IMA 2013-082
| Vapnikit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Nummer |
IMA 2013-082 |
| IMA-Symbol |
Vpn[1] |
| Chemische Formel | Ca2CaU6+O6 |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Oxide und Hydroxide |
| System-Nummer nach Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) |
IV/C.10-090[2] |
| Ähnliche Minerale | Perowskit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin[3] |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m |
| Raumgruppe | P21/n (Nr. 14, Stellung 2)[3] |
| Gitterparameter | a = natürlich: 5,739(1)[3] synthetisch: 5,728(1) Å; b = natürlich: 5,951(1)[3] synthetisch: 5,956(1) Å; c = natürlich: 8,312(1)[3] synthetisch: 8,298(2) Å β = natürlich: 90,4(1)°[3] synthetisch: 90,55(3)°[4] |
| Formeleinheiten | Z = 2[4] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 5[3] |
| Dichte (g/cm3) | berechnet: 5,322[3] |
| Spaltbarkeit | nicht beobachtet[3] |
| Bruch; Tenazität | unregelmäßig[3] |
| Farbe | gelb-braun[3] |
| Strichfarbe | weiß[3] |
| Transparenz | durchscheinend[3] |
| Glanz | Glasglanz[3] |
| Radioaktivität | α-, β- und γ-Strahler durch Urangehalte |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindex | n = 1,78(3)[3] |
| Optischer Charakter | 2-achsig[3] |
| Pleochroismus | - |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | unlöslich in 10%iger Salzsäure[3] |
Das extrem seltene Mineral Vapnikit ist ein Oxid aus der Perowskit-Supergruppe und hat die idealisierte chemischen Zusammensetzung Ca2CaU6+O6 (Calcium-Uran-Oxid). Die klassischen Mineralsystematiken ordnen es in die Mineralklasse der Oxide und Hydroxide ein.
Vapnikit kristallisiert mit monokliner Symmetrie und entwickelt unregelmäßige Kristalle von wenigen Mikrometern Größe und gelb-brauner Farbe.[3]
Die Typlokalität von Vapnikit sind die pyrometamorphen Larnit-Gesteine des Jabel Harmun in der Hatrurim-Formation unweit des Dorfes Nabi Musa, Westjordanland in Palästina.[5][3]
Das synthetische Equivalent des Vapnikits, die Verbindung Ca2CaUO6, war bereits in den 1960er Jahren bekannt. Die niederländischen Kristallographen B. O. Loopstra und Hugo Rietveld vom Reaktorzentrum der Niederlande (heute Energy Research Centre of the Netherlands) in Petten bestimmten 1968 die Strukturen einiger Erdalkali-Uran-Oxide, darunter auch die vom monoklinen ß-Ca2CaUO6.[6]
Oxide mit Perowskitstruktur sind Kandidaten für Verbindungen zum sicheren Einschluss radioaktiver Elemente wie Uran und Thorium und daher interessant für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle. In diesem Zusammenhang wurde auch Ca2CaUO6 öfters untersucht, z. B. 1986 in den Gorlaeus Laboratories der Universität Leiden[7] oder 2012 an der University of South Carolina.[4]
Das Mineral Vapnikit wurde in pyrometamorphen Gesteinen der Hatrurim-Formation im Westjordanland entdeckt und im Jahr 2014 von der Arbeitsgruppe um E. V. Galuskin und I. O. Galuskina beschrieben. Sie benannten das neue Mineral nach Yevgeny Vapnik von der Ben-Gurion-Universität im Negev, Beʾer Scheva, Israel, der das Forschungsprogramm zur erneuten Untersuchung der Hatrurim-Formation initiierte und an der Erstbeschreibung von bis dahin 14 Mineralen dieser Gesteine beteiligt war.[3]
Die strukturelle Klassifikation der IMA zählt den Vapnikit zur Gruppe der stöchiometrischen Doppelperowskite in der Perowskit-Supergruppe. Hier bildet er zusammen mit Latrappit die Vapnikit-Untergruppe.[8]
Da Vapnikit erst 2013 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.
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 IV/C.10-090. Dies entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 2 : 3 (M2O3 und verwandte Verbindungen)“, wo Vapnikit zusammen mit Barioperowskit, Isolueshit, Lakargiit, Tausonit, Loparit, Lueshit, Macedonit, Megawit, Natroniobit, Pauloabibit, Perowskit und Latrappit die „Perowskit-Reihe“ mit der Systemnummer IV/C.10 bildet.[2]
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik führt den Vapnikit nicht auf.[9]
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana kennt den Vapnikit nicht.
Vapnikit ist das Calcium-Uran-Analog von Latrappit und hat die Endgliedzusammensetzung Ca2CaUO6. Der Latrappit aus der Typlokalität hat die empirische Zusammensetzung[3]
wobei in den eckigen Klammern die Kationenpositionen der Perowskitstruktur angegeben sind.
Natürlicher Vapnikit kristallisiert mit monokliner Symmetrie der Raumgruppe P21/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2) und den Gitterparametern a=5,739(1) Å, b=5,951(1) und c=8,312(1)Å und ß=90,4(1)° sowie 2 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Vapnikit hat die Struktur von Perowskit. Calcium (Ca2+) besetzt die von 12 Sauerstoffen kuboktaedrisch umgebene A-Position und Uran (U6+) zusammen mit einem weiteren Calcium (Ca2+) die 6-fach koordinierte, oktaedrische B-Position.[3]
Das synthetische Äquivalent von Vapnikit ist ebenfalls monoklin mit etwas größerer Kationenordnung von Ca2+ und U6+ auf zwei B-Positionen. Anders als bei vielen anderen Uranoxiden ist der Koordinationsokateder des Urans im Vapnikit sehr regelmäßig.[3][4]
Die Verbindung Ca3UO6 ist polymorph und tritt bei Temperaturen unter 1200 °C mit trigonaler Symmetrie (R3) auf.[10]
Weltweit sind bislang (2026) weniger als 10 Vorkommen von Vapnikit dokumentiert.[5]
Die Typlokalität sind pyrometamorphe Larnit-Gesteine der Hatrurim-Formation am Jabel Harmun unweit des Dorfes Nabi Musa, Westjordanland in Palästina. Vapnikit tritt hier zusammen mit Larnit, Brownmillerit, Ye'elimit, Fluorellestadit, Chlormayenit und Vorlanit auf. Weitere Minerale an diesem Fundort sind Harmunit, Nabimusait, Fluormayenit, Fluorapatit, Ternesit, Shulamitit, Baryt, Periklas und Oldhamit.[11][3]
Zwei weitere Fundorte liegen ebenfalls in der Hatrurim-Formation in Jordanien (Tulul al Hammam auf dem Transjordan Plateau).[12]
Das bislang (2026) einzige Vorkommen außerhalb der Hatrurim-Formation ist der Xenolith CS-008 vom Mayener Bellerberg bei Mayen in der Vulkaneifel, Rheinland-Pfalz in Deutschland.[13]
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