Faujasit

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Faujasit
Oktaedrische Faujasitkristalle (Kantenlängen ≈ ¾ mm) alsDrusenfüllungaus dem Steinbruch Limberg,Sasbach am Kaiserstuhl,Baden-Württemberg
Allgemeines und Klassifikation
Chemische Formel (Na,Ca0,5,Mg0,5,K)x(AlxSi12-xO24)·16H2O
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Silikate und Germanate –Gerüstsilikate
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VIII/J.27
9.GD.30
77.01.02.07 bis 77.01.02.07b
Ähnliche Minerale Chabasit,Gmelinit,Lévyn,Erionitu. a.Zeolithe
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse;Symbol hexakisoktaedrisch; 4/m32/m
Raumgruppe Fd3m(Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227[1]
Gitterparameter sieheKristallstruktur
Formeleinheiten Z= 16[1][2]
Zwillingsbildung nach {111} Kontakt- und Durchdringungszwillinge
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 4,5 bis 5
Dichte(g/cm3) 1,92 bis 1,93
Spaltbarkeit vollkommen nach {111}
Bruch;Tenazität uneben bis muschelig; spröde
Farbe farblos, weiß, gelblich, bräunlich
Strichfarbe weiß
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend
Glanz Glasglanz bis Diamantglanz
Kristalloptik
Brechungsindex n= 1,466 bis 1,480
Doppelbrechung keine, da optisch isotrop

Faujasitist die Sammelbezeichnung für ein nicht näher bestimmtesMineraleinerMischkristallreihemit den von derInternational Mineralogical Association(IMA) anerkannten Endgliedern
Faujasit-Ca,Faujasit-MgundFaujasit-Naaus derMineralklasseder „Silikate und Germanate “. Strukturell gehören die Chabasite zu denGerüstsilikaten(Tektosilikate) und dort zurFamilie der Zeolithe.

Alle Mitglieder der Chabasit-Serie kristallisieren imkubischen Kristallsystemmit der allgemeinen,chemischer Zusammensetzung(Na,Ca0,5,Mg0,5,K)x(AlxSi12-xO24)·16H2O, wobei der Namensanhang das jeweils vorherrschendeKationbezeichnet (-NafürNatrium,-CafürCalcium,-MgfürMagnesium). Der Wert vonxin obiger Formel variiert üblicherweise zwischen 3,2 und 3,8[1].DurchSubstitutionkann auchKaliumsowie etwasStrontiumenthalten sein.

Faujasit entwickelt nur kleine, meistoktaedrischeund selten auchtrisoktaedrischeKristallevon wenigen Millimetern Größe mit glas- bis diamantähnlichemGlanzauf den Oberflächen. In reiner Form sind Faujasitkristalle farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung können sie aber auch weiß erscheinen und durchFremdbeimengungeneine gelbliche oder bräunliche Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.

Mit einerMohshärtevon 4,5 bis 5 gehört Faujasit zu den mittelharten Mineralen, die sich ähnlich wie das ReferenzmineralApatit(5) gerade noch mit einemTaschenmessergeritzt werden können.

Industriell synthetisierte Faujasite sind unter BezeichnungZeolith XundZeolith Ybekannt.

Etymologie und Geschichte

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Barthélemy Faujas de Saint-Fond (1741–1819)

Faujasit wurde 1842 vonAugustin Alexis Damourerstmals vonSasbach am Kaiserstuhlin Baden-Württemberg beschrieben und erhielt seinen Namen zu Ehren des französischen Geologen und VulkanologenBarthélemy Faujas de Saint-Fond.[3]Die Struktur von Faujasit wurde erstmals 1956 mitgeteilt.[4]

Im Zuge der Überarbeitung der Zeolithnomenklatur 1997 durch die IMA wurden auch die Endglieder der Faujasit-Mischreihe neu definiert. AlsTyplokalitätfür Faujasit-Na und das als zusätzliches Endglied festgelegte, hypothetische Mineral Faujasit-Mg gelten weiterhin die Steinbrüche bei Sasbach. Für Faujasit-Ca wird einBohrkernaus Haselborn beiIlbeshausenamVogelsbergangegeben.[1]

Klassifikation

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Bereits in der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunzgehörten die Faujasite zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate “und dort zur Abteilung der „Gerüstsilikate (Tektosilikate), mit Zeolithen “, wo sie zusammen mitAnalcim,Paulingit-Ca,Paulingit-K,PollucitundWairakitinnerhalb derZeolithgruppedie Untergruppe der „Würfelzeolithe II “mit der System-Nr.VIII/J.27bildeten.

Die seit 2001 gültige und von der IMA verwendete9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematikordnet die Faujasite ebenfalls in die Abteilung der „Gerüstsilikate (Tektosilikate) mit zeolithischem H2O; Familie der Zeolithe “ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Gerüste, so dass die Minerale entsprechend ihrer Zusammensetzung in der Unterabteilung „Ketten von Fünfer-Ringen “zu finden ist, wo sie die unbenannte Gruppe9.GD.30bilden.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlicheSystematik der Minerale nach Danaordnet die Faujasite in die Klasse der „Silikate und Germanate “und dort in die Abteilung der „Gerüstsilikate: Zeolith-Gruppe “ein. Hier sind sie in der „Chabasit und verwandte Arten“mit der System-Nr.77.01.02innerhalb der Unterabteilung „Echte Zeolithe “zu finden.

