Philipsburgit

Philipsburgit
Kleine Philipsburgitkristalle auf Matrix aus der Gold Hill Mine, Tooele County, Utah, USA (Größe 4,2 cm × 2,8 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	1984-029 2020-G 2021 s.p.
IMA-Symbol	Pbu
Chemische Formel	Cu5Zn(AsO4)(PO4)(OH)6·H2O (Cu,Zn)5[6]Zn[4][(OH)6|(AsO4,PO4)2]·H2O
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Phosphate, Arsenate und Vanadate
System-Nummer nach Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VII/D.19-020 8.DA.35 42.02.04.02
Kristallographische Daten
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse; Symbol	monoklin-prismatisch; 2/m
Raumgruppe	P21/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14
Gitterparameter	a = 12,33 Å; b = 9,20 Å; c = 10,69 Å β = 96,92°
Formeleinheiten	Z = 4
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	3 bis 4
Dichte (g/cm3)	gemessen: 4,07(10); berechnet: 4,04
Spaltbarkeit	nicht beobachtet
Farbe	smaragdgrün
Strichfarbe	hellgrün
Transparenz	durchsichtig bis durchscheinend
Glanz	Glasglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nα = 1,729 nβ = 1,774 nγ = 1,775
Doppelbrechung	δ = 0,046
Optischer Charakter	zweiachsig negativ
Achsenwinkel	2V = 17° (gemessen), 16° (berechnet)
Pleochroismus	schwach: X = hellgrün Y = Z = mittelgrün

Philipsburgit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ mit der chemischen Zusammensetzung Cu₅Zn(AsO₄)(PO₄)(OH)₆·H₂O und damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Kupfer-Zink-Arsenat-Phosphat mit zusätzlichen Hydroxidionen.

Philipsburgit kristallisiert im monoklinen Kristallsystem und entwickelt nach der b-Achse gestreckte Kristalle mit leicht gekrümmten Kristallflächen und meißelförmigen Enden von bis zu einem Millimeter Größe. Typischerweise treten diese Kristalle zu rosetten- bis kugelförmigen Mineral-Aggregaten zusammen oder bilden krustige Überzüge auf anderen Mineralen. Die Oberflächen der durchsichtigen bis durchscheinenden und überwiegend leuchtend smaragdgrünen Kristalle weisen einen glasähnlichen Glanz auf. Das Mineral ist idiochromatisch und hinterlässt entsprechend auf der Strichtafel einen hellgrünen Strich.

Etymologie und Geschichte

Entdeckt wurde das Mineral in der „Black Pine Mine“ etwa 14 km nordöstlich der namensgebenden Stadt Philipsburg im Granite County des US-Bundesstaates Montana. Die Erstbeschreibung erfolgte 1985 durch Donald R. Peacor, Pete J. Dunn, Robert A. Ramik, B. Darko Sturman und Lester G. Zeihen.

Das Typmaterial wird im Royal Ontario Museum in Toronto, Kanada unter der Katalognummer M41000 und National Museum of Natural History in Washington, D.C., USA unter der Katalognummer 161201 aufbewahrt.

Klassifikation

Da der Philipsburgit erst 1985 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

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 Mineralnummer VII/D.19-020. In der Lapis-Systematik entspricht dies der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, mit fremden Anionen“, wo Philipsburgit zusammen mit Kipushit und Veszelyit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer VII/D.19 bildet.

Die von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Philipsburgit ebenfalls in die Abteilung der „Phosphate usw. mit zusätzlichen Anionen; mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit kleinen (und gelegentlich größeren) Kationen“ zu finden ist, wo es nur zusammen mit Kipushit die „Kipushitgruppe“ mit der Systemnummer 8.DA.35 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Philipsburgit in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er in der „Kipushitgruppe“ mit der Systemnummer 42.02.04 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen mit (AB)3(XO4)Zq × x(H2O)“ zu finden.

