Schörl (Mineral)

häufiges Mineral aus der Turmalingruppe, Natrium-Eisen-Aluminium-Bor-Ringsilikat

Das Mineral Schörl ist ein häufiges Ringsilikat aus der Turmalingruppe mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung NaFe2+3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH).

Schörl
Schorl-229712.jpg
Schörl aus dem Alto Ligonha Pegmatit, Distrikt Alto Ligonha, Zambezia, Mosambik (Größe: 3,8 x 2,8 x 2,4 cm)
Allgemeines und Klassifikation
Andere Namen

Eisenturmalin, Schörlein, Schürl

Chemische Formel NaFe2+3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH)[1]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Silikate und Germanate
System-Nr. nach Strunz
und nach Dana
9.CK.05[2] (8. Auflage: 8/E.19-50[2])
61.3.1.10[2]
Ähnliche Minerale Schorlomit, Morimotoit
Kristallographische Daten
Kristallsystem trigonal
Kristallklasse; Symbol 3/mVorlage:Kristallklasse/Unbekannte Kristallklasse
Raumgruppe R3m (Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160
Gitterparameter a = natürlich: 15,992(2)[3]
synthetisch: 16,059(2)[4] Å; c = natürlich: 7,190(1)[3]
synthetisch: 7,136(2)[4] Å Bitte Quelle als Einzelnachweis ergänzen!
Formeleinheiten Z = 3 Bitte Quelle als Einzelnachweis ergänzen!
Zwillingsbildung selten nach {10-10} und {40-41}[5]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 7
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,20; berechnet: 3,244[3]
synthetisch: 3,276[4]
Spaltbarkeit sehr schlecht nach {11-20} und {10-11}[2][5]
Bruch; Tenazität uneben, muschelig[2][5]
Farbe schwarz, bläulich-schwarz, grünlich-schwarz[2]
Strichfarbe grau-weiß[2]
Transparenz opak, schwach durchscheinend[2]
Glanz Glasglanz[2]
Radioaktivität -
Magnetismus -
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,660–1,672[2]
nε = 1,635–1,650[2]
Doppelbrechung δ = 0,025[2]
Optischer Charakter einachsig negativ[5]
Pleochroismus stark, gelb-braun – blass braun, blass gelb[2]

Schörl kristallisiert mit trigonaler Symmetrie und bildet schwarze, oft gut ausgebildete, prismatische Kristalle von wenigen Zentimetern Größe, die in selten Fällen über einen Meter lang werden können. Die Prismenflächen zeigen oft eine deutliche Streifung in Längsrichtung. Im Dünnschliff zeigt Schörl einen sehr starken Pleochroismus von blass gelblich-braun nach intensiv gelb-braun. Wie alle Minerale der Turmalingruppe ist Schörl stark pyroelektrisch und piezoelektrisch.[5]

Typlokalität sind die Seifen in Flusssedimenten des sächsischen Erzgebirges, die seit dem 12. Jahrhundert von eingewanderten Bergleuten aus dem Fichtelgebirge abgebaut wurden. Hier tritt Schörl zusammen mit Zinnstein auf.[6]

Etymologie und GeschichteBearbeiten

 
Ein nützlich Bergbüchlin (hier die Ausgabe von 1527) enthält die erste Erwähnung von Schörl

Der Name Schörl war in verschiedener Schreibweise vermutlich schon vor dem Jahr 1400 gebräuchlich,[6] ist aber erst 1505 von Rülein von Calw in seinem "wohlgeordnet und nützlich büchlein, wie man bergwerk suchen und finden soll" das erste Mal als Schörlein schriftlich festgehalten worden.[7][8]

Im Jahr 1562, veröffentlichte der deutsche Pfarrer Johannes Mathesius seine Sarepta Oder Bergpostill, Sampt der Joachimßthalischen kurtzen Chroniken, eine Sammlung von 16 Predigten. In der 1559 entstandenen IX. Predigt "Vom Zin / Bley / Glet / Wismut und Spießglaß" erwähnt er den Schürl, der zusammen mit dem Zwitter (Zinnstein) vorkommt und die Qualität des gewonnenen Zinns beeinträchtigt.[9][8][6]

