Grimmit

Grimmit
Skutterudit (Sku), durchzogen von einer Grimmit-Ader (Gr) mit zahlreichen xenomorphen Einschlüssen von Jaipurit (J) aus der Typlokalität Příbram, Tschechien
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

IMA 2020-060[1]

IMA-Symbol

Gmm[2][3]

Chemische Formel Ni2+Co3+2S4[4]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Sulfide und Sulfosalze
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol hexakisoktaedrisch; 4/m32/m
Raumgruppe Fd3m (Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227
Gitterparameter a = natürlich: 9,3933(9), synthetisch: 9,3872(7) Å[4]
Formeleinheiten Z = 8[4]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte geschätzt: 4,5 – 5,5[4]
Dichte (g/cm3) berechnet: 4,96[4]
Spaltbarkeit nicht bestimmt
Bruch; Tenazität uneben[4]
Farbe Creme-Grau[4]
Strichfarbe nicht bestimmt
Transparenz opak[4]
Glanz Metallglanz[4]
Kristalloptik
Brechungsindex n = nicht bestimmt
Pleochroismus nicht beobachtet

Das Mineral Grimmit ist ein sehr selten vorkommendes Nickel-Cobalt-Sulfid aus der Spinell-Supergruppe mit der Endgliedzusammensetzung Ni2+Co3+2S4. Es kristallisiert mit kubischer Symmetrie und entwickelt körnige Kristalle von unter einem Millimeter Größe.[4]

Die Typlokalität ist die Uran-Mine No. 9 bei Háje u Příbramě im Okres Příbram der Středočeský kraj (Mittelböhmische Region), Tschechien.[4]

Etymologie und Geschichte

Das synthetische Äquivalent von Grimmit wurde bereits in den 1960er Jahren wegen seiner elektrischen Eigenschaften untersucht.[5][6][7] Aktuell sind Cobalt-Sulfospinelle von Interesse als Kathodenmaterial von Lithium-Ionen-Akkumulatoren oder als Katalysatoren.[8]

Natürliche Cobalt- und Nickel-Thiospinelle kennt man seit Mitte des 18. Jahrhunderts. Aus "Schwedischem Pyrit" (Co3 O4), später als "Kobaltkies" und schließlich als Linneit beschrieben, extrahierte Georg Brandt erstmals das Metall Cobalt. Das Nickel-Äquivalent Polydymit wurde 1876 im Siegerland entdeckt, wo um 1850 auch das Nickel-Cobalt-Sulfid Siegenit beschrieben wurde. Siegenit, Nickellinneit und Linneit wurden als Namen für Linneit-Polydymit-Mischkristalle verwendet, bis die Arbeitsgruppe um Fernando Bosi 2018 die Spinell-Supergruppe neu ordnete und Siegenit als Spinell mit der Zusammensetzung CoNi2S4 definierte.[4][9] Den Cobalt-reicheren Spinell NiCo2S4 führt die Gruppe um Robert M. Hazen 2017 als hypothetisches Endglied auf.[10]

Als neues Mineral beschrieben wurde NiCo2S4 2021 von tschechischen Mineralogen in einem Bruchstück eines Siderit-Sphalerit-Gangs aus der Uran-Mine bei Háje u Příbramě, Tschechien. Sie benannten den neuen Spinell Grimmit nach Johann Grimm (1805–1874), dem früheren Direktor der Bergakademie in Příbram, der heutigen Technische Universität Ostrava.[4]

Klassifikation

Die strukturelle Klassifikation der IMA zählt den Grimmit zur Spinell-Supergruppe, wo er zusammen mit Cadmoindit, Cuprorhodsit, Daubréelith, Greigit, Indit, Kalininit, Linneit, Polydymit, Siegenit, Violarit und Xingzhongit die „Linneit-Untergruppe“ innerhalb der „Thiospinelle“ bildet.[9][4]

Da der Grimmit erst 2020 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er weder in der zuletzt 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch in der „Lapis-Systematik“ nach Stefan Weiß[11] oder der zuletzt 2009 aktualisierten 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik[12] verzeichnet. Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana kennt den Grimmit noch nicht.

Die von der Mineraldatenbank „Mindat.org“ weitergeführte Strunz-Klassifikation, die sich im Aufbau nach der 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik richtet, führt in der Gruppe 2.DA.05 neben Bornhardtit, Cadmoindit, Carrollit, Cuproiridsit, Cuprorhodsit, Daubréelit, Fletcherit, Florensovit, Greigit, Indit, Kalininit, Linneit, Malanit, Polydymit, Siegenit, Trüstedtit, Tyrrellit, Violarit, Xingzhongit auch die nach 2009 neu beschriebenen Spinelle Berndlehmannit, Cuprokalininit, Joegoldsteinit, Nickeltyrrellit und Shiranuiit. Grimmit und Ezochiit werden hier der allgemeineren Gruppe 2.DA (Metallsulfide mit M:S=3:4) zugewiesen.[13]

Chemismus

Grimmit ist ein Nickel-Cobalt-Spinell mit der Endgliedzusammensetzung [4]Ni2+[6]Co3+2S4. In den eckigen Klammern ist die Koordinationszahl der Kationenposition angegeben.[4]

Der Grimmit aus der Typlokalität hat die empirische Zusammensetzung:

  • Ni1,01(Co1,99Fe0,06Pb0,01Bi0,01)S3,92[4]

Er bildet Mischkristalle mit einem Nickel-Eisen-Spinell entsprechend der Austauschreaktion

Kristallstruktur

Grimmit kristallisiert mit kubischer Symmetrie der Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227 und dem Gitterparameter a = 9,3933(9) Å mit der Struktur von Spinell mit 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[4] In diesem normalen Spinell ist die Tetraederposition vollständig mit Nickel besetzt und Cobalt besetzt die Oktaederposition.[4]

Dieses Verteilungsmuster der Kationen bleibt über den gesamten Zusammensetzungsbereich der Cobalt-Nickel-Sulfospinelle gleich. Über die Ladungsverteilung ist jedoch kaum etwas bekannt. In den eckigen Klammern ist die Koordinationszahl der Kationenpositionen angegeben.

