Cattierit

Cattierit
Datei:Cattierite-654100.jpg Rohe Cattieritkristalle in Dolomitmatrix (Sichtfeld 8 mm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Cat<ref name="Warr"></ref>
Chemische Formel	CoS2<ref name="StrunzNickel" /><ref name="IMA-Liste" />
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Sulfide und Sulfosalze
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	II/C.05 II/D.17-040 2.EB.05a 02.12.01.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse; Symbol	disdodekaedrisch; 2/m3
Raumgruppe	Pa3 (Nr. 205)Vorlage:Raumgruppe/205<ref name="StrunzNickel" />
Gitterparameter	a = 5,54 Å<ref name="StrunzNickel" />
Formeleinheiten	Z = 4<ref name="StrunzNickel" />
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	4 bis 4,5<ref name="Lapis" /> (VHN10 = 1018–1114<ref name="Handbookofmineralogy" />)
Dichte (g/cm3)	gemessen: 4,82; berechnet: 4,80<ref name="Handbookofmineralogy" />
Spaltbarkeit	vollkommen nach {001}<ref name="Handbookofmineralogy" />
Farbe	rosa bis grau, tabakbraun, rötlichweiß; auf polierten Flächen weiß<ref name="Handbookofmineralogy" /><ref name="Lapis" />
Strichfarbe	nicht definiert
Transparenz	undurchsichtig (opak)
Glanz	Metallglanz

Cattierit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ mit der chemischen Zusammensetzung CoS₂ und damit chemisch gesehen Cobaltdisulfid.

Cattierit kristallisiert im kubischen Kristallsystem und entwickelt bis zu einem Zentimeter große, kubische Kristalle, findet sich aber auch in Form körniger Mineral-Aggregate und Verwachsungen mit anderen Sulfiden. Das Mineral ist in jeder Form undurchsichtig (opak) und zeigt auf den Oberflächen der rosa bis grauen, tabakbraunen oder rötlichweißen Kristalle einen metallischen Glanz.

Etymologie und Geschichte

Angeblich soll J. J. von Setterberg bereits 1826 Cobaltdisulfid synthetisch hergestellt haben, obwohl die Schmelz- und Dissoziationspunkte des synthetischen Produkts nicht bestimmt wurden.<ref name="Kerr" />

Als natürlich entstandenes Mineral wurde die Verbindung erst 1943 in Mineralproben aus der Shinkolobwe Mine nahe der gleichnamigen Stadt in der Provinz Katanga der Demokratischen Republik Kongo (damals noch Belgisch-Kongo) entdeckt. Dessen Entdecker, der belgische Mineraloge Johannes Franciscus Vaes (1902–1978), arbeitete zu dieser Zeit für die Bergbaugesellschaft Union Minière du Haut Katanga. Ein weiteres Mineral konnte er in der Kasompi Mine an der gleichnamigen Hügelkette etwa 70 Kilometer westsüdwestlich von Kambove entdecken.

Vaes führte unabhängige mineralogische Studien an den beiden neu entdeckten Sulfidmineralen durch und konnte als chemische Zusammensetzung CoS₂ für das Mineral aus der Shinkolobwe Mine und NiS₂ für das Mineral aus der Kasompi Mine ermitteln. Die vorläufigen Untersuchungsergebnisse ließen Vaes vermuten, dass die Minerale zur Pyritgruppe gehören könnten.

Die beiden Minerale wurden in den Laboren der Columbia University von Paul Francis Kerr untersucht. Er konnte deren Zusammensetzung bestätigen und sie als neue Mineralarten identifizieren. In seiner 1945 publizierten Erstbeschreibung benannte er das Cobaltdisulfid nach dem damaligen Direktor der Bergbaugesellschaft Union Minière du Haut Katanga Félicien Cattier. Das Nickeldisulfid erhielt zu Ehren seines Entdeckers den Namen Vaesit.<ref name="Kerr" />

Typmaterial für den Cattierit ist in dem von der „Commission on Museums“ der International Mineralogical Association (IMA) geführten „Catalogue of Type Mineral Specimen“ nicht dokumentiert.<ref name="IMA-Typmineralkatalog" /> Aufgrund der Entdeckung und Erstbeschreibung vor 1959 zählt Cattierit zu den Mineralen, die von der IMA als Grandfathered (G) bezeichnet werden.<ref name="IMA-Liste" />

Klassifikation

Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Cattierit zur Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung der „Sulfide mit M : S < 1 : 1“, wo er zusammen mit Aurostibit, Geversit, Hauerit, Laurit, Michenerit, Penroseit, Pyrit, Sperrylith, Trogtalit, Vaesit und Villamanínit die „Pyrit-Reihe“ mit der System-Nr. II/C.05 bildete.

