Schörl (Mineral)
| Schörl | |
|---|---|
| Schörl aus dem Alto Ligonha Pegmatit, Distrikt Alto Ligonha, Zambezia, Mosambik (Größe: 3,8 x 2,8 x 2,4 cm) | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Nummer |
2007 s.p.[1] |
| IMA-Symbol |
Srl[2] |
| Andere Namen |
Eisenturmalin, Schörlein, Schürl |
| Chemische Formel | NaFe2+3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH)[3] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Silikate und Germanate |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
VIII/C.08 VIII/E.19-050 9.CK.05 61.03e.01.10 |
| Ähnliche Minerale | Schorlomit, Morimotoit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | trigonal |
| Kristallklasse; Symbol | 3/m |
| Raumgruppe | R3m (Nr. 160) |
| Gitterparameter | a = natürlich: 15,992(2)[4] synthetisch: 16,059(2)[5] Å; c = natürlich: 7,190(1)[4] synthetisch: 7,136(2)[5] Å Bitte Quelle als Einzelnachweis ergänzen |
| Formeleinheiten | Z = 3 Bitte Quelle als Einzelnachweis ergänzen |
| Zwillingsbildung | selten nach {10-10} und {40-41}[6] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 7 |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,20; berechnet: 3,244[4] synthetisch: 3,276[5] |
| Spaltbarkeit | sehr schlecht nach {11-20} und {10-11}[7][6] |
| Bruch; Tenazität | uneben, muschelig[7][6] |
| Farbe | schwarz, bläulich-schwarz, grünlich-schwarz[7] |
| Strichfarbe | grau-weiß[7] |
| Transparenz | opak, schwach durchscheinend[7] |
| Glanz | Glasglanz[7] |
| Radioaktivität | - |
| Magnetismus | - |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nω = 1,660–1,672[7] nε = 1,635–1,650[7] |
| Doppelbrechung | δ = 0,025[7] |
| Optischer Charakter | einachsig negativ[6] |
| Pleochroismus | stark, gelb-braun – blass braun, blass gelb[7] |
Das Mineral Schörl ist ein häufiges Ringsilikat aus der Turmalingruppe mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung NaFe2+3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH).
Schörl kristallisiert mit trigonaler Symmetrie und bildet schwarze, oft gut ausgebildete, prismatische Kristalle von wenigen Zentimetern Größe, die in seltenen Fällen über einen Meter lang werden können. Die Prismenflächen zeigen oft eine deutliche Streifung in Längsrichtung. Im Dünnschliff zeigt Schörl einen sehr starken Pleochroismus von blass gelblich-braun nach intensiv gelb-braun. Wie alle Minerale der Turmalingruppe ist Schörl stark pyroelektrisch und piezoelektrisch.[6]
Typlokalität sind die Seifen in Flusssedimenten des sächsischen Erzgebirges, die seit dem 12. Jahrhundert von eingewanderten Bergleuten aus dem Fichtelgebirge abgebaut wurden. Hier tritt Schörl zusammen mit Zinnstein auf.[8]
Etymologie und Geschichte
Der Name Schörl war in verschiedener Schreibweise vermutlich schon vor dem Jahr 1400 gebräuchlich,[8] ist aber erst 1505 von Rülein von Calw in seinem „wohlgeordnet und nützlich büchlein, wie man bergwerk suchen und finden soll“ das erste Mal als Schörlein schriftlich festgehalten worden.[9][10]
Im Jahr 1562, veröffentlichte der deutsche Pfarrer Johannes Mathesius seine Sarepta Oder Bergpostill, Sampt der Joachimßthalischen kurtzen Chroniken, eine Sammlung von 16 Predigten. In der 1559 entstandenen IX. Predigt „Vom Zin / Bley / Glet / Wismut und Spießglaß“ erwähnt er den Schürl, der zusammen mit dem Zwitter (Zinnstein) vorkommt und die Qualität des gewonnenen Zinns beeinträchtigt.[11][10][8]
