Metakahlerit

Metakahlerit
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Mkah[1]

Chemische Formel
  • Fe2+(UO2)2(AsO4)2·8H2O[2]
  • Fe[(UO2)(AsO4)]2(H2O)8[3]
  • Fe2+[UO2|AsO4]2·8H2O[4]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Phosphate, Arsenate und Vanadate
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana

VII/D.20b
VII/E.02-030[5]

8.EB.10
40.02a.15.02
Kristallographische Daten
Kristallsystem triklin
Kristallklasse; Symbol triklin-pinakoidal; 1
Raumgruppe P1 (Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2[3]
Gitterparameter a = 7,2072(3) Å; b = 9,8242(4) Å; c = 13,2708(6) Å
α = 75,370(1)°; β = 84,024(1)°; γ = 81,839(1)°[3]
Formeleinheiten Z = 2[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte nicht definiert[6]
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,37 bis 3,77 (synthetisch); berechnet: 3,83[6]
Spaltbarkeit vollkommen nach {001}, gut nach {010}[6]
Farbe gelb bis gelbbraun[6]
Strichfarbe hellgelb
Transparenz durchsichtig[6]
Glanz Perlglanz auf Spaltflächen[6]
Radioaktivität Sehr stark: 83,719 kBq/g[7]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,642[8]
nε = 1,608[8]
Doppelbrechung δ = 0,034[8]
Optischer Charakter einachsig negativ

Metakahlerit (IMA-Symbol Mkah[1]) ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Fe2+(UO2)2(AsO4)2·8H2O[2] und damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Eisen-Uranyl-Arsenat.

Metakahlerit kristallisiert im triklinen Kristallsystem, entwickelt aber nur winzige, quadratisch-tafelige Kristalle bis etwa 80 μm Größe, die zu schuppigen Aggregaten zusammentreten. Das Mineral ist im Allgemeinen durchsichtig und von gelber bis gelbbrauner Farbe, wobei die Strichfarbe allerdings hellgelb ist.

Etymologie und Geschichte

Erstmals entdeckt wurde Metakahlerit in der Grube Sophia bei Wittichen im Landkreis Rottweil in Baden-Württemberg. Analysiert und erstbeschrieben wurde das Mineral durch Kurt Walenta, der es wie das 1953 durch Heinz Meixner erstbeschriebene, verwandte Mineral Kahlerit nach dem österreichischen Geologen Franz Kahler benannte. Das Präfix „Meta-“ weist dabei auf den im Gegensatz zum Heinrichit geringeren Wassergehalt hin.

Typmaterial für das Mineral ist nicht definiert beziehungsweise dessen Aufbewahrungsort nicht dokumentiert.[6][9]

Da der Metakahlerit bereits lange vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und bezeichnet den Metakahlerit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral.[2] Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Metakahlerit lautet „Mkah“.[1]

Klassifikation

Bereits in der letztmalig 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Metakahlerit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, Arsenate und Vanadate mit fremden Anionen“, wo er zusammen mit Abernathyit, Meta-Ankoleit, Meta-Autunit, Metaheinrichit, Metakirchheimerit, Metanatroautunit, Metanatrouranospinit, Metanováčekit, Metatorbernit, Metauranocircit, Metauranospinit, Metazeunerit, Sincosit und Trögerit sowie dem inzwischen als identisch mit Bassetit identifizierten und diskreditierten Metabassetit und dem als fraglich geltenden Metauramphit die „Meta-Uranit-Reihe“ mit der Systemnummer VII/D.20b bildete.

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 VII/E.02-120. Dies entspricht der neu definierten Abteilung „Uranyl-Phosphate/Arsenate und Uranyl-Vanadate mit [UO2]2+–[PO4]/[AsO4]3− und [UO2]2+–[V2O8]6−, mit isotypen Vanadaten (Sincositreihe)“, wo Metakahlerit zusammen mit Abernathyit, Bassetit, Chernikovit, Lehnerit, Meta-Ankoleit, Meta-Autunit, Metaheinrichit, Metakirchheimerit, Metalodèvit, Metanatroautunit, Metanováčekit, Metarauchit, Metasaléeit, Metatorbernit, Metauranocircit, Metauranospinit, Metazeunerit, Natrouranospinit, Ulrichit, Uramarsit und Uramphit sowie dem inzwischen diskreditierten Pseudo-Autunit die „Meta-Autunit-Gruppe“ mit der Systemnummer VII/E.02 bildet.[5]

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte[10] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Metakahlerit ebenfalls in die Abteilung der „Uranylphosphate und Arsenate“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach dem Stoffmengenverhältnis der enthaltenen Uranyl- zu den Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadatkomplexen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „UO2 : RO4 = 1 : 1“ zu finden ist, wo es zusammen mit Bassetit, Lehnerit, Meta-Autunit, Metaheinrichit, Metakirchheimerit, Metalodèvit, Metanatroautunit, Metanováčekit, Metasaléeit, Metatorbernit, Metauranocircit, Metauranospinit und Metazeunerit sowie den als fraglich geltenden Mineralen Metauramphit und Przhevalskit die „Meta-Autunit-Gruppe“ mit der Systemnummer 8.EB.10 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Metakahlerit die System- und Mineralnummer 40.02a.15.02. Dies entspricht ebenfalls der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserhaltige Phosphate etc.“, wo das Mineral zusammen mit Kahlerit in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 40.02a.15 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Phosphate etc., mit A2+(B2+)2(XO4) × x(H2O), mit (UO2)2+“ zu finden ist.