Cobalt-Nickel-Thiospinelle
Name [4]A [6]B2 S4 Anmerkung
Linneit Co Co2 S4 [6]
Grimmit Ni Co2 S4 normaler Spinell[6]
Siegenit Ni NiCo S4 inverser Spinell[7]
Polydymit Ni Ni2 S4

Bildung und Fundorte

Grimmit ist ein recht seltenes Mineral und weltweit nur an wenigen Fundorten dokumentiert worden.[14]

In seiner Typlokalität, der Uran-Mine No. 9 bei Háje u Příbramě im Okres Příbram der Středočeský kraj (Mittelböhmische Region), Tschechien, tritt Grimmit in Form ideomorpher Kristalle von unter 1 mm Größe auf. Hier bildete sich Grimmit bei der Umwandlung von Mineralen der Skutterudit-Gruppe (Skutterudit, Nickelskutterudit, Ferroskutterudit) durch Hydrothermale Lösungen auf. Begleitminerale sind Siderit, Quarz, Pyrit, Sphalerit, Galenit, Ullmanit, Bismuthinit, Parkerit und Jaipurit.

Siehe auch

Literatur

  • Pavel Škácha, Jiří Sejkora, Jakub Plášil, Zdeněk Dolníček, and Jana Ulmanová: Grimmite, NiCo2S4, a new thiospinel from Příbram, Czech Republic. In: European Journal of Mineralogy. Band 33, 2021, S. 175–187, doi:10.5194/ejm-33-175-2021 (englisch, copernicus.org [PDF; 6,7 MB; abgerufen am 8. April 2025]).
Commons: Grimmite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ 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: March 2025. (PDF; 3,2 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, März 2025, abgerufen am 22. April 2025 (englisch).
  2. ↑ IMA Database of Mineral Properties – Grimmite. In: rruff.info. RRUFF Project; (englisch).
  3. ↑ 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; 351 kB; abgerufen am 15. April 2025]).
  4. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Pavel Škácha, Jiří Sejkora, Jakub Plášil, Zdeněk Dolníček, and Jana Ulmanová: Grimmite, NiCo2S4, a new thiospinel from Příbram, Czech Republic. In: European Journal of Mineralogy. Band 33, 2021, S. 175–187, doi:10.5194/ejm-33-175-2021 (englisch, copernicus.org [PDF; 6,7 MB; abgerufen am 18. April 2025]).
  5. ↑ R. J. Bouchard, P. A. Russo, and A. Wold: Preparation and Electrical Properties of Some Thiospinels. In: Inouganic Chemistry. Band 4, Nr. 5, 1965, S. 685–689, doi:10.1021/ic50027a019 (englisch, academia.edu [PDF; 522 kB; abgerufen am 18. April 2025]).
  6. ↑ a b c Osvald Knop and K. I. G. Reid and Sutarno and Yasuaki Nakagawa: Chalkogenides of the transition elements. VI. I X-Ray, neutron, and magnetic investigation of the spinels Co3O4, NiCo2O4, Co3S4, and NiCo2S4. In: Canadian Journal of Chemistry. Band 46, 1968, S. 3463–3476, doi:10.1139/v68-576 (englisch, cdnsciencepub [PDF; 744 kB; abgerufen am 18. April 2025]).
  7. ↑ a b Chung-Hsi Huang and Osvald Knop: Chalkogenides of the transition elements. VIII A X-ray and neutron diffraction study of the spinel CoNi2S4. In: Canadian Journal of Chemistry. Band 49, 1971, S. 598–602, doi:10.1139/v71-096 (englisch, cdnsciencepub [PDF; 274 kB; abgerufen am 18. April 2025]).
  8. ↑ F. Ozel, H.S. Kılıc, H. Coskun, I. Deveci, A. Sarılmaz, A. Balıkcıoglu, Y. Gundogdu, A. Aljabour, A. Ozen, S.Y. Gezgin, A. Houimi, A. Yar, M. Kus, M. Ersoz: A general review on the thiospinels and their energy applications. In: Materials Today Energy. Band 21, September 2021, S. 100822, doi:10.1016/j.mtener.2021.100822 (englisch).
  9. ↑ a b Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni, Marco Pasero: Nomenclature and classification of the spinel supergroup. In: European Journal of Mineralogy. Band 31, Nr. 1, 12. September 2018, S. 183–192, doi:10.1127/ejm/2019/0031-2788 (englisch).
  10. ↑ Robert M. Hazen, Grethe Hystad, Joshua J. Golden, Daniel R. Hummer, Chao Liu, Robert T. Downs, Shaunna M. Morrison, Jolyon Ralph und Edward S. Grew: Cobalt mineral ecology. In: American Mineralogist. Band 102, Nr. 1, 2017, S. 108–116, doi:10.2138/am-2017-5798 (englisch, geo.arizona.edu [PDF; 1,2 MB; abgerufen am 17. April 2025]).
  11. ↑ 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.
  12. ↑ 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).
  13. ↑ Strunz-mindat (2025) Classification - M:S = 3:4. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 15. April 2025 (englisch).
  14. ↑ Fundortliste für Grimmit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 16. April 2025.
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