate und Wolframate“ und dort zur Abteilung „Molybdate und Wolframate“, wo er gemeinsam mit Scheelit und Stolzit sowie im Anhang mit Sedovit und Wulfenit in der „Scheelit-Reihe“ mit der Systemnummer VI/F.01 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 VI/G.01-010. Dies entspricht der der Abteilung „Molybdate [MoO4]2− und Wolframate [WO4]2−, Polywolframate“, wo Powellit zusammen mit Paraniit-(Y), Scheelit, Stolzit, Suseinargiuit und Wulfenit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer VI/G.01 bildet.[4]

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[12] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den ebenfalls in die Abteilung „Molybdate und Wolframate“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit von zusätzlichen Anionen und/oder Kristallwasser, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Ohne zusätzliche Anionen oder H2O“ zu finden ist, wo es zusammen mit Fergusonit-(Ce), Fergusonit-(Nd), Fergusonit-(Y), Scheelit, Stolzit und Wulfenit die „Scheelitgruppe“ mit der Systemnummer 7.GA.05 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Powellit die System- und Mineralnummer 48.01.02.02. Dies entspricht der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Molybdate und Wolframate“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie Molybdate und Wolframate mit A XO4“ in der Gruppe „Scheelit-Reihe“, in der auch Scheelit eingeordnet ist.

Chemismus

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In der idealen Zusammensetzung von Powellit (CaMoO4) besteht das Mineral im Verhältnis aus je einem Teil Calcium (Ca) und Molybdän (Mo) sowie vier Teilen Sauerstoff (O) pro Formeleinheit. Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von 20,04 Gew.-% Ca, 47,97 Gew.-% Mo und 32,00 Gew.-% O oder in der Oxidform 28,04 Gew.-% Calciumoxid (CaO) und 71,96 Gew.-% Molybdän(VI)-oxid (MoO3).[5][6]

Die genannten Werte werden im Allgemeinen nur bei synthetischen Verbindungen erreicht. Bei natürlich vorkommenden Powelliten können je nach Bildungsbedingungen die Massenanteile der Hauptkomponenten in geringem Umfang abweichen und formelfremde Beimengungen enthalten. So ergab beispielsweise die Analyse eines chemisch ähnlichen Materials aus dem westlichen Altaigebirge in Russland einen Anteil von 28,11 Gew.-% CaO und 71,67 Gew.-% MoO3 sowie 0,34 Gew.-% Kupfer(II)-oxid (CuO), das möglicherweise aus dem ebenfalls dort entdeckten Malachit stammt.[6][13]

Kristallstruktur

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Powellit kristallisiert tetragonal in der Raumgruppe I41/a (Raumgruppen-Nr. 88)Vorlage:Raumgruppe/88 mit den Gitterparametern a = 5,22 Å und c = 11,43 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]

Eigenschaften

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Mit UV-Licht bestrahlter Powellit (gelbweiß) und Apophyllit-(KF) (blau) aus Jalgaon, Maharashtra, Indien
(Gesamtgröße der Stufe: 12,0 × 9,6 × 6,5 cm)

Unter kurzwelligem UV-Licht zeigen manche Powellite eine cremeweiße oder gelbe bis goldgelbe Fluoreszenz.[6]

Bildung und Fundorte

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Powellit (gelb), Brochantit (grün) und Quarz (farblos) aus dem Kupfertagebau Chuquicamata, Región de Antofagasta, Chile (Sichtfeld: 3 cm)

Powellit bildet sich entweder in kontaktmetasomatischen Lagerstätten oder sekundär als Umwandlungsprodukt von Molybdänit in der Oxidationszone molybdänhaltiger Hydrothermal-Lagerstätten. Neben Molybdänit treten als Begleitminerale unter anderem noch Apophyllit, Ferrimolybdit, Laumontit und Stilbit auf.

Als eher seltene Mineralbildung kann Powellit an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Weltweit sind bisher rund 600 Fundorte dokumentiert (Stand 2024).[14] Neben seiner Typlokalität „Peacock“ trat Powellit noch an vielen weiteren Stellen in den USA von Alaska bis Wyoming auf.

In Deutschland fand sich das Mineral bisher unter anderem an einigen Stellen im Schwarzwald in Baden-Württemberg, auf der Hartkoppe nahe Sailauf und bei Stützersdorf/Tittling in Bayern, auf der Bangertshöhe bei Hochstädten (Bensheim) und der Kohlplatte bei Sonderbach in Hessen, am Ettringer Bellerberg in der Eifel (Rheinland-Pfalz) sowie bei Königshain in Sachsen.

In Österreich trat Powellit bisher nur in der Scheelit-Lagerstätte im Felbertal (Hohe Tauern) in Salzburg auf.

In der Schweiz konnte das Mineral an einigen Stellen in den Kantonen Graubünden, Tessin und Wallis gefunden werden.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Australien, Brasilien, Bulgarien, Kanada, Chile, China, Finnland, Frankreich, Griechenland, Indien, Italien, Japan, Kasachstan, Marokko, Mexiko, der Mongolei, Namibia, Nicaragua, Norwegen, Russland, Schweden, Simbabwe, Somalia, Spanien, Südafrika, Tschechien, der Türkei und dem Vereinigten Königreich.[15]

Siehe auch

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Literatur

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  • W. H. Melville: Powellite – Calcium molybdate: A new mineral species. In: The American Journal of Science. Band 141, 1891, S. 138–141 (englisch, rruff.info [PDF; 179 kB; abgerufen am 7. Juli 2024]).
  • V. B. Aleksandrov, L. V. Gorbatyii, V. V. Ilyukhin:: Crystal structure of powellite CaMoO4. In: Soviet Physics – Crystallography. Band 13, 1968, S. 414–415 (englisch, rruff.info [PDF; 112 kB; abgerufen am 7. Juli 2024]).
  • Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 600.
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Commons: Powellite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. ↑ 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 7. Juli 2024]).
  2. ↑ a b c d e 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. 419 (englisch).
  3. ↑ a b 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: July 2024. (PDF; 3,6 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 13. August 2024 (englisch).
  4. ↑ a b c 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 David Barthelmy: Powellite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 7. Juli 2024 (englisch).
  6. ↑ a b c d e f g h i j k l m Powellite. 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; 52 kB; abgerufen am 7. Juli 2024]).
  7. ↑ a b c Powellite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 7. Juli 2024 (englisch).
  8. ↑ a b Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 600.
  9. ↑ United States Geological Survey (Hrsg.): Bulletin 746. Geologic Literature on North America 1785–1918. U.S. Department of the Interior, Geological Survey, Washington, D.C. 1949, S. 737 (englisch, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 8. Juli 2024]).
  10. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – P. (PDF 296 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 8. Juli 2024.
  11. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – Depositories. (PDF; 311 kB) Commission on Museums (IMA), 18. Dezember 2010, abgerufen am 8. Juli 2024 (englisch).
  12. ↑ 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).
  13. ↑ A. A. Potseluev, D. I. Babkin, V. I. Kotegov: The Kalguty complex deposit, the Gorny Altai: Mineralogical and geochemical characteristics and fluid regime of ore formation. In: Geology of Ore Deposits. Band 48, Nr. 5, 2006, S. 384–401, doi:10.1134/s1075701506050047 (englisch).
  14. ↑ Localities for Powellite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 7. Juli 2024 (englisch).
  15. ↑ Fundortliste für Powellit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 7. Juli 2024.
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