Kristallstruktur

Metakahlerit kristallisiert in der triklinen Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2 mit den Gitterparametern a = 7,2072(3) Å; b = 9,8242(4) Å; c = 13,2708(6) Å; α = 75,370(1)°; β = 84,024(1)° und γ = 81,839(1)° sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]

Eigenschaften

Das Mineral ist durch seinen Urangehalt von bis zu 46,77 Gew.-% sehr stark radioaktiv. Unter Berücksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfälle der natürlichen Zerfallsreihen wird für das Mineral eine spezifische Aktivität von etwa 83,719 kBq/g[7] angegeben (zum Vergleich: natürliches Kalium 0,0312 kBq/g). Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen, auch sind selektive An- oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte möglich und ändern die Aktivität.

Bildung und Fundorte

Metakahlerit bildet sich als typisches Sekundärmineral in der Oxidationszone von uran- und arsenhaltigen Lagerstätten. Als Begleitminerale können neben Kahlerit unter anderem noch Arseniosiderit, Löllingit, Siderit, Skorodit und Uraninit auftreten.[6]

Als seltene Mineralbildung konnte Metakahlerit nur an wenigen Orten nachgewiesen werden, wobei weltweit bisher rund 20 Vorkommen dokumentiert sind (Stand 2025).[11] Außer an seiner Typlokalität in der Grube Sophia trat das Mineral in Wittichen noch in anderen nahe gelegenen Bergwerken auf wie beispielsweise dem Clara-Stollen und den Gruben Alt St. Joseph und Neu St. Joseph. Daneben fand sich Metakahlerit in Baden-Württemberg noch in der Antimongrube Schweizergrund bei Sulzburg, der ehemaligen Grube Krunkelbach bei Menzenschwand und in einem Uran-Explorationsstollen bei Müllenbach/Baden-Baden. Des Weiteren trat das Mineral in Deutschland bisher nur noch in der ehemaligen Grube Uranus bei Kleinrückerswalde (Annaberg-Buchholz) im sächsischen Erzgebirgskreis zutage.

Der bisher einzige bekannte Fundort in Österreich ist das Knichtelager bei Lölling (Gemeinde Hüttenberg) in Kärnten.

In der Schweiz kennt man das Mineral bisher nur aus dem Mättital in der Gemeinde Grengiols und aus der Uranprospektion La Creusaz in der Gemeinde Salvan VS im Kanton Wallis.

Weitere bisher bekannte Fundorte sind der Tagebau Mas d'Alary bei Lodève (Hérault) in Südfrankreich, die Krantzberg Mine in der Gemeinde Omaruru (Erongo) in Namibia, Rietkuil bei Beaufort West (Westkap) in Südafrika, einzelne Fundstätten in der Umgebung von Dalbeattie (Dumfries and Galloway) in Schottland (Vereinigtes Königreich) und die Markey Mine im Red Canyon (Utah) in den Vereinigten Staaten von Amerika.[11]

Vorsichtsmaßnahmen

Aufgrund der starken Radioaktivität des Minerals sollten Mineralproben vom nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation, Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Mundschutz und Handschuhe getragen werden.

Siehe auch

Literatur

  • Kurt Walenta: Die sekundären Uranmineralien des Schwarzwaldes. In: Jahreshefte des Geologischen Landesamtes in Baden-Württemberg. Band 3, 1958, S. 17–51.
  • Michael Fleischer: New mineral names. In: American Mineralogist. Band 45, 1960, S. 252–258 (englisch, rruff.info [PDF; 502 kB; abgerufen am 30. Juli 2025]).
  • Renaud Vochten, Eddy De Grave, Jozef Pelsmaekers: Synthesis, crystallographic and spectroscopic data, solubility, and electrokinetic properties of metakahlerite and its Mn analogue. In: American Mineralogist. Band 71, 1986, S. 1037–1044 (englisch, rruff.info [PDF; 885 kB; abgerufen am 30. Juli 2025]).

Einzelnachweise

  1. a b c 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 31. Juli 2025]).
  2. a b c 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 2025. (PDF; 3,2 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2025, abgerufen am 31. Juli 2025 (englisch).
  3. a b c d Andrew J. Locock, Peter C. Burns, Theodore M. Flynn: Divalent transition metals and magnesium in structures that contain the autunite-type sheet. In: The Canadian Mineralogist. Band 42, 2004, S. 1699–1718 (englisch, rruff.geo.arizona.edu [PDF; 2,4 MB; abgerufen am 31. Juli 2025]).
  4. Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 525 (englisch).
  5. a b 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.
  6. a b c d e f g h Metakahlerite. 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; 49 kB; abgerufen am 31. Juli 2025]).
  7. a b David Barthelmy: Metakahlerite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 31. Juli 2025 (englisch).
  8. a b c Metakahlerite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 31. Juli 2025 (englisch).
  9. Catalogue of Type Mineral Specimens – M. (PDF 326 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 31. Juli 2025 (Gesamtkatalog der IMA).
  10. 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).
  11. a b Fundortliste für Metakahlerit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 31. Juli 2025.