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Bornit

Bornit

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Bornit
Bornite-105006.jpg
Grünlich angelaufene Bornitkristalle aus der „Dzhezkazgan Mine“ (Zhezkazgan Mine) bei Schesqasghan in Kasachstan (Sichtfeld 7 mm)
Andere Namen
  • Tief-Bornit
  • Buntkupferkies
Chemische Formel

Cu5FeS4[1]

Mineralklasse Sulfide und Sulfosalze
2.BA.15 (8. Auflage: VI/D.19) nach Strunz
02.05.02.01 nach Dana
Kristallsystem orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin orthorhombisch-dipyramidal; 2/m' 2/m 2/m[2]
Farbe Bronze- bis Kupferfarben, bunt anlaufend
Strichfarbe Grauschwarz
Mohshärte 3 bis 3,25[3]
Dichte (g/cm3) gemessen: 5,06 bis 5,08 ; berechnet: 5,074[3]
Glanz Metallglanz, violett irisierend[3]
Transparenz undurchsichtig
Bruch uneben bis muschelig
Spaltbarkeit undeutlich nach {111}[3]
Habitus oktaedrische oder pseudokubische Kristalle, massige Aggregate
Zwillingsbildung nach {111}, häufig Durchdringungszwillinge[3]
Weitere Eigenschaften
Phasenumwandlungen < 270 bis 265 °C: intermediärer Bornit
< 205 bis 195 °C: Tief-Bornit
Magnetismus nach dem Erhitzen magnetisch

Bornit (Tief-Bornit), auch Buntkupferkies, Kupfer-Lazur oder Kupferlasurerz genannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Cu5FeS4[1] und entwickelt meist massige Aggregate, seltener Kristalle in Oktaeder- oder pseudokubischer Form in bronze- oder kupferner Farbe.

Besondere Eigenschaften

Bläulichviolett angelaufener Bornit mit starkem Metallglanz aus Tsumeb, Namibia

Vor dem Lötrohr schmilzt Bornit zu einer grauen und magnetischen Kugel. In Salpetersäure und konzentrierter Salzsäure löst sich das Mineral auf, wobei Schwefel abgeschieden wird.[4]

In frischem Zustand kann Bornit mit Pyrrhotin und Nickelin verwechselt werden, bläulichgrün oder buntfarbig angelaufen auch dem Chalkopyrit oder Covellin.[4]

Etymologie und Geschichte

Buntkupferkies mit pseudokubischem Habitus auf Quarz aus dem „Huaron Mining District“ bei Cerro de Pasco, Peru

Bekannt war Bornit bereits seit 1725, seinen offiziellen Namen erhielt es jedoch erst 1845 von Wilhelm Ritter von Haidinger, der das Mineral nach dem österreichischen Mineralogen Ignaz von Born benannte. Seinen bergmännische Bezeichnung Buntkupferkies erhielt das Mineral, weil es an Luft sehr schnell bunte Anlauffarben bildet.

Als Typlokalität gilt Jáchymov (deutsch Sankt Joachimsthal) in Tschechien.[5]

Klassifikation

In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Bornit zur Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung der „Sulfide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Schwefel, Selen, Tellur > 1 : 1“, wo er zusammen mit Betechtinit, Gortdrumit und Calvertit die Gruppe der „Komplexen Kupfer-Eisen-Sulfide“ mit der System-Nr. II/B.02 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik ordnet den Bornit ebenfalls in die Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort in die Abteilung der „Metallsulfide, M : S > 1 : 1 (hauptsächlich 2 : 1)“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „mit Kupfer (Cu), Silber (Ag) und/oder Gold (Au)“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 2.BA.10 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Bornit in die Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort in die Abteilung der „Sulfidminerale“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 02.05.02 innerhalb der Unterabteilung der „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung AmBnXp, mit (m+n):p=3:2“ zu finden.

Bildung und Fundorte

Gediegen Silber auf Bornit und Calcit aus der „San Martín Mine“, Municipio de Sombrerete, Zacatecas, Mexiko

Bornit kann auf unterschiedliche Weise entstehen. Meist bildet er sich allerdings primär wie auch sekundär aus Chalkopyrit zusammen mit Magnetit, Hämatit oder Chalkosin in eisenarmen Kupfer-Lagerstätten durch pneumatolytische und hydrothermale Prozesse innerhalb von Pegmatiten oder Skarnen. Beispiele dieser Entstehungsformen sind unter anderem Butte (Montana), Tsumeb (Namibia), Musina (ehemals Messina, Südafrika), Tamaya (Región de Coquimbo, Chile) sowie im Siegerland und Berggießhübel (Deutschland).