Über die Herkunft des Wortes Schörl gibt es verschiedene Hypothesen. Wahrscheinlich ist ein gemeinsamer Ursprung mit dem Wort Schor für Abfall. Auch ein Ursprung im althochdeutschen Schoro bzw. Schorlo für Felsgrund wurde in Betracht gezogen. Die mittelalterlichen Funde im sächsischen Erzgebirgskreis nahe der Ortschaft Zschorlau führten zu der Vermutung eines gemeinsamen Ursprungs von Orts- und Mineralname. Einerseits wurde vermutet, das Mineral sei nach seinem Fundort nahe Zschorlau, vor 1400 auch Schorl, Schorla, Schorle und Schorlo, benannt worden. Umgekehrt wurde auch vermutet, der Ort könnte nach dem Mineral benannt worden sein.[6] Für den Ortsnamen Zschorlau wird eher eine Ableitung vom sorbischen Wort žórło für Quelle angenommen.[10]

Der schwedische Name skörl geht möglicher weise auf skor (spröde) zurück. Bis etwa 1600 waren noch folgende Namen in Gebrauch: Schurel, Schörle und auch Schurl. Im 18. Jahrhundert setzte sich dann im deutschen Sprachraum der Name Schörl durch, der auch heute noch Verwendung findet. Im 18. Jahrhundert wurden die Bezeichnungen shorl und shirl in den angelsächsischen Sprachraum eingeführt, im 19. Jahrhundert auch die Bezeichnungen common schorl, schörl, schorl und iron tourmaline.[6]

Die Zugehörigkeit des Schörl zu den Turmalinen erkannte als erster Jean-Baptiste Romé de L’Isle 1772[11] und die ersten chemischen Analysen publizierten Johann Christian Wiegleb im Jahr 1785 und Martin Heinrich Klaproth 1810.[8][12] Suzanne Fortier und Gabrielle Donnay schließlich klärten 1975 die Struktur des Schörl auf.[3]

KlassifikationBearbeiten

In der strukturellen Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) gehört Schörl zusammen mit Fluor-Schörl, Dravit, Fluor-Dravit, Tsilaisit, Fluor-Tsilaisit, Chrom-Dravit und Vanadium-Dravit zur Alkali-Untergruppe 1 der Alkaligruppe in der Turmalinobergruppe.[13][14]

Die seit 2001 gültige und bislang von der IMA verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik führt den Schörl in der Klasse 9 der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung C der „Ringsilikate“ auf. Diese Abteilung ist weiter unterteilt nach der Größe, Verknüpfung und Verzweigung der Silikatringe, so dass das Mineral entsprechend seinem Aufbau in der Unterabteilung „K. [Si6O18]12−-Sechser-Einfachringe mit inselartigen, komplexen Anionen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Buergerit, Chromdravit, Dravit, Elbait, Feruvit, Foitit, Liddicoatit, Magnesio-Foitit, Olenit, Povondrait (Rn), Rossmanit, Uvit, Vanadiumdravit zur „Turmalingruppe“ mit der System-Nr. 9.CK.05 gehört.[2]

 
Schörl mit Quarz und Cleavelandit aus der Little Three Mine (Little 3), Ramona District, San Diego County, Kalifornien

Auch die veraltete, aber noch gebräuchliche 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz ordnet den Schörl in die Mineralklasse „VIII Silikate und Germanate“ und in die Abteilung „C. Ringsilikate (Cyclosilikate)“ ein, wo er zusammen mit Buergerit, Dravit, Elbait, Tsilaisit (H), Uvit die „Turmalingruppe“ mit der System-Nr. VIII/C.08 bildet.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Schörl in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Ringsilikate: Sechserringe“ ein. Hier ist er zusammen mit Dravit, Schörl-(F), Chromdravit und Vanadiumdravit in der „Schörl-Untergruppe“ mit der System-Nr. 61.03e.01 innerhalb der Unterabteilung „Systematik der Minerale nach Dana/Silikate#61.03e Ringsilikate: Sechserringe mit Boratgruppen (Natriumhaltige Turmalin-Untergruppe)“ zu finden.

ChemismusBearbeiten

Schörl ist das Fe2+- Analog von Dravit und hat die idealisierte Zusammensetzung [X]Na[Y]Fe2+3[Z]Al6([T]Si6O18)(BO3)3[V](OH)3[W](OH), wobei [X], [Y], [Z], [T], [V] und [W] die Positionen in der Turmalinstruktur sind.[13] Natürliche Schörle sind komplexe Mischkristalle mit variablen Gehalten der leichten Elemente Wasserstoff (H), Lithium (Li) und Bor (B) und enthalten neben verschiedenen weiteren Elementen fast immer auch dreiwertiges Eisen. Vollständige chemische Analysen erfordern daher eine Kombination verschiedener, aufwendiger Analysemethoden und werden selten durchgeführt.[15] Für einen Schörl aus dem Alto Lighona Pegmatitfeld in Zambezia, Mozambique wurde folgende Strukturformel ermittelt:[16]

