Magnesiostaurolith

Magnesiostaurolith ist ein Mineral der Staurolithgruppe.

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Zusammensetzung und intrakristalline Kationenverteilung

Magnesiostaurolithe der Dora-Maira-Region enthalten neben Magnesium noch signifikannte Mengen an Lithium sowie etwas Eisen. Die vollständige Strukturformel lautet:

^M4(Fe²⁺_0,16Mg_0,72vac_3,12) ^T2(Mg_1,86Li_0,94Zn_0,02vac_1,18) ^M1,2(Al_15,96Ti_0,04) ^M3(Al_1,58Mg_0,45vac_1,97) ^T1(Si_7,96Al_0,04) O_44,02 (OH)_3,98

Leerstellen sind in dieser Strukturformel als vac (für vacancy) ausgewiesen.

Gut 1/4 der Kationen auf den Gitterpositionen der zweiwertigen Kationen ist mit Lithium (Li⁺) besetzt. Damit gehören die Dora-Maira-Staurolithe mit zu den lithiumreichsten Staurolithen in der Literatur. Ursache der hohen Li-Gehalte ist nicht ein ungewöhnlich hoher Li-Gehalt des Gesamtgesteins sondern das Vorhandensein von im Vergleich zu anderen gesteinsbildenden Mineralen großen Tetraederlücken (T2) in der Staurolithstruktur. Dies führt dazu, dass Staurolithe die gesamte Menge der Kationen eines Gesteins aufnehmen, für die eine solch große Tetraederlücke energetisch besonders günstig ist (z.B. Li⁺ und Zn²⁺).

Die im allgemeinen leere M4-Oktaederlücke ist zu fast 1/4 mit Kationen besetzt (0,88 apfu). Jeder M4-Oktaeder ist über gemeinsame Flächen mit zwei T2-Tetraedern verbunden. Der Abstand zwischen einer M4- und einer T2-Lücke ist so klein, dass eine gemeinsame Besetzung benachbarter T2- und M4-Positionen ausgeschlossen werden kann. Bei gleichmäßiger Verteilung der Kationen auf den M4-Positionen sollten für jede besetzte M4-Position annähernd zwei T2-Positionen leer sein. Tatsächlich sind es deutlich weniger (1,34 Leerstellen auf T2 pro besetzter M4-Position). Dies deutet darauf hin, dass sich im Staurolithgitter Cluster mit hoher und geringer Besetzung der M4-Position bilden.

Vorkommen

Magnesiostaurolith ist ein reines Hochdruckmineral. Experimentelle Studien zeigen, dass reiner Magnesiostaurolith bei Drucken zwischen 12 und 60 kbar und Temperaturen zwischen 600°C und 900°C stabil ist.

In der Natur kommt Magnesiostaurolith in den Ultrahochdruckgesteinen (Weißschiefer) der italienischen Westalpen vor (Dora-Maira Massiv). Dort tritt er zusammen mit Talk, Klinochlor und Kyanit als Einschluss in Pyrop auf.

Siehe auch: Liste von Mineralen

Literatur

• C. Chopin, B. Goffe, L. Ungaretti, R. Oberti: Magnesiostaurolith and Zincostaurolith: mineral description with a petrogenetic and christal-chemical update; Eur. J. Mineral. 2003, 15, 167-176
• T. Fockenberg: An experimental investigation on the P-T stability of Mg-staurolithe in the system MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O.; Contrib. Mineral. Petrol. 130, 187-198