Goethit

Goethit
blättrig-nadeliger Goethit vom Lake George, Park County, Colorado, USA (Größe: 5,8 x 4,8 x 3,3 cm)
Andere Namen	Nadeleisenerz Brauner Glaskopf
Chemische Formel	α-Fe³⁺O(OH)
Mineralklasse	Oxide, Hydroxide - Hydroxide und oxidische Hydrate 4.FD.10 (8. Auflage: IV/F.06) nach Strunz 06.01.01.02 nach Dana
Kristallsystem	orthorhombisch
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin	orthorhombisch-dipyramidal 2/m 2/m 2/m
Raumgruppe (Raumgruppen-Nr.)	Pbnm (Raumgruppen-Nr. 62)
Farbe	hellgelb bis dunkelbraun
Strichfarbe	gelbbraun
Mohshärte	5 bis 5,5
Dichte (g/cm³)	4,3
Glanz	Diamantglanz, Metallglanz, Seidenglanz
Transparenz	durchscheinend bis undurchsichtig
Bruch	uneben bis muschelig
Spaltbarkeit	vollkommen nach {010}, deutlich nach {100}
Habitus	radialstrahlig, nadelförmig bis prismatisch, traubig
Kristalloptik
Brechungsindex	n_α = 2,260 ; n_β = 2,393 ; n_γ = 2,398
Doppelbrechung (optischer Charakter)	Δ=0,138 ; zweiachsig negativ
Optischer Achsenwinkel	2V = 10°
Pleochroismus	gelb bis farblos - braun bis ockergelb - gelborange bis rotorange
Weitere Eigenschaften
Magnetismus	antiferromagnetisch

Goethit, auch als Nadeleisenerz oder Brauner Glaskopf bekannt, ist ein weit verbreitetes Mineral aus der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung α-Fe³⁺O(OH) und entwickelt meist nadel- bis radialstrahlige oder prismatische Kristalle, aber auch traubige bis nierige Aggregate von schwarzbrauner bis durch Verwitterung hellgelber Farbe bei gelbbrauner Strichfarbe. Frische, kristalline oder traubige Goethitproben zeigen einen metallischen Glanz, angewitterte oder feinnadelige Aggregate dagegen einen samtartigen Glanz (Samtblende!).

Als Hauptbestandteil von Limonit wird diese Bezeichnung oft auch synonym für Goethit verwendet.

Besondere Eigenschaften

Buntfarbig angelaufener, nieriger Goethit aus der Coon Creek Mine bei Shady, Polk County, Arkansas

Goethit besitzt einen Eisen-Gehalt von bis zu 62 %, der jedoch bei Aufnahme von Kristallwasser sinkt. Er hat eine Mohshärte von 5 bis 5,5, eine Dichte von 4,3 g/cm³ und eine gelbbraune Strichfarbe. Goethit löst sich schwach in Salzsäure, aber gut in Salpetersäure.

Das Mineral ist im Normalzustand antiferromagnetisch.^[1] Beim Erhitzen vor dem Lötrohr gibt es Wasser ab und wird magnetisch. Es färbt sich rot und wandelt sich zu α-Fe₂O₃ um.^[2]

Etymologie und Geschichte

Das Mineral wurde zuerst 1806 als eigenständiger Typus erkannt und nach dem deutschen Dichter Johann Wolfgang von Goethe benannt, der auch ein Mineraliensammler war.

Klassifikation

In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Goethit zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung der „Hydroxide und oxidische Hydrate“, wo er zusammen mit Akaganeit, Böhmit, Diaspor, Feitknechtit, Feroxyhyt, Groutit, Lepidokrokit, Manganit, Schwertmannit und Tsumgallit eine eigenständige Gruppe bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik ordnet den Goethit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort in die Abteilung der „Hydroxide (ohne V oder U)“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit von Kristallwasser sowie nach der Kristallstruktur, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Hydroxide mit OH, ohne H₂O; mit Ketten aus kantenverknüpften Oktaedern“ zu finden ist, wo es zusammen mit Bracewellit, Diaspor, Groutit, Guyanait, Montroseit und Tsumgallit die unbenannte Gruppe 4.FD.10 bildet.

