Atacamit
| Atacamit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Symbol |
Ata<ref name="Warr" /> |
| Andere Namen |
|
| Chemische Formel | Cu2Cl(OH)3 |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Halogenide |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
III/C.01 III/D.01-030<ref name="Lapis" /> 3.DA.10a 10.01.01.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m<ref name="Webmineral" /> |
| Raumgruppe | Pnma (Nr. 62)<ref name="StrunzNickel" /> |
| Gitterparameter | a = 6,03 Å; b = 9,12 Å; c = 6,86 Å<ref name="StrunzNickel" /> |
| Formeleinheiten | Z = 4<ref name="StrunzNickel" /> |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 3 bis 3,5<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,745 bis 3,776; berechnet: 3,756<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {010}, deutlich nach {101}<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Bruch; Tenazität | muschelig; spröde<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Farbe | grasgrün, smaragdgrün bis schwarzgrün<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Strichfarbe | apfelgrün<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Glanz | Glasglanz bis Diamantglanz<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα 1,831<ref name="Mindat" /> nβ 1,861<ref name="Mindat" /> nγ 1,880<ref name="Mindat" /> |
| Doppelbrechung | δ 0,049<ref name="Mindat" /> |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 74° (berechnet)<ref name="Mindat" /> |
| Pleochroismus | schwach: X = hellgrün; Y = gelbgrün; Z = grasgrün<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | empfindlich gegen starke Säuren, unempfindlich gegen schwache Säuren, Licht, Wasser |
| Besondere Merkmale | magnetokalorisch<ref name="Scinexx" /> |
Atacamit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Halogenide. Er kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Cu2Cl(OH)3<ref name="IMA-Liste" />, ist also chemisch gesehen ein Kupfer-Chlor-Oxihalogenid.
Atacamit entwickelt meist prismatische Kristalle mit überwiegend nadeligem bis säuligem Habitus bis etwa 10 Zentimetern Länge, findet sich aber auch in Form radialstrahliger, blättriger, faseriger oder körniger bis massiger Mineral-Aggregate. Die Oberflächen der durchsichtigen bis durchscheinenden Kristalle weisen einen glas- bis diamantähnlichen Glanz auf. Seine Farbe variiert zwischen Grasgrün, Smaragdgrün und Schwarzgrün, seine Strichfarbe wird als Apfelgrün beschrieben.
Etymologie und Geschichte
Wie Johann Friedrich Blumenbach in seinem 1802 veröffentlichten Werk Handbuch der Naturgeschichte berichtet, wurde Atacamit bereits 14 Jahre zuvor (= 1788) durch den Forschungsreisenden Dombey von einer großen Südamerika-Reise mitgebracht. Da das Mineral aber bisher anscheinend von keinem anderen deutschen Mineralogen beschrieben bzw. benannt worden war, gab Blumenbach ihm den Namen Atacamit nach der chilenischen Atacamawüste,<ref name="Blumenbach-de" /> die auch als dessen Typlokalität gilt.<ref name="Typlokalität" />
Bekannt wurde das Mineral allerdings zunächst unter verschiedenen, beschreibenden Bezeichnungen wie unter anderem Kupfersand bzw. salzsaurer Kupfersand, Grüner Sand aus Peru und Kupferhornerz (nach Dietrich Ludwig Gustav Karsten, 1800<ref name="Karsten1800" />).
Da der Atacamit 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 Atacamit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral.<ref name="IMA-Liste" /> Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Atacamit lautet „Ata“.<ref name="Warr" />
Klassifikation
Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Atacamit zur Mineralklasse der „Halogenide“ und dort zur Abteilung „Oxidhalogenide“, wo er gemeinsam mit Kempit sowie im Anhang mit Anthonyit, Botallackit, Calumetit, Melanothallit und Paratacamit in der „Atacamit-Reihe“ mit der Systemnummer III/C.01 steht.
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 III/D.01-030. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Oxihalogenide“, wo Atacamit zusammen mit Anthonyit, Belloit, Bobkingit, Botallackit, Calumetit, Gillardit, Haydeeit, Herbertsmithit, Hibbingit, Iyoit, Kapellasit, Kempit, Klinoatacamit, Korshunovskit, Leverettit, Melanothallit, Misakiit, Nepskoeit, Paratacamit, Paratacamit-(Mg), Paratacamit-(Ni) und Tondiit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer III/D.01 bildet.<ref name="Lapis" />
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte<ref name=IMA-Liste-2009 /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Atacamit in die erweiterte Abteilung „Oxihalogenide, Hydroxyhalogenide und verwandte Doppel-Halogenide“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit Cu usw., ohne Pb“ zu finden, wo es zusammen mit Hibbingit und Kempit die „Atacamitgruppe“ mit der Systemnummer 3.DA.10a bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Atacamit die System- und Mineralnummer 10.01.01.01. Das entspricht ebenfalls der Klasse der „Halogenide“ und dort der Abteilung „Oxihalogenide und Hydroxyhalogenide“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Oxihalogenide und Hydroxyhalogenide mit der Formel A2(O,OH)3Xq“ in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 10.01.01, in der auch Hibbingit, Gillardit und Haydeeit eingeordnet sind.