Selten kann Bornit auch magmatisch oder sedimentär entstehen wie z.B. im Mansfelder Kupferschiefer und sehr selten auch als Ablagerung in der Zementationszone von Erzlagerstätten oder in alpinen Kluften.[4]

Bornit verwittert relativ leicht über die Zwischenstufen Chalkosin, Covellin und Idait zu Azurit und Malachit. Entsprechend tritt er in Paragenese mit den bisher genannten Mineralen, aber auch anderen Kupfer- und Eisenmineralen wie z.B. Pyrit sowie mit Calcit, verschiedenen Granaten, Quarz und Wollastonit auf.

Insgesamt konnte Bornit bisher (Stand: 2011) an rund 4200 Fundorten nachgewiesen werden.[6] Neben seiner Typlokalität Jáchymov (Sankt Joachimsthal) trat das Mineral in Tschechien noch an vielen weiteren Orten von Böhmen und Mähren auf, so unter anderem bei Příbram, den Region Hradec Králové und Karlovy Vary (Karlsbad), Schlesien und Vysočina.

Erwähnenswert aufgrund außergewöhnlicher Bornitfunde ist unter anderem Bisbee im US-Bundesstaat Arizona, wo einerseits tonnenschwere Massen und andererseits Kristalle von bis zu 2 cm Durchmesser („Cole Mine“) zutage gefördert wurden. Schön entwickelte Kristalle von bis zu 4 cm Größe fand man in der „Dzhezkazgan Mine“ im Gebiet von Qaraghandy in Kasachstan. Aus Likasi in der kongolesischen Provinz Haut-Katanga sind Kristallfund von etwa 3 cm Größe bekannt und aus Carn Brea in Cornwall (England) kommen meist etwa 1 cm große Kristalle.

Weitere Fundorte liegen in Afghanistan, Ägypten, Angola, der Antarktis, in Argentinien, Armenien, Australien, Aserbaidschan, Belgien, Bolivien, Botswana, Brasilien, Bulgarien, Chile, China, Costa Rica, Deutschland, der Dominikanischen Republik, Ecuador, Eritrea, auf Fidschi, in Finnland, Frankreich, Ghana, Griechenland, Grönland, Haiti, Honduras, Indien, Indonesien, Iran, Irland, Italien, Jamaika, Japan, Kanada, auf der Kanalinsel Jersey, in Kirgisistan, der Demokratischen Republik Kongo, Kolumbien, Nord- und Südkorea, im Kosovo, auf Kuba, Madagaskar, Malaysia, Mali, Marokko, Mazedonien, Mexiko, der Mongolei, Myanmar, Namibia, Neuseeland, Norwegen, im Oman, Österreich, Pakistan, Panama, Papua-Neuguinea, Peru, auf den Philippinen, in Polen, Portugal, Puerto Rico, Rumänien, Russland, auf den Salomonen, in Sambia, Saudi-Arabien, Schweden, Schweiz, Serbien, Sierra Leone, Simbabwe, Slowakei, Slowenien, Spanien, Südafrika, Swasiland, Taiwan, Thailand, der Türkei, in Ungarn, Venezuela, im Vereinigten Königreich (Großbritannien), den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) und Zypern.

Auch in mehreren Gesteinsproben vom Mittelatlantischen Rücken, vom Zentralindischen Rücken und vom Ostpazifischen Rücken sowie außerhalb der Erde auf dem Mond konnte Bornit nachgewiesen werden.[7]

Kristallstruktur

Bornit kristallisiert zunächst als Hoch-Bornit (β-Cu5FeS4) im kubischen Kristallsystem in der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225) mit dem Gitterparameter a = 5,50 Å sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[1] Nach weiterer Abkühlung wandelt er sich bei etwa 270 bis 265 °C in intermediären Bornit mit metastabiler, kubischer Struktur, um schließlich bei etwa 205 bis 195 °C in den stabilen, orthorhombischen Tief-Bornit überzugehen[8], dessen Elementarzelle die Gitterparameter a = 10,95 Å; b = 21,86 Å und c = 10,95 Å hat und deren 16 Formeleinheiten in der Raumgruppe Pbca (Raumgruppen-Nr. 61) angeordnet sind.[1]

Verwendung

Bornit ist aufgrund seines hohen Kupfergehalts von etwa 63 Gewichtsprozent und seines verbreiteten Vorkommens ein wichtiges Kupfer-Erz.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 63.
  2. ↑ Webmineral - Bornite (englisch)
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Handbook of Mineralogy - Bornite (englisch, PDF 62,5 kB)
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 419-420.
  5. ↑ Mindat - Fundortbeschreibung und Mineralliste von Jáchymov (St Joachimsthal)
  6. ↑ Mindat - Bornite (englisch)
  7. ↑ Mindat - Localities for Bornite
  8. ↑ Thieme Chemistry (Hrsg.): Eintrag zu Bornit im Römpp Online. Version 3.29. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2012, abgerufen am 13. Juli 2011.

Literatur

  • Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0 (Dörfler Natur).
  • Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. vollständige überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer Verlag, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 32.

Weblinks

Commons: Bornit(e) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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