Sodalith

Sodalith
Chemische Formel	Na8[(Cl,OH)2|Al6Si6O24]
Mineralklasse	Silicate und Germanate 9.FB.10 (8. Auflage: VIII/J.11) nach Strunz 76.02.03.01 nach Dana
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin	kubisch-hexakistetraedrisch $ {\bar {4}}3m $ [1]
Farbe	farblos, weiß, blau, gelb, lila, rosa (Hackmannit)
Strichfarbe	weiß
Mohshärte	5,5 bis 6
Dichte (g/cm3)	2,3
Glanz	Glasglanz, Fettglanz
Transparenz	durchsichtig bis durchscheinend
Bruch	uneben bis muschelig
Spaltbarkeit	undeutlich
Habitus	isometrische Kristalle; körnige bis massige Aggregate
Zwillingsbildung	nach {111} ; pseudohexagonale Prismen nach [111] [2]
Kristalloptik
Brechungsindex	n = 1,483 bis 1,487[3]
Doppelbrechung (optischer Charakter)	keine, da isotrop
Weitere Eigenschaften
Ähnliche Minerale	Lapislazuli, Leucit, Analcim, Nosean, Haüyn
Besondere Kennzeichen	orangerote Fluoreszenz

Sodalith ist ein bei lokaler Anhäufung zwar reichlich vorhandenes, insgesamt aber eher wenig verbreitetes Mineral aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Na₈[Cl₂|(AlSiO₄)₆]^[4] und entwickelt meist körnige bis massige Aggregate einer Größe von bis über einen Meter, seltener kleine, millimeter- bis zentimetergroße Kristalle in meist graublauer bis dunkelblauer Farbe. Je nach Fremdbeimengungen oder Einschlüssen kann Sodalith auch weiß, gelb oder lila bis rosa (Hackmannit) gefärbt sein. Auch farblose Kristalle sind bekannt.

Sodalith gehört zu den Foiden und bildet zusammen mit Bicchulith, Danalith, Genthelvin, Haüyn, Helvin, Kamaishilith, Lasurit, Nosean, Tsaregorodtsevit und Tugtupit eine nach ihm benannte Mineralgruppe.

Besondere Eigenschaften

Sodalithvarietät Hackmanit (orange fluoreszierend) auf Winchit

Gleicher Hackmannit im Tageslicht

Je nach Fundort weist Sodalith unter langwelligem und kurzwelligem UV-Licht eine kräftige, orangerote Fluoreszenz^[5] sowie gelbe Phosphoreszenz ^[6] auf.

Sodalith ist in schwachen bis mäßig starken Säuren wie beispielsweise Salzsäure leicht löslich, wobei es sich zunächst entfärbt und nach einiger Zeit unter Ausfällung von Kieselgel auflöst. Unter Wärmeeinwirkung verlaufen die Reaktionen, vor allem der Farbverlust, auch schneller. Bereits kochendes Wasser ist in der Lage, dem Sodalith Natrium und Chlor zu entziehen.

Etymologie und Geschichte

Der Name Sodalith ist zusammengesetztes Lehnwort aus dem lateinischen Sodium für Natrium und dem griechischen λίθος lithos für Stein und nimmt Bezug auf seinen hohen Natriumgehalt.

Erstmals gefunden wurde Sodalith im Ilímaussaq-Massiv in der Provinz Kitaa (Westgrönland) und beschrieben 1812 durch Thomas Thomson.

Linus Pauling veröffentlichte im Jahr 1930 einen ersten Vorschlag zur Struktur des Sodaliths, den 1967 Jürgen Löns und H. Schulz durch ihre kristallographischen Arbeiten bestätigten.

Klassifikation

In der alten (8. Auflage) und neuen Systematik der Minerale (9. Auflage) nach Strunz ist der Sodalith den Gerüstsilikaten zugeordnet. Die gesamte Mineralklasse und ihre Abteilungen wurden jedoch in der neuen Strunz'schen Mineralsystematik teilweise neu sortiert und feiner untergliedert. Sodalith ist daher aufgrund seiner kristallchemischen Struktur jetzt unter den „Gerüstsilikaten (Tektosilikaten) ohne zeolitisches H₂O mit weiteren Anionen“ zu finden.

