Weeksit
Weeksit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ mit der chemischen Zusammensetzung K2(UO2)2(Si5O13)·4H2O an.[6] und damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Kalium-Uranyl-Silikat mit zusätzlichen Hydroxidionen. Das Mineral enthält oft Spuren an Barium und Calcium. Eine mögliche Summenformel dafür ist K1.26Ba0.25Ca0.12[(UO2)2(Si5O13)]H2O.[5]
| Weeksit | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Nummer |
1962 s.p.[1] |
| IMA-Symbol |
Wks[2] |
| Andere Namen |
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| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Silikate und Germanate – Schichtsilikate (Phyllosilikate) |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
VIII/A'.15 VIII/H.37-010 9.AK.30 53.03.02.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m |
| Raumgruppe | C2/m (Nr. 12)[6] |
| Gitterparameter | a = 14,1957(4)[6] Å; b = 14,2291(5)[6] Å; c = 9,6305(3)[6] Å α = 90[6]; β = 111,578(3)[6]; γ = 90[6] Bitte Quelle als Einzelnachweis ergänzen |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 1 bis 2[7] |
| Dichte (g/cm3) | 4,1[3] |
| Spaltbarkeit | gut nach {hk0}[3] |
| Farbe | gelb[3] |
| Strichfarbe | gelb[3] |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend[3] |
| Glanz | wachsartig, seidenartig[7] |
| Radioaktivität | sehr stark mit 86,96 kBq/g[7] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,596[3] nβ = 1,603[3] nγ = 1,606[3] |
| Doppelbrechung | δ = δ = 0,010[7] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ[3] |
| Achsenwinkel | 2V = 60° (gemessen); 66° (berechnet)[7] |
| Pleochroismus | x: farblos, y: blass gelb-grün, z: gelb-grün[7] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | löslich in Säuren |
Weeksit kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem und entwickelt weiche, nicht-fluoreszente lanzenartige Kristalle, aber hauptsächlich radialstrahlige Mineral-Aggregate von gelber Farbe. Die Oberflächen der durchscheinenden Kristalle zeigen wachsartigen bis seidenartigen Glanz.[8]
Etymologie und Geschichte Bearbeiten
Weeksit wurde 1960 nach Alice Mary Weeks (1909–1988), benannt, die Mineralogin beim U.S. Geological Survey war und sich auf Uran- und Vanadium-Minerale spezialisiert hatte.[3] Er wurde in der Thomas Range im Autunite No. 8 Claim, in Juab County, Utah, USA entdeckt.
Klassifikation Bearbeiten
In der mittlerweile veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Weeksit zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Neso-Subsilikate“, wo er zusammen mit Haiweeit die zur Familie der Uranyl-Silikate gehörende „Weeksit-Gruppe“ mit der System-Nr. VIII/A'.15 bildete.
Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten 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. VIII/H.37-10. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Klasse „Silikate und Germanate“, dort allerdings der Abteilung „Schichtsilikate“, wo Weeksit zusammen mit Coutinhoit, Haiweeit und Metahaiweeit eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet.[9]
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte[10] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Weeksit wiederum in die Abteilung der „Inselsilikate (Nesosilikate)“ ein. Diese ist zudem weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit weiterer Anionen, der Struktur oder dem Stoffmengenverhältnis Uran : Silicium. Weeksit ist entsprechend in der Abteilung der „Uranyl Insel- und Polysilikate mit dem Stoffmengenverhältnis U : Si = 2 : 1“ zu finden, wo er zusammen mit Coutinhoit die „Weeksitgruppe“ mit der System-Nr. 9.AK.30 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Weeksit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und andere Anionen komplexer Kationen“ ein. Hier ist er zusammen mit Coutinhoit, Haiweeit und Meta-Weeksit in der „Weeksitgruppe“ mit der System-Nr. 53.03.02.01 innerhalb der Unterabteilung „Inselsilikate mit SiO4-Gruppen und anderen Anionen sowie komplexer Kationen mit (UO2)“ zu finden.
