Coelestin (Mineral)

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Coelestin
Himmelblauer Coelestin aus der Lagerstätte Sakoany der Gemeinde Katsepy, Region Boeny, Madagaskar (Sichtfeld 3,5 cm × 2,6 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1967 s.p.[1]

IMA-Symbol

Clt[2]

Andere Namen
Chemische Formel Sr[SO4]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Sulfate, Arsenate, Vanadate – Wasserfreie Sulfate ohne fremde Anionen
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VI/A.08
VI/A.09-010[3]

7.AD.35
28.03.01.02
Ähnliche Minerale Anglesit, Baryt, Hashemit, Kerstenit
Kristallographische Daten
Kristallsystem orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m[4]
Raumgruppe Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62[5]
Gitterparameter a = 8,36 Å; b = 5,35 Å; c = 6,85 Å[5]
Formeleinheiten Z = 4[5]
Häufige Kristallflächen {001}, {010}, {011}, {101}, {210}[6]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 3 bis 3,5[7]
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,97(1); berechnet: 3,98[7]
Spaltbarkeit vollkommen nach {001}, gut nach {210}, undeutlich nach {010}[7]
Bruch; Tenazität uneben; spröde[7]
Farbe vorwiegend Blautöne (Name!), farblos, weiß, gelblich, rosa, blassgrün, blassbraun
Strichfarbe weiß[3]
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend[7]
Glanz Glasglanz, Perlglanz auf Spaltflächen[7]
Kristalloptik
Brechungsindizes nα = 1,619 bis 1,622[8]
nβ = 1,622 bis 1,624[8]
nγ = 1,630 bis 1,632[8]
Doppelbrechung δ = 0,011[8]
Optischer Charakter zweiachsig positiv
Achsenwinkel 2V = gemessen: 50° bis 51°; berechnet: 54 bis 58°[8]

Coelestin (englisch Celestine), veraltet auch als Cölestin, Zölestin oder seltener als Schützit oder Schätzit bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte)“. Er kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Sr[SO4], ist also chemisch gesehen ein Strontiumsulfat.

Coelestin entwickelt meist prismatische oder tafelige Kristalle im Zentimeter-Bereich, allerdings wurden auch Kristallgrößen von bis zu einem Meter gefunden.[9]

Mit Baryt (Ba[SO4]) bildet Coelestin eine Mischreihe mit frei austauschbaren Strontium- beziehungsweise Barium-Ionen.

Etymologie und Geschichte

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Bekannt war das Mineral bereits im 18. Jahrhundert, wurde jedoch noch 1781 für Schwerspat bzw. Baryt gehalten. Erst eine von Martin Heinrich Klaproth 1797 durchgeführte Analyse ergab, dass es sich um ein strontiumhaltiges Material handelte, das er als Strontiumerde bezeichnete.[6] Ein Jahr später prägte Abraham Gottlob Werner den bis heute gültigen Namen Coelestin für das Mineral, nach dem lateinischen Wort coelestis für Himmelblau, da es in ebendieser charakteristischen Farbe sehr oft zu finden ist. In späteren Werken Werners findet sich auch die Schreibweise Cölestin und in anderen mineralogischen Aufzeichnungen unter anderem die Schreibweise Zölestin. Durchgesetzt hat sich jedoch in deutschsprachigen Fachkreisen die Schreibweise Coelestin.[10]

Als Typlokalität gilt Bell’s Mill bei Bellwood im Blair County im US-Bundesstaat Pennsylvania.[11]

Das Typmaterial des Minerals wird in Form von 45 Proben des Holotyps in der Mineralogischen Sammlung der Technischen Universität Bergakademie Freiberg (Kurzbezeichnung: TU-BA) aufbewahrt.[12][13]

Coelestin war bereits lange vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt. Damit hätte Coelestin theoretisch den Status eines grandfathered Mineral. In der 1967 erfolgten Publikation der IMA: Commission on new minerals and mineral names wurde Celestine als internationale (englische) Schreibweise des Mineralnamens festgelegt.[14] Seitdem wird das Mineral in der „Liste der Minerale und Mineralnamen“ der IMA unter der Summenanerkennung „IMA 1967 s.p.“ (special procedure) geführt.[1] Die ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Coelestin lautet „Clt“.[2]