Im Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. II/D.17-40. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Sulfide mit Metall : S,Se,Te < 1 : 1“, wo Cattierit zusammen mit Aurostibit, Changchengit, Dzharkenit, Erlichmanit, Fukuchilit, Geversit, Hauerit, Insizwait, Kruťait, Laurit, Maslovit, Mayingit, Michenerit, Padmait, Penroseit, Pyrit, Sperrylith, Trogtalit, Testibiopalladit, Vaesit und Villamanínit die „Pyrit-Gruppe“ bildet (Stand 2018).<ref name="Lapis" />

Die seit 2001 gültige und von der IMA bis 2009 aktualisierte<ref name="IMA-Liste-2009" /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Cattierit in die allgemeinere Abteilung der „Metallsulfide mit M : S ≤ 1 : 2“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach dem genauen Stoffmengenverhältnis und den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „M : S = 1 : 2, mit Fe, Co, Ni, PGE usw.“ zu finden ist, wo es zusammen mit Aurostibit, Dzharkenit, Erlichmanit, Fukuchilit, Gaotaiit, Geversit, Hauerit, Insizwait, Iridisit, Kruťait, Laurit, Penroseit, Pyrit, Sperrylith, Trogtalit, Vaesit und Villamanínit die „Pyritgruppe“ mit der System-Nr. 2.EB.05a bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Cattierit in die Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort in die Abteilung der „Sulfidminerale“ ein. Hier ist er ebenfalls in der „Pyritgruppe (Isometrisch: Pa3Vorlage:Raumgruppe/205)“ mit der System-Nr. 02.12.01 innerhalb der Unterabteilung „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung A_mB_nX_p, mit (m+n) : p = 1 : 2“ zu finden.

Chemismus

Die idealisierte (theoretische) Zusammensetzung von Cattierit (CoS₂) besteht aus 47,89 % Cobalt (Co) und 52,11 % Schwefel (S).<ref name="Webmineral" /> In den Mineralproben aus der Typlokalität Shinkolobwe Mine konnten allerdings auch geringe Gehalte von 3,25 % Nickel (Ni) und 2,80 % Eisen (Fe) nachweisen, die einen Teil des Cobalts ersetzen (Substitution, Diadochie). Zurückzuführen ist dies auf eine lückenlose Mischkristallbildung zwischen Cattierit, Pyrit (FeS₂) und Vaesit (NiS₂).<ref name="Handbookofmineralogy" />

Kristallstruktur

Cattierit kristallisiert kubisch in der Pyritstruktur in der Raumgruppe Pa3 (Raumgruppen-Nr. 205)Vorlage:Raumgruppe/205 mit dem Gitterparameter a = 5,54 Å und vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Bildung und Fundorte

Cattierit findet sich in Carbonatgesteinen. Es ist vergesellschaftet mit Pyrit, Chalkopyrit und Mineralen der Linnaeit-Polydymit-Gruppe.

Als seltene Mineralbildung konnte Cattierit nur an wenigen Orten weltweit nachgewiesen werden, wobei bisher rund 30 Fundorte dokumentiert sind (Stand 2020).<ref name="MindatAnzahl" /> Seine Typlokalität Shinkolobwe Mine ist dabei der bisher einzige bekannte Fundort in der Demokratischen Republik Kongo.

In Deutschland trat das Mineral bisher unter anderem in den Gruben Clara bei Oberwolfach, Marie in der Kohlbach bei Hohensachsen und im ehemaligen Gänsberg-Schacht bei Wiesloch<ref name="Handbookofmineralogy" /><ref name="LUBW" /> in Baden-Württemberg; in den Gruben Wolfsberg bei Iba (Bebra) und dem Wechselschacht bei Süß (Nentershausen) in Hessen; in den Erzgruben Breinigerberg, Diepenlinchen und Zufriedenheit nahe Stolberg in Nordrhein-Westfalen; der Grube Reich Geschiebe bei Imsbach in Rheinland-Pfalz sowie bei Schneeberg im sächsischen Erzgebirgskreis.

Der bisher einzige bekannte Fundort in der Schweiz ist eine NAGRA-Bohrung nahe der Gemeinde Kaisten im Kanton Aargau.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in China, Finnland, Griechenland, Kanada, Marokko, Nordmazedonien, Rumänien, Schweden, Spanien, Tschechien, der Türkei, Ungarn sowie in den US-Bundesstaaten Colorado, Missouri und North Carolina.<ref name="Fundorte" />

Siehe auch

• Liste der Minerale

Weblinks

Commons: Cattierite – Sammlung von Bildern

• Cattierit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 17. Oktober 2022 
• Cattierite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 26. März 2020 (). 
• Cattierite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF); abgerufen am 26. März 2020 (). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Cattierite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 26. März 2020 (). 

Einzelnachweise

<references> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="Fundorte"> Fundortliste für Cattierit beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 26. März 2020. </ref> <ref name="IMA-Liste-2009"> 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 Vorlage:IconExternal am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 ().  </ref> <ref name="IMA-Liste"> 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 ().  </ref> <ref name="IMA-Typmineralkatalog"> Catalogue of Type Mineral Specimens – C. (PDF 131 kB) In: docs.wixstatic.com. Commission on Museums (IMA), 12. Dezember 2018, abgerufen am 29. August 2019.  </ref> <ref name="Kerr"> </ref> <ref name="Lapis"> 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.  </ref> <ref name="LUBW"> Ludwig H. Hildebrandt: Schwermetallbelastungen durch den historischen Bergbau im Raum Wiesloch. Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, 1997, S. 88, abgerufen am 17. Oktober 2022 (vollständige PDF (8,7 MB) zum Download verfügbar).  </ref> <ref name="MindatAnzahl"> Localities for Cattierite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 26. März 2020 ().  </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="Webmineral"> David Barthelmy: Cattierite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 26. März 2020 ().  </ref> </references>