Kristallstruktur Bearbeiten
In der Erstbeschreibung wird Weeksit als orthorhombisch und pseudotetragonal mit der Raumgruppe Raumgruppe Pnna (Raumgruppen-Nr. 52) und den Zellparametern a = 14,26(2) Å; b = 35,88(10) Å und c = 14,20(2) Å. Die Autoren geben als Summenformel K2(UO2)2(Si2O5)3 ·4H2O an.[4]
Jackson und Burns haben die Struktur im Jahr 2001 erneut untersucht und beschreiben Weeksit als ein Mineral das orthorhombisch in der Raumgruppe Cmme[11] (Raumgruppen-Nr. 67, Stellung 2) mit den Gitterparametern a = 14,209(2) Å; b = 14,248(2) Å und c = 35,869(4) Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle kristallisiert. Die Autoren beschreiben das untersuchte Mineral mit der Formel K1,26Ba0,25Ca0,12[(UO2)2(Si5O13)]H2O.[5]
Im Jahre 2012 konnte eine erneute Untersuchung zeigen, dass die Untersuchung von 2001, die das Mineral als orthorhombisch beschreibt, ein Resultat von Zwillingsbildung ist, und das Mineral in der Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12) mit den Zellparametern a = 14,1957(4) Å; b = 14,2291(5) Å, c = 9,6305(3) Å und β = 111,578(3)°, V = 1808,96(10) Å3 kristallisiert. Sie geben die ideelle Summenformel als K2(UO2)2(Si5O13)·4H2O an.[6]
Eigenschaften Bearbeiten
Das Mineral ist durch seinen Urangehalt von über 52,8 % sehr stark radioaktiv. Unter Berücksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfälle der natürlichen Zerfallsreihen wird für das Mineral eine spezifische Aktivität von etwa 86,96 kBq/g[3] angegeben (zum Vergleich: natürliches Kalium 0,0312 kBq/g). Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen, auch sind selektive An- oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte möglich und ändern die Aktivität.
Bildung und Fundorte Bearbeiten
Weeksit findet sich als Sekundärmineral in der Oxidationszone von Uran-Lagerstätten. In seiner Typlokalität kommt es in opalhaltigen Adern in Rhyolith und Agglomeraten, sowie in Sand- und Kalksteinen vor.[8] Als Begleitminerale treten unter anderem Opal, Chalcedon, Calcit, Gips, Fluorit, Uraninit, Thorogummit, Uranophan, Boltwoodit, Carnotit und Margaritasit auf.
Es sind nur eine geringe Anzahl von Fundorten des Weeksits bekannt, zu ihnen gehören: Flinders Ranges, Australien, Fresach, Österreich, Minas Gerais und São Paulo, Brasilien, Quebrada San Miguel, Chile, Mariánské Lázně, Jáchymov und Nepomuk, Tschechische Republik, Menzenschwand und Dörrmorsbach, Deutschland, Ningyo-toge mine, Japan, Sierra Peña Blanca, Mexiko, Goanikontes, Namibia, Macusani Uranium Deposits (Quenamari Meseta), Peru, Crucea, Rumänien und in den Bundesstaaten Arizona, Kalifornien, Nevada, New Mexico, Pennsylvania, Texas, Utah und Wyoming in den USA.[7]
Vorsichtsmaßnahmen Bearbeiten
Auf Grund der Radioaktivität des Minerals sollten Mineralproben vom Weeksit nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte wegen der hohen Toxizität und Radioaktivität von Uranylverbindungen eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation, Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Atemschutzmaske und Handschuhe getragen werden.
Siehe auch Bearbeiten
Weblinks Bearbeiten
- Mineralienatlas: Weeksit (Wiki)
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Weeksite. In: rruff.geo.arizona.edu. (englisch).
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ 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: January 2023. (PDF; 3,7 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Januar 2023, abgerufen am 26. Januar 2023 (englisch).
- ↑ 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; 320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]).
- ↑ a b c d e f g h i j k l David Barthelmy: Weeksite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 8. Juni 2020 (englisch).
- ↑ a b W. F. Outerbridge, M. H. Staatz, R. Meyrowitz and A. M. Pommer: Weeksite, a new uranium silicate from the Thomas Range, Juab County, Utah. In: The American Mineralogist. Band 45, 1960, S. 39–52 (englisch, minsocam.org [PDF; 922 kB; abgerufen am 8. Juni 2020]).
- ↑ a b c Jennifer M. Jackson and Peter C. Burns: A re-evaluation of the structure of weeksite, a URANYL SILICATE FRAMEWORK MINERAL. In: The American Mineralogist. Band 39, 2001, S. 187–195 (englisch, web.gps.caltech.edu [PDF; 1000 kB; abgerufen am 8. Juni 2020]).
- ↑ a b c d e f g h i j Karla Fejfarová, Jakub Plášil, Hexiong Yang, Jiří Čejka, Michal Dušek, Robert T. Downs, Madison C. Barkley, Radek Škoda: Revision of the crystal structure and chemical formula of weeksite, K2(UO2)2(Si5O13)·4H2O. In: American Mineralogist. Band 97, 2012, S. 750–754, doi:10.2138/am.2012.4025 (englisch).
- ↑ a b c d e f g Weeksite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 8. Juni 2020 (englisch).
- ↑ a b Weeksite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 204 kB; abgerufen am 8. Juni 2020]).
- ↑ 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.
- ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF 1703 kB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 14. September 2019 (englisch).
- ↑ Die ehemalige Bezeichnung dieser Raumgruppe lautete Cmmb.