Klassifikation

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In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Coelestin zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate und Wolframate“ und dort zur Abteilung „Wasserfreie Sulfate ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Anglesit, Baryt und Itoit die „Baryt-Reihe“ mit der Systemnummer VI/A.08 bildete.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten „Lapis-Mineralienverzeichnis“, das sich im Aufbau noch nach der alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer VI/A.09-010. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Wasserfreie Sulfate [SO4]2−, ohne fremde Anionen“, wo Coelestin zusammen mit Anglesit, Baryt und Hashemit die „Barytgruppe“ mit der Systemnummer VI/A.09 bildet.[3]

Auch die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[15] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Coelestin in die Abteilung „Sulfate (Selenate usw.) ohne zusätzliche Anionen, ohne H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich großen Kationen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Anglesit, Baryt und Olsacherit die „Barytgruppe“ mit der Systemnummer 7.AD.35 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Coelestin die System- und Mineralnummer 28.03.01.02. Dies entspricht der Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort der Abteilung „Sulfate“, wo das Mineral zusammen mit Baryt und Anglesit in der „Barytgruppe“ mit der Systemnummer 28.03.01 innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie Säuren und Sulfate (A2+)XO4“ zu finden ist.

Kristallstruktur

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Coelestin kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 mit den Gitterparametern a = 8,36 Å; b = 5,35 Å und c = 6,85 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[5]

Eigenschaften

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Farblose Coelestin-Stufe aus Lagerstätte Sakoany der Gemeinde Katsepy, Madagaskar (Größe: 7,0 x 5,2 x 4,8 cm)

In reiner Form ist Coelestin farblos und durchsichtig. Vielfache Lichtbrechung aufgrund von polykristalliner Ausbildung oder Zwillingsbildung lässt ihn aber auch weiß erscheinen. Durch Gitterbaufehler entstehen im Coelestin Farbzentren, die dem Kristall seine charakteristische bläuliche Farbe verleihen. Oft sind diese Zentren noch zusätzlich durch Anwesenheit von K+-Ionen stabilisiert. Erhitzen auf über 200 °C „heilt“ diese Gitterbaufehler und das Mineral verliert seine Farbe. Eine Bestrahlung mit Röntgenstrahlen erzeugt neue bzw. mehr Gitterbaufehler und die Farbe kehrt zurück oder kann verstärkt werden. Durch Fremdbeimengungen von Schwefel kann Coelestin auch von gelblicher Farbe sein.

Vor dem Lötrohr schmilzt Coelestin zu einer weißen Perle, wobei er die Flamme charakteristisch Karminrot färbt.[16]

Modifikationen und Varietäten

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Als Barytocoelestin oder einfach Barium-Coelestin wird eine bariumhaltige Coelestin-Varietät mit der Formel (Sr,Ba)[SO4] bezeichnet, die auch als Mischkristall zwischen Coelestin und Baryt angesehen werden kann.

Unter der um 1800 von Karsten geprägten Bezeichnung Schützit wurden verschiedene Ausbildungsvarianten von Coelestin zusammengefasst, die je nach Kristall- bzw. Aggregatform genauer als dichter, blättriger, faseriger oder strahliger Schützit bezeichnet wurden.[17]

Bildung und Fundorte

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Coelestin mit Schwefel aus Agrigent, Sizilien (Größe: 15 x 13 x 10 cm)
Innig mit Fluorit (violett) verwachsener Coelestin aus dem Municipio de Melchor Múzquiz, Coahuila, Mexiko (Größe: 8,1 x 6,6 x 4,0 cm)

Coelestin bildete sich vor etwa 65 Millionen Jahren im erdgeschichtlichen Zeitalter des Tertiär häufig in Klüften und Hohlräumen von Sedimentgesteinen (namentlich Kalksteine, Mergel) oder Evaporiten und meist vergesellschaftet mit Anhydrit, Gips, Halit und/oder Schwefel. In Höhlungen von Carbonat-Gesteinen tritt das Mineral oft zusammen mit Calcit, Dolomit, Fluorit und Strontianit sowie ebenfalls mit Anhydrit und Gips auf. Eher selten findet man es in hydrothermalen Gängen und in Blasenräumen vulkanischer Gesteine in Begleitung von Analcim, Natrolith, Hydroxyapophyllit und Seladonit.[7]

Als häufige Mineralbildung ist Coelestin an vielen Fundorten anzutreffen, wobei weltweit bisher (Stand: 2013) über 1000 Fundorte als bekannt gelten.[8]

