Zinkostaurolith

Zinkostaurolith ist ein Mineral der Staurolithgruppe.

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Zusammensetzung und intrakristalline Kationenverteilung

Genau untersucht wurden Zinkostaurolithe aus Metabauxiten der mesozoischen Barrhorn-Serie (Zermatt, Schweizer Westalpen). Sie enthalten neben Zink signifikante Gehalte an Lithium (Li⁺) und Eisen. Die vollständige Strukturformel lautet:

^M4(Fe²⁺_0,13Mg_0,10vac_3,77) ^T2(Zn_2,45Li_0,51Fe²⁺_0,20vac_0,84) ^M1,2(Al_15,98Ti_0,02) ^M3(Al_1,95Mg_0,09vac_1,96) ^T1(Si₈) O_44,33 (OH)_3,67

In dieser Strukturformel sind Leerstellen als vac (englisch vacancy: Leerstelle) ausgewiesen.

Diese Zinkostaurolithe enthalten überdurchschnittlich viel Lithium. Ursache dafür 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 M4-Oktaederlücke ist nur mit wenigen Kationen besetzt (0,23 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 zwei T2-Positionen leer sein. Tatsächlich sind es deutlich mehr (3,65 Leerstellen auf T2 pro besetzter M4-Position). Dies deutet darauf hin, dass in Zn-Staurolithen im Gegensatz zu Fe- und Mg-Staurolithen Leerstellen in der Tetraederposition T2 nicht oder nur in geringem Maße an die Besetzung der M4-Position gekoppelt sind.

Vorkommen

Zinkostaurolith bildet sich bei der Metamorphose von Bauxiten ab ca. 400 °C, wahrscheinlich aus Gahnit, Pyrophyllit, Diaspor.

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