  • [X](Na0,640,32K0,01Ca0,03) [Y](Mn0,18Fe2+1,71Al0,88Li0,11Zn0,03Ti0,07) [Z](Al5,67Fe3+0,28Mg0,05) [T](Si5,76Al0,24)O18(BO3)2,99(OH)3,96 F0,17

Die wesentlichen Substitutionen in schörlreichen Mischkristallen sind:

KristallstrukturBearbeiten

Schörl kristallisiert mit trigonaler Symmetrie in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160 mit 3 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3] Die Gitterparameter des oben aufgeführten natürlichen Mischkristalls sind a = 15,983(2) Å, c = 7,152(2) Å[16], die eines synthetischen Schörls a = 16,059(2) Å und c = 7,136(2) Å.[4]

Die Struktur ist die von Turmalin. Natrium (Na+) wird auf der von neu Sauerstoffen umgebenen [X]-Position eingebaut, Eisen (Fe2+) auf der oktaedrisch koordinierten [Y]-Position, die ebenfalls oktaedrisch koordinierte [Z]-Position ist mit Aluminium (Al3+) besetzt und Silicium (Si4+) besetzt die tetraedrisch von 4 Sauerstoffionen umgebene T-Position. Die Anionenpositionen [V] und [W] sind beide mit (OH)-Gruppen belegt.[3] Eine ungeordnete Verteilung von Fe2+ auf die verschiedenen oktaedrischen Positionen [Y] und [Z], wie für Magnesium im Dravit beobachtet, spielt beim Schörl fast keine Rolle. Auf der [Z]-Position wird Eisen fast nur als Fe3+ eingebaut.[20][17]

Bildung und FundorteBearbeiten

 
Schörl (schwarz) mit Feldspat (weiß) und Quarz (grau) in granitischen Pegmatitgang

Schörl ist das häufigste Mineral aus der Turmalingruppe und wurde weltweit in vielen Fundorten dokumentiert.[21] Es tritt accessorisch in Graniten auf, granitischen Apliten und verbreitet in lithiumarmen Pegmatiten und hochtemperierten hydrothermalen Gängen. Gängige Begleitminerale sind neben den gesteinsbildenden Mineralen Quarz, Albit, Kalifeldspat, Muskovit und Granat die Minerale Epidot, Kassiterit, Topas, Wolframit, Scheelit, Fluorit und Beryll.[5]

 
Schörl (oben) auf Cassiterit

Als Typlokalität werden die Seifen in Flusssedimenten des Sächsischen Erzgebirges angesehen, insbesondere die Zinnlagerstätten bei Ebersdorf, Geyer, Altenberg, Schneeberg, Zschorlau, Neustädtel und den böhmischen Orten Horní Slavkov (Schlackenwald), Nejdek (Neudek), Horní Blatná (Platten), Pernink (Bärringen), Černá Voda (Schwarzwasser) und Komáříhůrku.[9][8][6]