Besondere Bekanntheit aufgrund außergewöhnlicher Coelestinfunde erlangten unter anderem die Schwefellagerstätten nahe Tarnobrzeg in Polen und Caltanissetta in Italien, wo prismatische Kristalle von bis zu 10 Zentimetern Länge zutage traten.[18] Gut entwickelte, durchsichtige Coelestinkristalle von strahlend blauer Farbe und bis zu 15 Zentimetern Größe fanden sich in der Lagerstätte „Sakoany“ (Region Boeny) auf Madagaskar und bis zu 30 Zentimeter große Kristalle wurden im Municipio Múzquiz im mexikanischen Bundesstaat Coahuila gefunden. 1897 fand der deutsche Weingutbesitzer Gustav Heineman in der Put-in-Bay auf Bass Island im Ottawa County (Ohio, USA) in etwa 10 Metern Tiefe eine große Kalksteinhöhle, die mit bis zu 18 Zoll (= 45,7 cm) großen Coelestinkristallen ausgekleidet ist. Die bisher größten bekannten Coelestine, auffällig blaue Stalaktiten von bis zu einem Meter Länge, wurden allerdings in der argentinischen Provinz Neuquén entdeckt.[19]

In Deutschland konnte das Mineral unter anderem in der Grube Clara in Baden-Württemberg, im Wirmsthal und Ottenhäuser Grund nahe Schweinfurt in Bayern, am Soldatenbusch bei Gembeck in Hessen, an mehreren Stellen bei Göttingen und Bad Lauterberg in Niedersachsen, im Münsterland und in Giershagen im Sauerland in Nordrhein-Westfalen, am Ettringer Bellerberg und bei Imsbach in Rheinland-Pfalz, im Kalksteintagebau von Rüdersdorf bei Berlin, an mehreren Stellen in Sachsen-Anhalt, in der Grube Güte Gottes bei Bruchertseifen in Rheinland-Pfalz und bei Göschwitz in Thüringen gefunden werden.

Die einzigen großen, allerdings inzwischen erschöpften Coelestin-Lagerstätten befanden sich bei Giershagen im östlichen Sauerland, wo um 1900 rund 10.000 Tonnen reiner Coelestin von besonderer Qualität entdeckt wurde, sowie bei Gembeck im hessischen Landkreis Waldeck-Frankenberg, die noch in den 1920er Jahren abgebaut wurde.[20]

In Österreich fand sich Coelestin an vielen Stellen in Kärnten (Friesach, Hüttenberg, Gailtaler und Karnische Alpen), Salzburg (Abtenau, Murwinkel, Leogang), der Steiermark, Tirol (Inntal) und Oberösterreich (Kirchdorf, Steyr-Land).

In der Schweiz trat das Mineral unter anderem an mehreren Fundpunkten in den Kantonen Aargau, Bern, Freiburg, Solothurn, Waadt und Wallis auf.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Afghanistan, Ägypten, Algerien, der Antarktis, Argentinien, Australien, auf den Bahamas, in Belgien, Bolivien, Bulgarien, China, der Demokratischen Republik Kongo, Frankreich, Griechenland, Grönland, Indien, Iran, Irland, Japan, Kanada, Kasachstan, Katar, Kirgisistan, Lettland, Libyen, Malawi, Marokko, der Mongolei, Namibia, auf Neuseeland, in den Niederlanden, Norwegen, Oman, Portugal, Russland, Schweden, der Slowakei, in Slowenien, Spanien, Südafrika, Tadschikistan, Tschechien, Tunesien, der Türkei, in Turkmenistan, der Ukraine, Ungarn, Usbekistan, im Vereinigten Königreich (Großbritannien), vielen Bundesstaaten der USA und in Vietnam.[21]

Auch in Gesteinsproben vom Mond, genauer vom Landepunkt der Luna-16-Mission, konnte Coelestin nachgewiesen werden.[21]

Verwendung

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Als Rohstoff

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Coelestin ist neben Strontianit ein wichtiges Erz zur Gewinnung von Strontium, auch wenn es in reiner Form nur in geringem Umfang technisch genutzt wird. Als Legierungselement im Stahl dient es unter anderem zum Entfernen von Schwefel und Phosphor (siehe auch Strontium#Verwendung).

Ende des 19. Jahrhunderts wurde Coelestin neben Strontianit zur Gewinnung von Strontiumhydroxid, das zur Rest-Entzuckerung von Melasse diente, gefördert. Eine ehemalige Coelestin-Abbaustelle befindet sich bei Jena. Coelestin ist zudem nötig zur Herstellung von Farbstoffen, buntem Glas und Elektrobatterien.