Über die Herkunft des Wortes Schörl gibt es verschiedene Hypothesen. Wahrscheinlich ist ein gemeinsamer Ursprung mit dem Wort Schor für Abfall. Auch ein Ursprung im althochdeutschen Schoro bzw. Schorlo für Felsgrund wurde in Betracht gezogen. Die mittelalterlichen Funde im sächsischen Erzgebirgskreis nahe der Ortschaft Zschorlau führten zu der Vermutung eines gemeinsamen Ursprungs von Orts- und Mineralname. Einerseits wurde vermutet, das Mineral sei nach seinem Fundort nahe Zschorlau, vor 1400 auch Schorl, Schorla, Schorle und Schorlo, benannt worden. Umgekehrt wurde auch vermutet, der Ort könnte nach dem Mineral benannt worden sein.[8] Für den Ortsnamen Zschorlau wird eher eine Ableitung vom sorbischen Wort žórło für Quelle angenommen.[12]
Der schwedische Name skörl geht möglicherweise auf skör (spröde) zurück. Bis etwa 1600 waren noch folgende Namen in Gebrauch: Schurel, Schörle und auch Schurl. Im 18. Jahrhundert setzte sich dann im deutschen Sprachraum der Name Schörl durch, der auch heute noch Verwendung findet. Im 18. Jahrhundert wurden die Bezeichnungen shorl und shirl in den angelsächsischen Sprachraum eingeführt, im 19. Jahrhundert auch die Bezeichnungen common schorl, schörl, schorl und iron tourmaline.[8]
Die Zugehörigkeit des Schörl zu den Turmalinen erkannte als erster Jean-Baptiste Romé de L’Isle 1772[13] und die ersten chemischen Analysen publizierten Johann Christian Wiegleb im Jahr 1785 und Martin Heinrich Klaproth 1810.[10][14] Suzanne Fortier und Gabrielle Donnay schließlich klärten 1975 die Struktur des Schörl auf.[4]
Klassifikation
In der strukturellen Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) gehört Schörl zusammen mit Fluor-Schörl, Dravit, Fluor-Dravit, Tsilaisit, Fluor-Tsilaisit, Chrom-Dravit und Vanadium-Dravit zur Alkali-Untergruppe 1 der Alkaligruppe in der Turmalinobergruppe.[15][16]
In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Schörl zur Mineralklasse der „Silikate“ und dort zur Abteilung „Ringsilikate (Cyclosilikate)“, wo er gemeinsam mit Turmalingruppe, Buergerit, Dravit, Elbait, Tsilaisit und Uvit in der „Turmalingruppe“ mit der Systemnummer VIII/C.08 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 VIII/E.19-050. Dies entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Ringsilikate“, wo Schörl zusammen mit Adachiit, Bosiit, Chrom-Dravit, Chromo-Alumino-Povondrait, Darrellhenryit, Dravit, Elbait, Feruvit, Fluor-Buergerit, Fluor-Dravit, Fluor-Elbait, Fluor-Liddicoatit, Fluor-Schörl, Fluor-Tsilaisit, Fluor-Uvit, Foitit, Lucchesiit, Magnesio-Foitit, Maruyamait, Olenit, Oxy-Chrom-Dravit, Oxy-Dravit, Oxy-Foitit, Oxy-Schörl, Oxy-Vanadium-Dravit, Povondrait, Rossmanit, Tsilaisit, Uvit, Vanadio-Oxy-Chrom-Dravit und Vanadio-Oxy-Dravit die „Turmalingruppe“ mit der Systemnummer VIII/E.19 bildet.[17]
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[18] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Schörl in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung „Ringsilikate (Cyclosilikate)“ ein. Hier ist das Mineral in der Unterabteilung „[Si6O18]12−-Sechser-Einfachringe mit inselartigen, komplexen Anionen“ zu finden, wo es zusammen mit Chrom-Dravit, Dravit, Elbait, Feruvit, Fluor-Buergerit, Foitit, Fluor-Liddicoatit, Magnesio-Foitit, Olenit, Oxy-Vanadium-Dravit, Povondrait, Rossmanit und Fluor-Uvit die „Turmalingruppe“ mit der Systemnummer 9.CK.05 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Schörl die System- und Mineralnummer 61.03e.01.10. Das entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Ringsilikate: Sechserringe“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Ringsilikate: Sechserringe mit Boratgruppen (Natriumhaltige Turmalin-Untergruppe)“ in der „Schörl-Untergruppe“, in der auch Dravit, Fluor-Schörl, Chrom-Dravit und Oxy-Vanadium-Dravit eingeordnet sind.