Auch die Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Goethit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort in die Abteilung der „Hydroxide und hydroxyhaltige Oxide“ ein. Hier ist er zusammen mit dem namensgebenden Diaspor und den weiteren Mitgliedern Groutit, Montroseit, Bracewellit und Tsumgallit in der „Diasporgruppe (Orthorhombisch, Pnma oder Pnmd)“ mit der System-Nr. 06.01.01 innerhalb der Unterabteilung der „Hydroxide und hydroxyhaltigen Oxide mit der Formel: X³⁺O OH“ zu finden.

Modifikationen und Varietäten

Die Verbindung Fe³⁺O(OH) ist trimorph, kommt also neben dem orthorhombisch kristallisierenden Goethit noch als trigonal kristallisierender Feroxyhyt und als ebenfalls orthorhombisch, wenn auch mit anderer Raumgruppe und anderen Zellparametern, kristallisierender Lepidokrokit vor.

Die bisher einzige bekannte Varietät ist Samtblende. Sie bildet kastanienbraune bis ockergelbe Kugeln, die eine samtartige Oberfläche besitzen.

Bildung und Fundorte

Goethit mit "aufgespießten" Vanadinitkristallen (Größe: 9,6 x 8,1 x 5,9 cm)

Perfekte Pseudomorphose von Goethit nach Gips

Goethit bildet sich meist sekundär durch Verwitterung von Eisen-Mineralen wie Magnetit oder Pyrit und wird daher auch oft in Form entsprechender Pseudomorphosen nach diesen Eisensulfiden, aber auch anderen Mineralen gefunden.

Goethit kann sich aber auch primär in Hydrothermaladern bilden, dann findet es meist in Hohlräumen von Vulkangesteinen wie beispielsweise Pegmatit. Als Sumpf- und Brauneisenerz (Limonit) kommt es auch in sedimentären Erzlagerstätten vor. Normaler Rost besteht ebenfalls hauptsächlich aus Goethit.

Weltweit konnte Goethit bisher (Stand: 2011) an rund 5000 Fundorten nachgewiesen werden. Fundorte in Deutschland sind unter anderem Siegen und Horhausen, in England Bottalack, Redruth und die Grafschaft Cornwall, in Mexiko Santa Eulalia, in Tschechien Příbram und im US-Bundesstaat Colorado Florissant.

Goethit wurde im Dezember 2004 von der Raumsonde „Spirit“ auch auf der Marsoberfläche nachgewiesen. NASA-Wissenschaftler werten dies als einen der sichersten Nachweise für ehemals flüssiges Wasser auf dem roten Planeten, da Goethit sich nur in Zusammenhang mit Wasser bildet.

Kristallstruktur

Goethit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pbnm (Raumgruppen-Nr. 62) mit den Gitterparametern a = 4,62 Å; b = 9,95 Å; und c = 3,01 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[3]

Verwendung

Goethit hat als Rohstoff heute keine herausragende Bedeutung mehr, historisch spielte es eine Rolle als Eisenerz. In Form von Limonit wird es heute noch als Farbpigment verwendet (Brauner Ocker).

Siehe auch

Einzelnachweise

↑ Uni Bonn - Geophysikalische Grundlagen, Le Borgne-Effekt
↑ Kremer-Pigmente Goethit
↑ 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. 235.

Literatur

John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols: Goethite, in: Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 69 kB)
Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 110.

Weblinks

Commons: Goethit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference

Wiktionary: Goethit – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Mineralienatlas:Goethit, Mineralienatlas:Mineralienportrait/Goethit (Wiki)
Mineralien-Lexikon - Goethit
Webmineral - Goethite (engl.)
MinDat - Goethite (engl.)

[1] Uni Bonn - Geophysikalische Grundlagen, Le Borgne-Effekt

[2] Kremer-Pigmente Goethit

[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. 235.

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