Die Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Sodalith zwar ebenfalls in die Abteilung der Gerüstsilikate ein, benennt diese aber entsprechend der Kristallstruktur präziser mit „Al-Si-Gitter, Feldspatvertreter und verwandte Arten“. Die Sodalithgruppe hat entgegen der Strunz'schen Systematik drei Mitglieder weniger, da hier die Minerale Helvin, Danalith und Genthelvin eine eigene Gruppe bilden.

Modifikationen und Varietäten

Als Hackmannit wird eine sulfathaltige, violett- bis rosafarbene Varietät bezeichnet, die erstmals 1991 in Québec (Kanada) in schleifwürdiger Qualität entdeckt wurde. ^[5] Eine besondere Eigenschaft des Hackmannits aus Sar-e-Sang ist seine Photochromie, wahrscheinlich verursacht durch Farbzentren^[7]. Im Gegensatz zum "normalgefärbten" Sodalith verblasst seine Farbe nicht unter Sonnenlicht, sondern wird intensiver. Noch stärker ist der Effekt bei Verwendung einer UV-Lampe, unter deren Einfluss sich die Farbe innerhalb von Zehntelsekunden zu einem kräftigen Violett steigern lässt. Zusätzlich kommt es zu einer rosa- bis orangefarbenen Fluoreszenz. Hackmanite anderer Fundstellen laden dagegen ihre Farbe in der Dunkelheit wieder auf. ^[6]

Bildung und Fundorte

Sodalith bildet sich meist in magmatischen Gesteinen mit mittleren bis niedrigen SiO₂-Gehalts wie unter anderem Nephelin-Syeniten, Phonolithen und verwandten Gesteinen, aber auch metasomatisch in kalkhaltigen Gesteinen und Marmor. Begleitminerale sind unter anderem Aegirin, Ankerit, Albit, Andradit, Baryt, Calcit, Cancrinit, Fluorit, Nephelin, Mikroklin und Sanidin.

Insgesamt konnte Sodalith bisher (Stand: 2011) an über 300 Fundorten nachgewiesen werden.^[3] Neben seiner Typlokalität Ilímaussaq-Massiv wurde Sodalith auch in weiteren Regionen der Provinz Kitaa sowie der Provinz Tunu in Grönland gefunden.

Weitere bisher bekannte Fundorte (Stand 2009) sind unter anderem Badachschan (Sar-e-Sang) und Lugar in Afghanistan; Antarktis; Shvanidzorskii in Armenien; New South Wales und Tasmanien in Australien; Cochabamba in Bolivien; die nordöstlichen und südöstlichen Regionen von Brasilien; Shaanxi in China; Baden-Württemberg (Kaiserstuhl) und Rheinland-Pfalz (Eifel) in Deutschland; Auvergne und Rhône-Alpes in Frankreich; Thrakien in Griechenland; Los Archipelago in Guinea; Apulien, Kampanien und Latium in Italien; die südliche Region von Kamerun; British Columbia, Ontario und Québec in Kanada; bei Almaty und Aqtöbe in Kasachstan; Chonashu (Irtashskii) in Kirgisistan; Kivu im Kongo; Pokchin-san in Korea; bei Balaka und Chitipa in Malawi; bei Kidal in Mali; Meknès-Tafilalet in Marokko; Chihuahua in Mexiko; in der Wüste Gobi (Mongolei); Mandalay in Myanmar; Khomas in Namibia; mehrere Regionen in Norwegen; Burgenland und Steiermark in Österreich; Puno in Peru; auf den Azoren und bei Faro in Portugal; im Kreis Harghita in Rumänien; einige Regionen in Russland; Südafrika; auf den Kanarischen Inseln in Spanien; mehrere Regionen in Schweden; Tessin in der Schweiz; Arusha in Tansania; Schottland in Großbritannien; Böhmen in Tschechien; Donezk in der Ukraine; mehrere Regionen der USA; sowie am Amazonas in Venezuela. In Sambia zwei Fundorte, bei Solwezi und Lusaka.^[8]

Kristallstruktur

Sodalith kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der Raumgruppe $ \ P{\bar {4}}3n $ (Raumgruppen-Nr. 218) mit dem Gitterparameter a = 8,88 Å sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.^[4]