Chemismus
Schörl ist das Fe2+- Analog von Dravit und hat die idealisierte Zusammensetzung [X]Na[Y]Fe2+3[Z]Al6([T]Si6O18)(BO3)3[V](OH)3[W](OH), wobei [X], [Y], [Z], [T], [V] und [W] die Positionen in der Turmalinstruktur sind.[15] Natürliche Schörle sind komplexe Mischkristalle mit variablen Gehalten der leichten Elemente Wasserstoff (H), Lithium (Li) und Bor (B) und enthalten neben verschiedenen weiteren Elementen fast immer auch dreiwertiges Eisen. Vollständige chemische Analysen erfordern daher eine Kombination verschiedener, aufwendiger Analysemethoden und werden selten durchgeführt.[19] Für einen Schörl aus dem Alto Lighona Pegmatitfeld in Zambezia, Mozambique wurde folgende Strukturformel ermittelt:[20]
- [X](Na0,64◻0,32K0,01Ca0,03) [Y](Mn0,18Fe2+1,71Al0,88Li0,11Zn0,03Ti0,07) [Z](Al5,67Fe3+0,28Mg0,05) [T](Si5,76Al0,24)O18(BO3)2,99(OH)3,96 F0,17
Die wesentlichen Substitutionen in schörlreichen Mischkristallen sind:
- [W]OH− = [W]F− (Fluor-Schörl)[21]
- [Y]Fe2+ = [Y]Mg2+ (Dravit)[22]
- 3[Y]Fe2+ = 1,5[Y]Li+ + 1,5[Y]Al3+ (Elbait)[23]
- [Y]Fe2+ + [W]OH− = [Y]Al3+ + [W]O2− (Oxy-Schörl)[23]
- [X]Na+ + [Y]Fe2+ = [X]◻ + [Y]Al3+ (Foitit)
Kristallstruktur
Schörl kristallisiert mit trigonaler Symmetrie in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160) mit 3 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[4] Die Gitterparameter des oben aufgeführten natürlichen Mischkristalls sind a = 15,983(2) Å, c = 7,152(2) Å[20], die eines synthetischen Schörls a = 16,059(2) Å und c = 7,136(2) Å.[5]
Die Struktur ist die von Turmalin. Natrium (Na+) wird auf der von neu Sauerstoffen umgebenen [X]-Position eingebaut, Eisen (Fe2+) auf der oktaedrisch koordinierten [Y]-Position, die ebenfalls oktaedrisch koordinierte [Z]-Position ist mit Aluminium (Al3+) besetzt und Silicium (Si4+) besetzt die tetraedrisch von 4 Sauerstoffionen umgebene T-Position. Die Anionenpositionen [V] und [W] sind beide mit (OH)-Gruppen belegt.[4] Eine ungeordnete Verteilung von Fe2+ auf die verschiedenen oktaedrischen Positionen [Y] und [Z], wie für Magnesium im Dravit beobachtet, spielt beim Schörl fast keine Rolle. Auf der [Z]-Position wird Eisen fast nur als Fe3+ eingebaut.[24][21]
Bildung und Fundorte
Schörl ist das häufigste Mineral aus der Turmalingruppe und wurde weltweit in vielen Fundorten dokumentiert.[25] Es tritt accessorisch in Graniten auf, granitischen Apliten und verbreitet in lithiumarmen Pegmatiten und hochtemperierten hydrothermalen Gängen. Gängige Begleitminerale sind neben den gesteinsbildenden Mineralen Quarz, Albit, Kalifeldspat, Muskovit und Granat die Minerale Epidot, Kassiterit, Topas, Wolframit, Scheelit, Fluorit und Beryll.[6]
Als Typlokalität werden die Seifen in Flusssedimenten des Sächsischen Erzgebirges angesehen, insbesondere die Zinnlagerstätten bei Ebersdorf, Geyer, Altenberg, Schneeberg, Zschorlau, Neustädtel und den böhmischen Orten Horní Slavkov (Schlackenwald), Nejdek (Neudek), Horní Blatná (Platten), Pernink (Bärringen), Černá Voda (Schwarzwasser) und Komáříhůrku.[11][10][8]
Verwendung
In der Regel unter dem Handelsnamen schwarzer Turmalin erhältlich, werden durchgehend schwarze Exemplare gerne als Schmuckstein verwendet.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ 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; 3,8 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 30. September 2025 (englisch).
- ↑ Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, rruff.info [PDF; 312 kB; abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ Schörl in: IMA Database of Mineral Properties
- ↑ a b c d e f Suzanne Fortier, Gabrielle Donnay: Schorl refinement showing composition dependence of the tourmaline structure. In: The Canadian Mineralogist. Band 13, 1975, S. 173–177 (englisch, rruff.info [PDF; 411 kB; abgerufen am 8. Dezember 2020]).
- ↑ a b c d Takeshi Tomisaka: Synthesis Of Some End-Members Of The Tourmaline Group. In: Mineralogical Journal. Band 5, 1968, S. 355–364 (englisch, jstage.jst.go.jp [PDF; 872 kB; abgerufen am 8. Dezember 2020]).
- ↑ a b c d e f Schorl. 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; 73 kB; abgerufen am 9. Januar 2021]).
