Alpersit

Alpersit
Unregelmäßige Körner und Aggregate von Alpersit (weiß) auf blass gelb-braunen Krusten von Slavíkit (Sichtfeld: 12 mm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	2003-040
IMA-Symbol	Aps
Chemische Formel	Mg(SO4)·7H2O (Mg,Cu)[SO4]·7H2O
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Sulfate (Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)
System-Nummer nach Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VI/C.06-005 7.CB.35 29.06.10.06
Kristallographische Daten
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse; Symbol	monoklin-prismatisch; 2/m
Raumgruppe	P21/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14
Gitterparameter	a = 14,166(4) Å; b = 6,534(2) Å; c = 10,838(3) Å β = 105,922(6)°
Formeleinheiten	Z = 4
Häufige Kristallflächen	{110}, {001}, {010}, {101}
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	2,5
Dichte (g/cm3)	berechnet: 1.820
Spaltbarkeit	gut nach {001}
Bruch; Tenazität	uneben; spröde
Farbe	türkisblau, grünlichblau
Strichfarbe	weiß
Transparenz	durchsichtig
Glanz	Glasglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nα = 1,462 nβ = 1,465 nγ = 1,469
Doppelbrechung	δ = 0,007
Optischer Charakter	zweiachsig positiv
Achsenwinkel	2V = 79° (gemessen), 82° (berechnet)

Alpersit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfate (und Verwandte, siehe Klassifikation)“ mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Mg(SO₄)·7H₂O und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Magnesiumsulfat. Da bei natürlich vorkommenden Alpersiten oft ein Teil des Magnesiums durch Kupfer ersetzt (substituiert) ist, wird die Formel in verschiedenen Quellen auch mit (Mg,Cu)[SO₄]·7H₂O angegeben. Die in den runden Klammern angegebenen Elemente können sich in der Formel jeweils gegenseitig vertreten, stehen jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals.

Alpersit kristallisiert im monoklinen Kristallsystem und entwickelt isometrische, idiomorphe Kristalle bis etwa 0,3 mm Größe von türkisblauer bis grünlichblauer Farbe mit glasähnlichem Glanz auf den Oberflächen. Auf der Strichtafel hinterlässt Alpersit einen weißen Strich. Die meist zu Mineral-Aggregaten verwachsenen Kristalle finden sich in Form von Ausblühungen und Kristallrasen auf anderen Mineralen. Ebenfalls beobachtet wurde in Alpersit eingewachsener, nadeliger Pickeringit.

Etymologie und Geschichte

Erstmals entdeckt wurde Alpersit in der Big Mike Mine an der Südseite des Panther Canyon im Pershing County des US-Bundesstaates Nevada. Die Sulfid-Lagerstätte vulkanischen Ursprungs wurde bis in die 1970er Jahre vorwiegend auf Kupfererze wie Bornit, Chalkopyrit und Digenit in der Sulfidzone sowie Tenorit und Cuprit in der Oxidationszone abgebaut wurde.

Die Analyse und Erstbeschreibung des Mineral erfolgte durch Ronald C. Peterson, Jane M. Hammarstrom und Robert R. Seal II, die es nach dem Geochemiker des United States Geological Survey Charles N. Alpers benannten, um seine Beiträge zum Verständnis der mineralogischen Kontrollen der Grubenwassergeochemie zu ehren. Die Untersuchungsergebnisse und der gewählte Name wurden der International Mineralogical Association (IMA) 2003 zur Prüfung eingereicht (Interne Eingangs-Nr. der IMA: 2003-040), die den Alpersit als neue, eigenständige Mineralart anerkannte. Die Publikation der Mineralbeschreibung folgte 2006 im Wissenschaftsmagazin American Mineralogist.

Das Holotyp-Material wird im Canadian Museum of Nature (Probennummer CNMNC 83921) in einem versiegelten Behälter aufbewahrt, um Austrocknung zu vermeiden.

Klassifikation

Da der Alpersit erst 2003 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

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. VI/C.06-005. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Klasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate und Wolframate“ und dort der Abteilung „Wasserhaltige Sulfate, ohne fremde Anionen“, wo Alpersit zusammen mit Bieberit, Boothit, Mallardit, Melanterit und Zinkmelanterit die „Melanteritgruppe“ mit der System-Nr. VI/C.06 bildet.

