Chalkosin

Chalkosin
Chalkosinstufe aus der „Mammoth Mine“, Mount Gordon, Mount Isa, Queensland, Australien (Größe: 3,5 x 3,3 x 2,1 cm)
Andere Namen	Kupferglanz Kupferglas
Chemische Formel	Cu2S
Mineralklasse	Sulfide, Sulfosalze - Metall:Schwefel,Selen,Tellur>1:1 2.BA.05a (8. Auflage: II/B.01) nach Strunz 02.04.07.01 nach Dana
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin	monoklin-prismatisch 2/m[1]
Farbe	Bleigrau, Stahlgrau, matt schwarz anlaufend
Strichfarbe	Dunkelgrau
Mohshärte	2,5 bis 3
Dichte (g/cm3)	gemessen: 5,5 bis 5,8 ; berechnet: 5,80[2]
Glanz	Metallglanz
Transparenz	undurchsichtig
Bruch	muschelig
Spaltbarkeit	undeutlich nach {110}[2]
Habitus	prismatische, tafelige, pseudohexagonale Kristalle; körnige, massige Aggregate
Häufige Kristallflächen	{110}, {010}, {001}, {111}, {112}, {113}, {023}[3]
Zwillingsbildung	Durchkreuzungszwillinge nach (112) und -drillinge nach (110)[3]

Chalkosin, veraltet auch als Kupferglanz oder Kupferglas bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Cu₂S (auch α-Cu₂S^[4]), ist also chemisch gesehen ein Kupfer(I)-sulfid.

Chalkosin ist in jeder Form undurchsichtig und entwickelt meist prismatische, tafelige und durch Zwillingsbildung auch pseudohexagonale Kristalle. Des Weiteren findet er sich in Form körniger bis massiger Aggregate. Frische Proben sind zunächst von bleigrauer bis stahlgrauer Farbe und metallischem Glanz. Mit der Zeit laufen sie jedoch schwarz an und werden matt.

Etymologie und Geschichte

Den Namen Chalkosin erhielt das Mineral 1832 durch François Sulpice Beudant, der die Bezeichnung aus dem griechischen Wort Χαλκός [Chalkos] für Kupfer ableitete.^[5]

Bekannt war das Mineral allerdings bereits im 16. Jahrhundert unter der bergmännischen Bezeichnung Kupferglas und später als Kupferglanz.^[6]

Klassifikation

Bereits in der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Chalkosin 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 Anilith, Digenit, Djurleit, Geerit, Roxbyit, Spionkopit und Yarrowit die „Kupfersulfidgruppe“ mit der System-Nr. II/B.01 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Chalkosin 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.05a bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Chalkosin in die Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort in die Abteilung der „Sulfidminerale“ ein. Hier ist er zusammen mit Djurleit, Digenit, Roxbyit, Anilith, Geerit und Spionkopit in der nach ihm benannten „Chalkosingruppe (Formel: Cu_2-xS)“ mit der System-Nr. 02.04.07 innerhalb der Unterabteilung „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung A_mB_nX_p, mit (m + n) : p = 2 : 1“ zu finden.

Bildung und Fundorte

Chalkosin mit Covellin, Pyrit und Quarz aus der „Leonard Mine“, Butte, Montana, USA (Gesamtgröße der Stufe: 8,0 x 5,9 x 2,4 cm)

Chalkosin und Bornit aus der „Flambeau Mine“, Ladysmith, Rusk County, Wisconsin, USA (Größe: 2,9 x 2,8 x 1,9 cm)

Als häufige Mineralbildung ist Chalkosin an vielen Fundorten anzutreffen, die hauptsächlich in zwei Bildungsarten unterschieden werden:

In Gang- und Verdrängungs-Lagerstätten, seltener auch in pegmatitisch-pneumatolytischen Lagerstätten, die von aufsteigenden (aszendenten) hydrothermalen Lösung durchdrungen werden, bildet sich Chalkosin meist in Paragenese mit Bornit, Enargit, verschiedenen Fahlerzen, Pyrit und anderen Sulfiden.
Bekannte Lagerstätten dieser Art sind unter anderem Butte (Montana) in den USA, Schesqasghan (ehemals Džezkazgan) in Kasachstan, Tsumeb in Namibia, Musina (ehemals Messina) in Südafrika und die „Turjinskii Mine“ (Turginsk Mine) am Fluss Turja im Nordural in Russland.^[7]

In absteigenden (deszendenten) Sedimentations- und Zementationszonen reichert sich Chalkosin oft durch Ausfällen von kupfersulfathaltigen Lösungen an, wobei andere Sulfide verdrängt werden. Viele dieser erzreichen Zementationszonen und Ganglagerstätten sind vor allem in Europa und den USA inzwischen abgebaut und der Abbau von eher armen porphyrischen Kupfererzlagerstätten ist oft nur bei sekundären Anreicherungen wirtschaftlich möglich. Bekannte Lagerstätten sind hier unter anderem die Bingham Canyon Mine (Utah) und Bisbee (Arizona) in den USA sowie Cerro de Pasco in Peru.^[8] Von großer Bedeutung sind auch die Kupferschiefer bei Mansfeld-Sangerhausen in Deutschland, die Kupfermergel in der Umgebung von Legnica in Polen, Qonyrat (Kounrad) in Kasachstan, Olmaliq (Almalyk) in Usbekistan sowie das mittelasiatische Altaigebirge.^[7]

In der Oxidationszone ist dagegen Chalkosin nicht beständig und wird entweder durch gediegen Kupfer, durch das Sulfid Covellin, durch das Oxid Cuprit oder die Carbonate Azurit und Malachit ersetzt.^[8]

Weltweit konnte Chalkosin bisher (Stand: 2012) an rund 4500 Fundorten nachgewiesen werden^[9], so unter anderem auch auf der Antarktischen Halbinsel, in Gesteinsproben vom Mittelatlantischen Rücken und Ostpazifischen Rücken.^[10]

Bekannt aufgrund außergewöhnlicher Chalkosinfunde sind außerdem die „M'Sesa Mine“ bei Kambove (Provinz Katanga) in der Demokratischen Republik Kongo, wo bis zu 25 cm große Kristalle gefunden wurden. Gut ausgebildete Kristalle mit mehreren Zentimetern Durchmesser traten auch bei Redruth und St Just (England) im Vereinigten Königreich, Bristol (Connecticut) und in der „Flambeau Mine“ bei Ladysmith (Wisconsin) in den USA auf.^[11]

Kristallstruktur

Kristallstruktur von Tief-Chalkosin

Chalkosin, genauer Tief-Chalkosin (auch Tiefkupferglanz) kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14) mit den Gitterparametern a = 15,25 Å; b = 11,88 Å; c = 13,49 Å und β = 116,3° sowie 48 Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[4]

Bei einer Temperatur von über 103 °C geht Tief-Chalkosin in die hexagonale Modifikation über und wird entsprechend als Hoch-Chalkosin oder auch Hoch-Kupferglanz bezeichnet. Die Raumgruppe von Hoch-Chalkosin ist P6₃/mmc (Raumgruppen-Nr. 194) und die Gitterparameter betragen a = 3,95 Å und c = 6,75 Å bei 2 Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[4]

Verwendung

Chalkosin war bis zur Erschöpfung der ergiebigsten Abbaugebiete in England und den USA ein wichtiger Rohstoff zur Gewinnung von Kupfer. Heute spielt Chalkosin neben anderen Kupfersulfiden wie Bornit und Covellin noch eine große Rolle als Erzmineral in schichtgebundenen Lagerstätten wie z.B. um Lubin in Niederschlesien, Polen.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Literatur

• Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 32.
• Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 118-125.

Weblinks

Commons: Chalcocite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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• Mineralienatlas:Chalkosin (Wiki)

Einzelnachweise