Kristallstruktur
Atacamit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pnam (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 6) mit den Gitterparametern a = 6,03 Å; b = 9,12 Å und c = 6,86 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.<ref name="StrunzNickel" />
Die Kristallstruktur von Atacamit besteht aus gibbsitartigen Schichten kantenteilender Cu(OH)4Cl2-Oktaedern parallel [110]. Die Schichten sind durch einzelne Cu[6]-Oktaeder verbunden.<ref name="StrunzNickel" />
Eigenschaften
Ein Wissenschaftsteam um Leonie Heinze vom Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) des Forschungszentrums Jülich konnte in einer 2025 veröffentlichten Untersuchung nachweisen, dass Atacamit starke magnetokalorische Eigenschaften besitzt. Aufgrund der speziellen Anordnung der Kupferionen im Atomgitter, die sogenannte Sägezahnketten aus miteinander verbundenen Dreiecken bilden, werden deren Spins daran gehindert, sich energetisch günstig antiparallel zueinander auszurichten. Unter dem Einfluss eines starken gepulsten Magnetfelds von 22 Tesla zeigte das Mineral eine unerwartet starke Abkühlung, das heißt, dessen Temperatur sank um fast die Hälfte. Die Entdeckung dieser selbst für magnetokalorische Materialien außergewöhnlich starken Temperatursenkung könnte nach Ansicht des Forschungsteams helfen, effizientere Kühlmittel zu entwickeln, die weder Kompressor noch die Expansion eines Kältemittels brauchen.<ref name="Heinze-et-al" /><ref name="Scinexx" />
Modifikationen und Varietäten
Von der Verbindung Cu2Cl(OH)3 sind bisher vier natürliche Modifikationen bekannt. Neben dem orthorhombischen Atacamit sind dies noch die monoklin kristallisierenden Minerale Botallackit und Klinoatacamit sowie der trigonale Paratacamit.
Bildung und Fundorte
Atacamit bildet sich in der Oxidationszone sulfidischer Kupfer-Lagerstätten unter ariden Klimabedingungen. Seltener entsteht er als Sublimationsprodukt vulkanischer Gase. Auch als sekundäre Mineralbildung in Schlacken ehemaliger Erzverhüttung sowie in der Patina antiker Bronzen<ref name="Schröcke" /> findet sich mitunter Atacamit.
Als Begleitminerale treten unter anderem Botallackit, Brochantit, Caledonit, Cuprit, Linarit und Paratacamit auf.<ref name="Handbookofmineralogy" /> Unter Einfluss der Atmosphäre wandelt sich Atacamit langsam in Malachit und bei gleichzeitiger Anwesenheit von Kieselsäure in Chrysokoll um.<ref name="Schröcke" />
Als eher seltene Mineralbildung kann Atacamit an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Weltweit sind bisher fast 700 Vorkommen dokumentiert (Stand 2025).<ref name="Mindat-Anzahl" /> In der als Typlokalität geltenden Atacamawüste bzw. der gleichnamigen Región de Atacama konnte das Mineral an vielen Orten gefunden werden wie unter anderem in der Umgebung des Vulkans Cerro Negro in der Provinz Chañaral, Checo de Cobre, Tierra Amarilla und Zapallar (Chile) in der Provinz Copiapó sowie Vallenar in der Provinz Huasco. Daneben fand sich Atacamit noch in vielen weiteren Regionen Chiles.
Bekannt aufgrund außergewöhnlicher Atacamit-Funde ist unter anderem Burra in Südaustralien, wo mit rund 10 Zentimetern die bisher längsten bekannten Kristalle zutage traten. Gut ausgebildete Kristalle von mehreren Zentimetern Größe fanden sich auch in den Kupfergruben von Moona und Wallaroo. Bis zu einem Zentimeter Durchmesser können die Kristalle in Tsumeb in Namibia erreichen.<ref name="Dörfler" />
In Deutschland fand sich Atacamit unter anderem in der Grube Clara in Baden-Württemberg, in den Kupfergruben bei Lichtenberg und Kupferberg sowie im Salzbergwerk Berchtesgaden in Bayern, in den Schlackenfeldern der Kupferwerke bei Frankfurt-Heddernheim und Richelsdorf in Hessen, in der Julius-Hütte bei Astfeld im niedersächsischen Harz, in den nordrhein-westfälischen Zechen Christian Levin und Pluto sowie den Kupfergruben von Marsberg, in der Schlackenhalde der Grube „Virneberg“ bei Rheinbreitbach in Rheinland-Pfalz, im Mansfelder Becken in Sachsen-Anhalt, in der Grube „Lorenz Gegentrum“ bei Halsbrücke und dem „Deutschlandschacht“ bei Oelsnitz/Erzgeb. in Sachsen sowie an der Nordküste von Helgoland in Schleswig-Holstein.