- ↑ a b c d e f g h i j Schörl bei mindat.org
- ↑ a b c d e f Andreas Ertl: Über die Etymologie und die Typlokalitäten des Minerals Schörl. In: Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft. Band 152, 2006, S. 7–16 (uibk.ac.at [PDF; 173 kB; abgerufen am 2. August 2020]).
- ↑ Ulrich Rülein von Calw: Eyn wohlgeordnet und nützlich büchlein, wie man bergwerk suchen und finden soll. Augsburg 1505 (Digitalisat [abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ a b c d Thomas Witzke: Schörl. In: Homepage von Thomas Witzke. Abgerufen am 30. August 2020.
- ↑ a b Johannes Mathesius: Sarepta Oder Bergpostill, Sampt der Joachimßthalischen kurtzen Chroniken. Nürnberg 1562 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Robert Immich: Die slavischen Ortsnamen im Erzgebirge. Bautzen 1866, S. 30, urn:nbn:de:bvb:12-bsb10524189-3.
- ↑ Romé de L'Isle, Jean Baptiste Louis: Essai de cristallographie, ou description des figures géométriques propres à différens corps du regne minéral, connus vulgairement sous le nom de cristaux. Didot jeune, Paris 1772, S. 243–281, doi:10.3931/e-rara-16480 (französisch).
- ↑ Martin Heinrich Klaproth: CXCV. Chemische Untersuchung des gemeinen Schörls. In: Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper. Band 5, 1810, S. 144–149 (Digitalisat bei e-rara.ch [PDF; 2,1 MB; abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ a b Darrell J. Henry, Milan Novák (Chairman), Frank C. Hawthorne, Andreas Ertl, Barbara L. Dutrow, Pavel Uher, and Federico Pezzotta: Nomenclature of the tourmaline-supergroup minerals. In: The American Mineralogist. Band 96, 2011, S. 895–913 (englisch, [1] [PDF; 617 kB; abgerufen am 13. Dezember 2020]).
- ↑ Darrell J. Henry, Barbara L. Dutrow: Tourmaline studies through time: contributions to scientific advancements. In: Journal of Geosciences. Band 63, 2018, S. 77–98 (englisch, jgeosci.org [PDF; 2,2 MB; abgerufen am 12. August 2020]).
- ↑ 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.
- ↑ 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 am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
- ↑ M. Darby Dyar, Marjorie E. Taylor, Timothy M. Lutz, Carl A. Francis, Charles V. Guidotti, and Michael Wise: Inclusive chemical characterization of tourmaline: Mössbauer study of Fe valence andsite occupancy. In: American Mineralogist. Band 83, 1998, S. 848–864 (englisch, rruff.info [PDF; 209 kB; abgerufen am 27. Dezember 2020]).
- ↑ a b Fernando Cámara, Luisa Ottolini and Frank C. Hawthorne: Crystal chemistry of three tourmalines by SREF, EMPA, and SIMS. In: American Mineralogist. Band 87, 2002, S. 1437–1442 (englisch, rruff.info [PDF; 227 kB; abgerufen am 27. Dezember 2020]).
- ↑ a b Andreas Ertl, Uwe Kolitsch, M. Darby Dyar, John M. Hughes, George R. Rossman, Adam Pieczka, Darrell J. Henry, Federico Pezzotta, Stefan Prowatke, Christian L. Lengauer, Wilfried Körner, Franz Brandstätter, Carl A. Francis, Markus Prem, Ekkehart Tillmanns: Limitations of Fe2+ and Mn2+ site occupancy in tourmaline: Evidence from Fe2+- and Mn2+-rich tourmaline. In: American Mineralogist. Band 97, 2012, S. 1402–1416 (englisch, PDF-Download verfügbar bei researchgate.net [abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ Erich S. Bloodaxe, John M. Hughes, M. Darby Dyar, Edward S. Grew, Charles V. Guidotti: Linking structure and chemistry in the Schorl-Dravite series. In: American Mineralogist. Band 84, 1999, S. 922–928 (englisch, rruff.info [PDF; 53 kB; abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ a b Ferdinando Bosi, Giovanni B. Andreozzi, Marcella Federico, Giorgio Graziani, Sergio Lucchesi: Crystal chemistry of the elbaite-schorl series. In: American Mineralogist. Band 90, 2005, S. 1784–1792 (englisch, rruff.info [PDF; 277 kB; abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ Joel D. Grice, T. Scott Ercit: Ordering of Fe and Mg in the tourmaline crystal structure: The correct formula. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen. Band 165, 1993, S. 245–266 (englisch, PDF-Download verfügbar bei researchgate.net [abgerufen am 30. September 2025]).
- ↑ Fundortliste für Schörl beim Mineralienatlas und bei Mindat