WeblinksBearbeiten

Commons: Schorl – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Schörl in: IMA Database of Mineral Properties
  2. a b c d e f g h i j k l m n Schörl bei mindat.org
  3. a b c d e f Suzanne Fortier, Gabrielle Donnay: Schorl refinement showing composition dependence of the tourmaline structure. In: The Canadian Mineralogist. Band 13, 1975, S. 173–177 (englisch, rruff.info [PDF; 411 kB; abgerufen am 8. Dezember 2020]).
  4. a b c d Takeshi Tomisaka: Synthesis Of Some End-Members Of The Tourmaline Group. In: Mineralogical Journal. Band 5, 1968, S. 355–364 (englisch, jstage.jst.go.jp [PDF; 872 kB; abgerufen am 8. Dezember 2020]).
  5. a b c d e f Schorl. 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; 73 kB; abgerufen am 9. Januar 2021]).
  6. a b c d e f Andreas Ertl: Über die Etymologie und die Typlokalitäten des Minerals Schörl. In: Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft. Band 152, 2006, S. 7–16 (uibk.ac.at [PDF; 173 kB; abgerufen am 2. August 2020]).
  7. Ulrich Rülein von Calw: Eyn wohlgeordnet und nützlich büchlein, wie man bergwerk suchen und finden soll. Augsburg 1505 (Digitalisat [abgerufen am 30. August 2020]).
  8. a b c d Dr. Thomas Witzke: Schörl. (HTML) In: Homepage von Thomas Witzke. Abgerufen am 30. August 2020.
  9. a b Johannes Mathesius: Sarepta Oder Bergpostill, Sampt der Joachimßthalischen kurtzen Chroniken. Nürnberg 1562 (Digitalisat [abgerufen am 30. August 2020]).
  10. Robert Immich: Die slavischen Ortsnamen im Erzgebirge. Bautzen 1866, S. 30 (Digitalisat [abgerufen am 3. Januar 2021]).
  11. Romé de L'Isle, Jean Baptiste Louis: Essai de cristallographie, ou description des figures géométriques propres à différens corps du regne minéral, connus vulgairement sous le nom de cristaux. Didot jeune, Paris 1772, S. 243–281, doi:10.3931/e-rara-16480 (französisch).
  12. Martin Heinrich Klaproth: CXCV. Chemische Untersuchung des gemeinen Schörls. In: Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper. Band 5, 1810, S. 144–149 (e-rara.ch [PDF; 2,1 MB; abgerufen am 26. September 2020]).
  13. a b Darrell J. Henry, Milan Novák (Chairman), Frank C. Hawthorne, Andreas Ertl, Barbara L. Dutrow, Pavel Uher, and Federico Pezzotta: Nomenclature of the tourmaline-supergroup minerals. In: The American Mineralogist. Band 96, 2011, S. 895–913 (englisch, [1] [PDF; 617 kB; abgerufen am 13. Dezember 2020]).
  14. Darrell J. Henry, Barbara L. Dutrow: Tourmaline studies through time: contributions to scientific advancements. In: Journal of Geosciences. Band 63, 2018, S. 77–98 (englisch, jgeosci.org [PDF; 2,2 MB; abgerufen am 12. August 2020]).
  15. M. Darby Dyar, Marjorie E. Taylor, Timothy M. Lutz, Carl A. Francis, Charles V. Guidotti, and Michael Wise: Inclusive chemical characterization of tourmaline: Mössbauer study of Fe valence andsite occupancy. In: American Mineralogist. Band 83, 1998, S. 848–864 (englisch, rruff.info [PDF; 209 kB; abgerufen am 27. Dezember 2020]).
  16. a b Fernando Cámara, Luisa Ottolini and Frank C. Hawthorne: Crystal chemistry of three tourmalines by SREF, EMPA, and SIMS. In: American Mineralogist. Band 87, 2002, S. 1437–1442 (englisch, rruff.info [PDF; 227 kB; abgerufen am 27. Dezember 2020]).
  17. a b Andreas Ertl, Uwe Kolitsch, M. Darby Dyar, John M. Hughes, George R. Rossman,Aadam Pieczka, Darrell J. Henry, Federico Pezzotta, Stefan Prowatke, Christian L. Lengauer, Wilfried Körner, Franz Brandstätter, Carl A. Francis, Markus Prem and Ekkehart Tillmanns: Limitations of Fe2+ and Mn2+ site occupancy in tourmaline: Evidence from Fe2+- and Mn2+-rich tourmaline. In: American Mineralogist. Band 97, 2012, S. 1402–1416 (englisch, researchgate.net [PDF; 3,4 MB; abgerufen am 8. Januar 2021]).
  18. Erich S. Bloodaxe, John M. Hughes, M. Darby Dyar, Edward S. Grew, and Charles V. Guidotti: Linking structure and chemistry in the Schorl-Dravite series. In: American Mineralogist. Band 84, 1999, S. 922–928 (englisch, rruff.info [PDF; 54 kB; abgerufen am 27. Dezember 2020]).
  19. a b Ferdinando Bosi, Giovanni B. Andreozzi, Marcella Federico, Giorgio Graziani, and Sergio Lucchesi: Crystal chemistry of the elbaite-schorl series. In: American Mineralogist. Band 90, 2005, S. 1784–1792 (englisch, rruff.info [PDF; 284 kB; abgerufen am 27. Dezember 2020]).
  20. Joel D. Grice and T. Scott Ercit: Ordering of Fe and Mg in the tourmaline crystal structure: The correct formula. In: Neues Jahrbuch für Mineralogie Abhhandlungen. Band 165, 1993, S. 245–266 (englisch, researchgate.net [PDF; 373 kB; abgerufen am 8. Januar 2021]).
  21. Fundortliste für Schörl beim Mineralienatlas und bei Mindat