In Österreich sind bisher nur die Grube „Haagen“ bei Webing in der Salzburger Marktgemeinde Abtenau und der „Silberberg“ (Stockerstollen) im Tiroler Gemeindegebiet Brixlegg-Rattenberg als Fundorte bekannt.
Der bisher einzige bekannte Fundort in der Schweiz sind die Salzbergwerke bei Bex im Kanton Waadt.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in der Antarktis, in Argentinien, Bolivien, China, der Demokratischen Republik Kongo, Frankreich, Griechenland, Kanada, Indien, Iran, Irland, Isle of Man, Italien, Japan, Jordanien, Kasachstan, Mexiko, Neuseeland, Norwegen, Peru, Portugal, Russland, der Slowakei, Spanien, Südafrika, Tonga, Turkmenistan, Ukraine, Ungarn, Usbekistan, im Vereinigten Königreich, den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) und in Vietnam.<ref name="Fundorte" />
Auch in Gesteinsproben vom Mittelatlantischen Rücken sowie im Pazifischen Ozean, genauer vom Manus-Becken der Bismarcksee und vom Ostpazifischen Rücken, konnte Atacamit nachgewiesen werden.<ref name="Fundorte" />
Verwendung
Als Kupfererz hat Atacamit nur eine geringe Bedeutung.
Im Oktober 2002 fanden Helga Lichtenegger und ihre Kollegen von der University of California, Santa Barbara in den vier zahnähnlichen Kiefern des räuberischen und giftigen „Blutwurms“ Glycera dibranchiata Kupfer, das in Form des Minerals Atacamit eingebaut ist, und publizierten ihren Fund im Fachmagazin Science.<ref name="wissenschaft.de" />
Siehe auch
Literatur
-
- II. Das wahre Salzsaure-Kupfer (mit Analysen von Rochefoucaud, Berthollet und Proust ab S. 303) in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.
- Franz Ambrosius Reuss: Kupfersand. In: Lehrbuch der Mineralogie nach des Herrn O. B. R. Karsten Mineralogischen Tabellen ausgeführt. Band 2. Friedrich Gotthold Jacobder, Leipzig 1803, S. 486–493 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden. [abgerufen am 2. Juli 2025] Neu herausgegeben von Forgotten Books, 2018, ISBN 978-0-366-96429-1).
- J. F. Blumenbach: L’atacamit, sable vert d’Atacama. In: Manuel D’Histoire Naturelle. Band 2. Soulange Artaud, Paris 1803, S. 348–349 (rruff.info [PDF; 112 kB; abgerufen am 2. Juli 2025]).
Weblinks
- Atacamit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung
- IMA Database of Mineral Properties – Atacamite. In: rruff.info. RRUFF Project (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- Atacamite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF) (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Atacamite. In: rruff.geo.arizona.edu. (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
Einzelnachweise
<references> <ref name="Blumenbach-de"> J. F. Blumenbach: Handbuch der Naturgeschichte, 6. Auflage, Frankfurt und Leipzig 1802, S. 653 in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden. </ref> <ref name="Blumenbach-fr"> J. F. Blumenbach: L’atacamit, sable vert d’Atacama. In: Manuel D’Histoire Naturelle. Band 2. Soulange Artaud, Paris 1803, S. 348–349 (rruff.info [PDF; 112 kB; abgerufen am 2. Juli 2025]). </ref> <ref name="Dörfler"> </ref> <ref name="Fundorte"> Fundortliste für Atacamit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 2. Juli 2025. </ref> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="Heinze-et-al"> </ref> <ref name="IMA-Liste"> Vorlage:IMA-Liste </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 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="Karsten1800"> Dietrich Ludwig Gustav Karsten: Tabellarische Uebersicht der mineralogisch-einfachen Fossilien. In: Mineralogische Tabellen mit Rüksicht auf die neuesten Entdekkungen. Heinrich August Rottmann, Berlin 1800, S. 46 (Online [PDF; 1,9 MB; abgerufen am 19. Februar 2018] Ordnung: Kupfer, Gattung: Kupfersand). </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="Lüschen"> </ref> <ref name="Mindat"> Atacamite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 2. Juli 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="Mindat-Anzahl"> Localities for Atacamite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 2. Juli 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="Reuß"> </ref> <ref name="Schröcke"> </ref> <ref name="Scinexx"> Nadja Podbregar: Dieser Kristall kann kühlen. Wüstenmineral Atacamit verändert seine Temperatur unter Magneteinfluss. Scinexx, 2. Juli 2025, abgerufen am 2. Juli 2025. </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="Typlokalität"> Typlokalität Region Atacama beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 2. Juli 2025. </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Webmineral"> David Barthelmy: Atacamite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 2. Juli 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="wissenschaft.de"> Ute Kehse: Stahlharte Beißer: Borstenwürmer haben Metall im Kiefer. In: wissenschaft.de. Bild der Wissenschaft, 29. Juli 2003, abgerufen am 2. Juli 2025. </ref> </references>