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Scheelit

Mineral, Wolframate

Scheelit, auch als Tungstein (schwedisch tungsten „schwerer Stein“ bzw. „Schwerstein“) bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (einschließlich Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)“. Er kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Ca[WO4], ist also chemisch gesehen ein Calciumwolframat.

Scheelit
Hellgelber, pseudo-oktaedrischer Scheelit auf Muskovit aus Xuebaoding (Kreis Pingwu), China (Größe: 10,5 cm × 9,6 cm × 9,6 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Sch[1]

Andere Namen
  • Scheel, Scheelerz, Scheelspat[2]
  • Tungstein
  • Schwerstein
  • Wolframsaurer Kalk[3]
Chemische Formel Ca[WO4]
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.01-020[4]

7.GA.05
48.01.02.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem tetragonal
Kristallklasse; Symbol tetragonal-dipyramidal; 4/m[5]
Raumgruppe I41/a (Nr. 88)Vorlage:Raumgruppe/88[6]
Gitterparameter a = 5,25 Å; c = 11,40 Å[6]
Formeleinheiten Z = 4[6]
Häufige Kristallflächen {112}, {213}, {211}, {114}, {101}[7]
Zwillingsbildung Ergänzungszwillinge nach (110) und (100)
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 4,5 bis 5[8]
Dichte (g/cm3) gemessen: 6,10(2); berechnet: 6,09[8]
Spaltbarkeit deutlich nach {101}, undeutlich nach {112} und {001}[7][8]
Bruch; Tenazität muschelig bis uneben; spröde
Farbe farblos, weiß, grau, braun, hellgelb, gelborange, rot, grün; auch Zonarbildung möglich[8]
Strichfarbe weiß[8]
Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig[8]
Glanz Glasglanz bis Diamantglanz[8]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,918 bis 1,921[9]
nε = 1,935 bis 1,938[9]
Doppelbrechung δ = 0,017[9]
Optischer Charakter einachsig positiv
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale blauweiße Fluoreszenz (kurzwelliges UV-Licht) und Kathodolumineszenz[8]

Scheelit entwickelt meist dipyramidale, pseudo-oktaedrische Kristalle von bis zu 30 Zentimetern Größe mit glas- bis diamantähnlichem Glanz auf den Oberflächen. Er kommt aber auch in Form körniger bis massiger Aggregate vor. In reiner Form ist Scheelit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine graue, braune, hellgelbe, gelborange, rote oder grüne Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.

Mit einer Mohshärte von 4,5 bis 5 gehört Scheelit zu den mittelharten Mineralen, die sich ähnlich wie das Referenzmineral Apatit (5) mit einem Messer ritzen lassen.

Etymologie und Geschichte

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Carl Wilhelm Scheele (Darstellung aus dem Jahr 1887)

Erste Erwähnungen des Minerals finden sich bereits Mitte des 18. Jahrhunderts in verschiedenen mineralogischen Aufzeichnungen. So bezeichneten es unter anderem deutsche Bergleute verächtlich als sogenannte „weiße Zinngraupen“, da es meist in Vergesellschaftung mit dem als Zinnerz abgebauten Kassiterit (Zinnstein) gefunden wurde, aber kein Zinn enthielt und sich zudem im Schmelzprozess ähnlich lästig verhielt wie Wolfram. 1760 führte Axel Frederic Cronstedt den aus dem Schwedischen übersetzten Begriff Tungstein ein, der sich auf die hohe Dichte von rund 6,1 g/cm3 des Minerals bezieht.[3]

Die Analyse der chemischen Zusammensetzung des Minerals erwies sich allerdings aufgrund des hohen Schmelzpunktes von Wolfram als sehr schwierig. Erst 1781 gelang es dem deutsch-schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele zumindest, die enthaltene Wolframsäure zu isolieren. Seinen Schülern Fausto und Juan José Elhuyar gelang es zwei Jahre später schließlich, aus dieser Säure das Metall Wolfram darzustellen.

Abraham Gottlob Werner gab in seiner Mineralsystematik zunächst dem Metall den Namen Scheel (bzw. Scheelium) zu Ehren von Scheele, während er das Mineral unter dem Namen Schwerstein führte.[10] Beide Benennungen Werners setzten sich jedoch nicht durch.