Chemismus

Die Analyse mithilfe der Elektronenmikrosonde ergab eine durchschnittlicher Zusammensetzung 46,3 % CuO, 18,2 % ZnO, 8,7 % P₂O₅, 16,3 % As₂O₅ und 9,9 % H₂O (Σ= 99,4 %, alle Angaben in Gew.-%). Dies entspricht der empirischen Formel Cu_17,18Zn_6,60(AsO₄)_4,19(PO₄)_3,62(OH)_24,13·4,16H₂O, was zur chemischen Zusammensetzung (Cu,Zn)₆(AsO₄,PO₄)₂(OH)₆·H₂O idealisiert wurde.

Kristallstruktur

Philipsburgit kristallisiert isostrukturell mit Kipushit im monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 mit den Gitterparametern a = 12,33 Å; b = 9,20 Å; c = 10,69 Å und β = 96,92° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Eigenschaften

Das Kristallwasser wird beim Erhitzen zwischen 150 und 610 °C ausgetrieben, wobei das Maximum bei 415 °C liegt.

Bildung und Fundorte

Philipsburgit auf Quarz aus der Black Pine Mine, Flint Creek Valley, John Long Mts, Philipsburg District, Granite County, Montana

Philipsburgit bildet sich sekundär in der Oxidationszone von hydrothermalen Lagerstätten. An seiner Typlokalität, der Black Pine Mine bei Philipsburg im Granite County (Montana), traten als Begleitminerale unter anderem Bayldonit, Chrysokoll, Mimetesit und Quarz auf. Als wichtigste Primärminerale lagen silberhaltiger Tetraedrit, Hübnerit und Pyrit vor. Untergeordnet fanden sich auch Galenit, Sphalerit, Chalkopyrit und gediegen vorkommende Elemente wie Gold, Kupfer und Silber.

Als seltene Mineralbildung konnte Philipsburgit nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher rund 30 Fundorte (Stand 2019) dokumentiert sind. Neben seiner Typlokalität Black Pine Mine in Montana konnte das Mineral in den Vereinigten Staaten noch in der Silver Coin Mine bei Valmy im Humboldt County von Nevada sowie in der Centennial Eureka Mine bei Eureka, der Mammoth Mine bei Mammoth (beide im Juab County) und der Gold Hill Mine bei Gold Hill im Tooele County von Utah gefunden werden.

In Deutschland fand sich Philipsburgit bisher nur in der Grube Clara bei Oberwolfach, einigen Gruben bei Neubulach und den Gruben St. Ferdinand und Josephs Treu im Tiefenbachtal in Baden-Württemberg; der Grube Friedrichssegen im Rhein-Lahn-Kreis in Rheinland-Pfalz sowie in den Gruben Gottes Geschick und St. Katharina in der Bergbaulandschaft Graul im Sächsischen Erzgebirgskreis.

In Österreich trat Philipsburgit nur im Bergbau Finkenstein am Mallestiger Mittagskogel in Kärnten sowie an der Gratlspitze und im Martinstollen am Weißen Schrofen unterhalb des Larchkopf in Tiroler Inntal auf.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Bulgarien, Chile, Griechenland, Italien, Japan, Namibia, Polen, Spanien, Tschechien und im Vereinigten Königreich.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Literatur

• Donald R. Peacor, Pete J. Dunn, Robert A. Ramik, B. Darko Sturman, Lester G. Zeihen: Philipsburgite, a new copper zinc arsenate hydrate related to kipushite, from Montana. In: The Canadian Mineralogist. Band 23, 1985, S. 255–258 (englisch, rruff.info [PDF; 703 kB; abgerufen am 29. September 2019]). 
• Frank C. Hawthorne, Michael Fleischer, Edward S. Grew, Joel D. Grice, John Leslie Jambor, Jacek Puziewicz, Andrew C. Roberts, David A. Vanko, Janet A. Zilczer: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 71, 1986, S. 1277–1282 (englisch, rruff.info [PDF; 641 kB; abgerufen am 29. September 2019]). 

Weblinks

Commons: Philipsburgite – Sammlung von Bildern

• Mineralienatlas: Philipsburgit (Wiki)
• IMA Database of Mineral Properties – Philipsburgite. In: rruff.info. RRUFF Project; abgerufen am 18. April 2024 (englisch). 
• Philipsburgite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF); abgerufen am 29. September 2019 (englisch).