Die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Alpersit ebenfalls in die Abteilung der „Sulfate (Selenate usw.) ohne zusätzliche Anionen, mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es ebenfalls zusammen mit Bieberit, Boothit, Mallardit, Melanterit und Zinkmelanterit die „Melanteritgruppe“ mit der System-Nr. 7.CB.35 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Alpersit in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Säuren und Sulfate“ ein. Hier ist er ebenfalls in der „Melanteritgruppe (Heptahydrate, monoklin: P2₁/c)“ mit der System-Nr. 29.06.10 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Säuren und Sulfate mit AXO₄ × x(H₂O)“ zu finden.

Chemismus

Die durchschnittliche, empirische Zusammensetzung Mg_0,58Cu_0,37Zn_0,02Mn_0,02Fe_0,01SO₄·7H₂O wurde anhand von vier Proben aus der Typlokalität Big Mike Mine ermittelt und enthält neben den in der idealisierten Formel (Mg,Cu)[SO₄]·7H₂O zusätzlich geringe Beimengungen von Zink (Zn), Mangan (Mn) und Eisen (Fe). Die ebenfalls vorhandenen geringen Beimengungen von Aluminium (Al) wird auf eine Kontamination der Proben aufgrund der engen Verbindung von Alunogen und Pickeringit zurückgeführt.

Kristallstruktur

Alpersit kristallisiert isostrukturell mit Melanterit im monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 mit den Gitterparametern a = 14,166(4) Å; b = 6,534(2) Å; c = 10,838(3) Å und β = 105,922(6)° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Bildung und Fundorte

Alpersit bildet sich aus sauren Grubenwässern in geschützten Gebieten bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % und einer Temperatur von 4 °C. An seiner Typlokalität, der seit den 1970er Jahren stillgelegten Big Mike Mine, wurde der dort vorgefundene blaue Alpersit von einer hellblauen bis weißen und gelblichen Schicht überlagert, die vorwiegend aus Pickeringit, Alunogen, Epsomit und Halotrichit besteht.

Als sehr seltene Mineralbildung ist Alpersit bisher (Stand 2018) nur in wenigen Proben aus weniger als 10 Fundorten bekannt. Seine Typlokalität Big Mike Mine in Nevada ist dabei der bisher einzige bekannte Fundort in den Vereinigten Staaten. Innerhalb von Europa wurde das Mineral nur in Österreich, genauer im Bergbau Bärndorfergraben (Prenterwinkelgraben) bei Bärndorf (Gemeinde Rottenmann) in der Steiermark entdeckt.

Weitere bekannte Fundorte sind die Sherritt Gordon Mine bei Sherridon in der kanadischen Provinz Manitoba, die Malanjkhand Mine bei Padritola im indischen Bundesstaat Madhya Pradesh, das Outwash-Becken an den Vulkanen Cerro Negro und Momotombo im Departamento León von Nicaragua sowie die Peña de Hierro Mine bei Nerva (Huelva) in der spanischen Region Andalusien.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Literatur

• Ronald C. Peterson, Jane M. Hammarstrom, Robert R. Seal II: Alpersite (Mg,Cu)SO₄·7H₂O, a new mineral of the melanterite group, and cuprian pentahydrite: Their occurrence within mine waste. In: American Mineralogist. Band 91, Nr. 2–3, 2006, S. 261–269 (rruff.info [PDF; 272 kB; abgerufen am 17. April 2018]). 
• A. Dominic Fortes, Frank Browning, Ian G. Wood: Cation substitution in synthetic meridianiite (MgSO₄·11H₂O) I: X-ray powder diffraction analysis of quenched polycrystalline aggregates. In: Physics and Chemistry of Minerals. Band 39, 2012, S. 419–441. 
• Alpersite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 40 kB; abgerufen am 18. Mai 2023]). 

Weblinks

Commons: Alpersite – Sammlung von Bildern

• Alpersit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 18. Mai 2023 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Alpersite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 18. Mai 2023 (englisch).