Die bis heute gültige Bezeichnung Scheelit erhielt das Mineral 1821 durch Karl Cäsar von Leonhard. Daneben waren allerdings noch verschiedene Synonyme wie unter anderem Scheelerz (nach Klaproth) und Scheelspat (nach Breithaupt) im Umlauf.[3]

Als Typlokalität für Scheelit gilt die Eisengrube „Bispberg“ bei Säter in der schwedischen Provinz Dalarnas län.[11] Ein Aufbewahrungsort für das Typmaterial des Minerals ist nicht dokumentiert.[12]

Da der Scheelit bereits lange vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) 1958 bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und bezeichnet den Scheelit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral.[13] Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Scheelit lautet „Sch“.[1]

Klassifikation

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In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Scheelit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate und Wolframate“ und dort zur Abteilung der „Molybdate und Wolframate“, wo er als Namensgeber die „Scheelit-Reihe“ mit der Systemnummer VI/F.01 und den weiteren Mitgliedern Powellit und Stolzit sowie im Anhang mit Sedovit und Wulfenit bildete.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich im Aufbau noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VI/G.01-020. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Abteilung „Molybdate [MoO4]2− und Wolframate [WO4]2−, Polywolframate“, wo Scheelit zusammen mit Paraniit-(Y), Powellit, Stolzit, Suseinargiuit und Wulfenit die unbenannte Gruppe VI/G.01 bildet.[4]

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[14] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Scheelit in die erweiterte Klasse der „Sulfate (Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)“, dort aber ebenfalls in die Abteilung der „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 als Namensgeber die „Scheelitgruppe“ mit der Systemnummer 7.GA.05 und den weiteren Mitgliedern Fergusonit-(Ce), Fergusonit-(Nd), Fergusonit-(Y), Formanit-(Y), Powellit, Stolzit und Wulfenit bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Scheelit die System- und Mineralnummer 48.01.02.01. Dies entspricht der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Molybdate und Wolframate“, wo das Mineral zusammen mit Powellit in der „Scheelit-Reihe“ mit der Systemnummer 48.01.02 innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie Molybdate und Wolframate mit A XO4“ zu finden ist.

Kristallstruktur

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Scheelit kristallisiert tetragonal in der Raumgruppe I41/a (Raumgruppen-Nr. 88)Vorlage:Raumgruppe/88 mit den Gitterparametern a = 5,25 Å und c = 11,40 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[6]

Eigenschaften

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Kleine Scheelitkristalle auf Quarz unter Tageslicht…
 
…und UV-Licht

Scheelit zeigt unter kurzwelligem UV-Licht starke, blauweiße Fluoreszenz, ein geringer Zusatz an Molybdän (auch Samarium) verändert die Farbe ins gelborange.

Vor dem Lötrohr ist Scheelit nur schwer zu schmelzen. Die Phosphorsalzperle färbt sich im Reduktionsfeuer heiß grün oder gelb, kalt dagegen blau.[15]

In Salzsäure löst sich Scheelit und scheidet gelbes Wolfram(VI)-oxid (WO3) ab. Durch Zugabe von Zinn und Erwärmung färbt sich die Lösung blau.

Bildung und Fundorte

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Scheelit (braun), Fluorit (hellviolett) und Quarz (farblos) aus der Grube „Yaogangxian“ im Kreis Yizhang, China (Größe: 5,5 cm × 3 cm × 2,5 cm)

Scheelit bildet sich entweder durch Kontaktmetamorphose unter pegmatitisch-pneumatolytischen Bedingungen oder durch hydrothermale Vorgänge in Greisen. Als Begleitminerale treten neben Kassiterit unter anderem noch Apatit, Diopsid, Fluorit, Granate der Reihe Grossular–Andradit, Quarz, Topas, Tremolit, Turmalin, Vesuvianit und Wolframit auf.

Als häufige Mineralbildung ist Scheelit an vielen Orten anzutreffen. Weltweit sind bisher rund 5500 Vorkommen für Scheelit dokumentiert (Stand: 2024).[16] Zu den wichtigsten europäischen Lagerstätten gehört die 1967 entdeckte stratiforme Scheelit-Lagerstätte im Felbertal, südlich Mittersill in Österreich. Ähnliche Lagerstätten wurden später aber auch in Spanien sowie außerhalb Europas bei Broken Hill in Australien, in New Mexico (USA), Pakistan und Südkorea[17] gefunden.