Kristallstruktur

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Sodalithkäfig
Struktur von Faujasit

Alle Faujasite kristallisieren kubisch in derRaumgruppeFd3m(Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227mit folgendenGitterparameternbei 16FormeleinheitenproElementarzelle:[1]

Für Faujasit-Mg als hypothetischem Endglied existieren bisher keine eigenständigen Strukturdaten.

DieKristallstrukturvon Faujasit ist identisch mit der des synthetischen Zeolith Y. Das Grundelement des Faujasitgerüsts sindSodalithkäfige,die über hexagonale Prismen miteinander verbunden sind. Die Poren sind senkrecht zueinander angeordnet. Die Pore, die durch einen Ring mit 12 Einheiten gebildet wird, ist mit einem Durchmesser von 7,4 Å relativ groß. Der Innenraum hat einen Durchmesser von 12 Å und ist umgeben von 10 Sodalithkäfigen. Die Zelleinheit ist kubisch mit einer Länge von 24,7 Å. Faujasit-Materialien zeichnen sich durch eine große Oberfläche und eine enge Porenverteilung im Bereich von 0,9 bis 1,2 nm, sowie durch eine hohe thermische Beständigkeit aus.[5]

Bildung und Fundorte

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Faujasit-Na aus dem Steinbruch Poudrette,Mont Saint-Hilaire,Québec, Kanada (Sichtfeld 2,0 mm × 2,0 mm)
Faujasit-Oktaeder (Kantenlängen ≈ ½ mm) mit „gecrackelten “Oberflächen aus dem Steinbruch Limberg,Sasbach am Kaiserstuhl,Baden-Württemberg

Faujasit ist, wie viele andere Zeolithe auch, ein typisches ProdukthydrothermalerUmwandlung vonbasaltischenvulkanischen Gesteinen.Durch die Zirkulation heißer Lösungen wird das Gestein nach derEruptionnach und nach alteriert. InDrusenund aufKlüftenkommt die mitgeführte Lösungsfracht zurAusfällung.An der klassischen Lokalität am Kaiserstuhl wächst Faujasit in freistehenden Kristallen in Drusenhohlräumen inLimburgit-Lavaströmen.AlsBegleitmineralekönnen neben anderen Zeolithen unter anderem nochAugit,OlivinundNephelinauftreten.

Faujasite zählen zu den seltenen Mineralbildungen und konnten daher nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher (Stand 2014) rund 40 Fundorte[6]als bekannt gelten. Da allerdings diese Funde allerdings eher selten hinreichend präzise analysiert werden, sind Angaben zu den einzelnen Engliedern in Bezug auf die Anzahl der Fundorte entsprechend ungenau.

Neben seiner ursprünglichenTyplokalitätSasbach am Kaiserstuhl in Baden-Württemberg trat das Mineral in Deutschland bisher noch in verschiedenen Steinbrüchen beiAlten-Buseck,Annerod,Großen-Buseck,Wehrda (Marburg),LangdundIlbeshausenin Hessen; amRother KopfbeiRoth(Gerolstein) und am Graulay (Graulai, Graulei, Grauley) beiHillesheim (Eifel)in Rheinland-Pfalz sowie beiEisenachin Thüringen zutage.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Italien, Jordanien, Kanada, Spanien, Tschechien und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[7]

Verwendung

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Im Gegensatz zu seinem synthetischen PendantZeolith Y,welches in großen Mengen industriell hergestellt wird, hat natürlicher Faujasit aufgrund seiner Seltenheit keine praktische Bedeutung.

Siehe auch

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Literatur

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Commons:Faujasite– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑abcde Douglas S. Coombs, Alberto Alberti, Thomas Armbruster, Gilberto Artioli, Carmine Colella, Ermanno Galli, Joel D. Grice, Friedrich Liebau, Joseph A. Mandarino, Hideo Minato,Ernest Henry Nickel,Elio Passaglia, Donald R. Peacor, Simona Quartieri, Romano Rinaldi, Malcom Ross, Richard A. Sheppard, Ekkehart Tillmanns, Giovanna Vezzalini:Recommended nomenclature for zeolite minerals: report of the Subcommittee on Zeolites of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names.In:The Canadian Mineralogist.Band 35 (1997), S. 1571–1606 (PDF 3,3 MB;Faujasit-Serie ab S. 11)
  2. ↑abc American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database - Faujasite
  3. ↑ M. Damour:Description de la faujasite, nouvelle espèce minérale.In:Annales des Mines.Band 4.1 (1842), S. 395–399.
  4. ↑ G. Bergerhoff, W. H. Baur, W. Nowacki:Über die Kristallstruktur des Faujassites.In:Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte.1958, S. 193–200
  5. ↑ D. Karami, S. Rohani:Synthesis of pure zeolite Y using soluble silicate, a two-level factorial experimental design.In:Chemical Engineering and Processing.Band 28 (2009), S. 1288–1292doi:10.1016/j.cep.2009.05.007
  6. ↑ Mindat - Anzahl der Fundorte für Faujasite
  7. ↑ Fundortliste für Faujasite beimMineralienatlasund beiMindat
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