Im Gegensatz zum Strontiumsulfat Coelestin sind die Verbindungen Strontiumnitrat, Strontiumoxid und Strontiumbromid von größerer Bedeutung. Strontiumnitrat färbt bei Feuerwerkskörpern und Signalraketen die Flamme knallrot, Strontiumoxid dient zur Röntgen-Strahlungsminderung im Glas von Bildschirmröhren und Strontiumbromid als Beruhigungsmittel.

Derzeit beträgt die jährliche Weltförderung von Strontiumerzen (Coelestin und Strontianit) ca. 140.000 Tonnen.

In Lebewesen

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Bei Strahlentierchen (Radiolarien) kann das kugelförmige Skelett neben Kieselsäure auch aus Strontiumsulfat bestehen.[22] Typisch ist diese Eigenschaft bei Acantharia.

Als Schmuckstein

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Trotz seiner ansprechenden Farbe und oft wasserklaren, glasglänzenden Kristalle ist Coelestin aufgrund seiner geringen Mohshärte von 3 bis 3,5, seiner hohen Spaltneigung und seiner Empfindlichkeit gegenüber Säuren (schon der Körperschweiß greift die Steinoberfläche an[23]) für die kommerzielle Verwendung als Schmuckstein eigentlich unbrauchbar. Für Sammler wird er aber dennoch gelegentlich in verschiedenen Facettenformen geschliffen[24] oder zu Trommelsteinen und Handschmeichlern verarbeitet.

Siehe auch

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Literatur

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  • Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 659.
  • Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin [u. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 70.
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Commons: Coelestin (engl.: Celestine) – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b 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; 3,6 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 13. August 2024 (englisch).
  2. ↑ a b 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 8. Dezember 2023]).
  3. ↑ a b c 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.
  4. ↑ David Barthelmy: Celestine Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 8. Dezember 2023 (englisch).
  5. ↑ a b c 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. 369 (Celestine).
  6. ↑ a b Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 575–576.
  7. ↑ a b c d e f g Celestine. 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; 54 kB; abgerufen am 8. Dezember 2023]).
  8. ↑ a b c d e f Celestine. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 8. Dezember 2023 (englisch).
  9. ↑ Mineralrekorde. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 8. Dezember 2023.
  10. ↑ Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 350.
  11. ↑ Typlokalität Bell's Mill, Bellwood, Blair Co., Pennsylvania, USA. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 10. März 2019 (englisch).
  12. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – C. (PDF 312 kB) Commission on Museums (IMA), 9. Februar 2021, abgerufen am 8. Dezember 2023.
  13. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – Depositories. (PDF; 311 kB) Commission on Museums (IMA), 18. Dezember 2010, abgerufen am 8. Dezember 2023 (englisch).
  14. ↑ International Mineralogical Association: Commission on new minerals and mineral names. In: Mineralogical Magazine. Band 36, März 1967, S. 131–136 (englisch, rruff.info [PDF; 210 kB; abgerufen am 8. Dezember 2023]).
  15. ↑ 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).
  16. ↑ Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 597–598 (Erstausgabe: 1891).
  17. ↑ Georg Adolph Suckow: Anfangsgründe der Physik und Chemie nach den neuesten Entdeckungen. In zwei Theilen. II. und letzter Theil. Chemie. C. H. Stagesche Buchhandlung, Augsburg, Leipzig 1814, S. 266 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 8. Dezember 2023]).
  18. ↑ Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 138.
  19. ↑ The Giant Crystal Project Site – Coelestin (Memento vom 23. August 2012 im Internet Archive)
  20. ↑ Giershagener Bergbauspuren. Rundweg. Nordroute: 33 Cölestingrube. In: bergbauspuren.de. Förderverein „Unser Giershagen“ e. V., abgerufen am 8. Dezember 2023.
  21. ↑ a b Fundortliste für Coelestin beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 8. Dezember 2023.
  22. ↑ Rainer Müllan: Mikroskopieren; Stamm: Rhizopoda, Ordnung: Radiolaria (Memento vom 10. November 2013 im Internet Archive)
  23. ↑ Cölestin im Edelstein-Knigge von Leopold Rössler (Memento vom 30. Dezember 2019 im Internet Archive)
  24. ↑ Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. 16., überarbeitete Auflage. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5, S. 224.
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