Die bisher größten Scheelitkristalle, die zwischen 9 und 33 cm groß waren, konnten an verschiedenen Orten in Japan gefunden werden. Bei Kramat Pulai in Malaysia trat ein oktaedrischer Scheelit von rund 20 cm Größe zutage. Bis zu 15 cm große Kristalle traten bei Taewha und Tongwha in Korea auf.[18] Die bisher schwersten bekannten Kristalle mit einem Gewicht von bis zu 50 kg wurden bei Natas in Namibia gefunden.[19]

In Deutschland trat das Mineral bisher vor allem im Schwarzwald (Baden-Württemberg), im bayerischen Fichtelgebirge und Oberpfälzer Wald, im hessischen Odenwald, im Harz von Sachsen-Anhalt bis Thüringen und im sächsischen Erzgebirge auf.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Afghanistan, Argentinien, Australien, Bolivien, Brasilien, Bulgarien, Chile, China, Finnland, Frankreich, Griechenland, Indien, Italien, Kanada, Kasachstan, Mexiko, Myanmar, Norwegen, Pakistan, Peru, Polen, Portugal, Russland, der Schweiz, der Slowakei, Spanien, Südafrika, Tschechien, der Türkei, Usbekistan, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[20]

Auch in Gesteinsproben vom Mond, die in der Nähe des Landepunktes der Luna-20-Mission gesammelt wurden, konnte Scheelit nachgewiesen werden.[20]

Verwendung

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Scheelitführendes Erz im normalen Licht (oben) und kurzwelligen UV-Licht (unten).

Als Rohstoff

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Scheelit ist neben Wolframit das wichtigste Erzmineral für die Gewinnung von Wolfram. Es wird in der Regel durch Flotation aus Roherzen gewonnen und dabei zu Konzentraten mit mehr als 65 % Wolframat angereichert. Diese können zur Gewinnung von Wolfram genutzt werden. Dabei wird zuerst mit konzentrierter Salzsäure zu Wolfram(VI)oxid aufgeschlossen, das mit Wasserstoff bei 800 °C weiter zum elementaren Wolfram reduziert werden kann. Scheelit dient auch zur Darstellung der Wolframsäure.

Als Schmuckstein

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Geschliffene Scheelite

Scheelit gehört zu den weniger bekannten Schmucksteinen, wird aber trotz seiner geringen Härte gelegentlich verschliffen, da er den wertvolleren Edelsteinen Chrysoberyll (Goldberyll), Diamant und Zirkon sehr ähnlich sieht.

Siehe auch

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Literatur

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  • K. C. von Leonhard: Scheelit. In: Handbuch der Oryktognosie. Mohr and Winter, Heidelberg 1821, S. 594–596 (rruff.info [PDF; 233 kB; abgerufen am 31. Januar 2024]).
  • Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. 16., überarbeitete Auflage. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5, S. 212.
  • Peter Schenk, Rudolf Höll: Metamorphe, hydrothermale Eruptionsbrekzien in der Scheelitlagerstätte Felbertal/Ostalpen (Österreich). In: Mitteilungen der Österreichischen Geologischen Gesellschaft. Band 81, 1988, S. 93–107 (zobodat.at [PDF; 1,5 MB; abgerufen am 31. Januar 2024]).
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Commons: Scheelite – 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; 320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]).
  2. ↑ Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 312.
  3. ↑ a b c Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 336.
  4. ↑ a b 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. ↑ David Barthelmy: Scheelite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 31. Januar 2024 (englisch).
  6. ↑ a b c 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).
  7. ↑ 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. 601–406.
  8. ↑ a b c d e f g h Scheelite. 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; 51 kB; abgerufen am 31. Januar 2024]).
  9. ↑ a b c Scheelite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 31. Januar 2024 (englisch).
  10. ↑ Mineralsystem des Herrn Inspektor Werners mit dessen Erlaubnis herausgegeben von C. A. S. Hoffmann. In: C. A. S. Hoffmann (Hrsg.): Bergmannisches Journal. Band 1, 1789, S. 369–398 (rruff.info [PDF; 1,9 MB; abgerufen am 31. Januar 2024] S. 19 mit Anmerkung S. 31).
  11. ↑ Bispberg Eisengrube. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 11. April 2021.
  12. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – S. (PDF 315 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 31. Januar 2024.
  13. ↑ 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).
  14. ↑ 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).
  15. ↑ Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 619–620 (Erstausgabe: 1891).
  16. ↑ Localities for Scheelite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 31. Januar 2024 (englisch).
  17. ↑ Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. vollständige überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer Verlag, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 271.
  18. ↑ Peter C. Rickwood: The largest crystals. In: American Mineralogist. Band 66, 1981, S. 885–907 (englisch, minsocam.org [PDF; 2,4 MB; abgerufen am 31. Januar 2024]).
  19. ↑ Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 151.
  20. ↑ a b Fundortliste für Scheelit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 31. Januar 2024.
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