Die Sodalith-Struktur (Abb. 1) lässt sich als eine kubisch dichteste Packung von 6er-Ringen in Richtung [111] beschreiben. Aluminium-, Silizium- und Sauerstoffatome bilden die kovalente Struktur des Gitters. Abbildung 2 zeigt die Positionen des Al und Si. Zwischen den Al und Si befindet sich nahe den roten Verbindungslinien je ein O. Das Gitter trägt negative Ladungen und geht ionische Bindungen mit Natrium-Kationen ein. (siehe Alumosilikat) Diese Struktur erfordert die chemische Zusammensetzung Na₆[Al₆Si₆O₂₄] und ist farblos. Jeder Sodalith-Käfig dieser Zusammensetzung hat innen einen leeren Raum und kann andere Stoffe (Kationen und Anionen oder auch Wasser) enthalten. Diese Stoffe können die Ursache für die Farben der auf dem Sodalith basierenden Mineralien sein.

Abb. 1	Abb. 2	Abb. 3
Sodalith-Käfig	Sodalith-Käfig mit den Positionen von Al und Si	Sodalith aus 8 Sodalith-Käfigen. Ein neunter Käfig entsteht im Zentrum

Verwandte Mineralien

• Lasurit (auch Ultramarin) ist Bestandteil des Mineralgemischs Lapislazuli. Sodalith mit S₃^-- und S₂^--Radikalen erzeugt durch die Anordnung (Koordination) in den Sodalith-Käfigen eine intensiv blaue Farbe.
• Nosean besitzt ebenfalls die Gerüststruktur des Sodaliths, jedoch ist nur jeder zweite Käfig mit dem zweiwertigen Sulfatanion besetzt. Die Verbindung ist farblos.

Verwendung

Nilpferdskulptur aus Sodalith

Sodalith wird aufgrund der oft lebhaft gefleckten Färbung gerne zu Schmucksteinen in Form von Gemmen und kleinen Skulpturen, aber auch Kugeln oder Cabochon für Halsketten und Ringe verarbeitet. Großflächige tiefblaue Steine werden bisweilen als „Royal Blue“, blaue Steine als „Blue Sapo“, blaue Steine mit wenigen hellen Einschlüssen als „Blue Tiger“ und hellblaue Steine mit weißen Einschlüssen als „Nuvolato“ bezeichnet.

Großflächige Vorkommen wie unter anderem in Bolivien, Brasilien, Sambia und Namibia werden zu Boden- und Wandfliesen bzw. Fassadenplatten verarbeitet. Wobei das namibische Vorkommen momentan nicht abgebaut wird. Bolivianisches Material ist sehr selten am Markt erhältlich, da der Abbau unter erschwerten Bedingungen erfolgt. Blue King aus Sambia wird ebenfalls nicht mehr abgebaut, da als Dekorgestein optisch nicht attraktiv. Eingeführt am Markt ist nur das brasilianische Material, Handelsname Azul Bahia.

Als Pigment ist Sodalith eher von untergeordneter Bedeutung. Sein ihm verwandtes Mineral Lasurit und das Mineralgemisch Lapislazuli werden als Pigmentlieferant bevorzugt.

In der Wissenschaft dienen synthetische Sodalithe, deren Zusammensetzung oft von der des Minerals abweichen, als Modellsystem für die Stoffgruppe Zeolithe. Der Sodalithkäfig ist ein struktureller Baustein der technisch wichtigen Verbindungen Zeolith A, Zeolith X und Zeolith Y. Die technische Synthese der Sodalithe erfolgt meist hydrothermal.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Einzelnachweise

Literatur

• T. Thomson: A chemical analysis of sodalite, a new mineral from Greenland, in: Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 1812/6, S. 387-395
• Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 268.
• 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. 125.
• Jaroslav Bauer, Vladimír Bouska, František Tvrz: Der Kosmos-Edelsteinführer. Kosmos Gesellschaft für Naturfreunde, Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1982, ISBN 3-440-04925-6, S. 158.
• J. Rösler:Lehrbuch der Minerologie, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, ISBN 3-342-00288-3
• W. Maresch, O. Medenbach:Gesteine, Mosaik Verlag, ISBN 3-576-03413-7

Weblinks

Commons: Sodalite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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• Mineralienatlas:Sodalith (Wiki)
• Kremer Pigmente - Sodalith