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Covellin Formel: CuS, hexagonal Typlokalität: Carolinenschacht, Sangerhausen, Sachsen-Anhalt Erstbeschreibung: FREIESLEBEN, J.C. (1815) Geognostische Arbeiten, Dritter Band. Geognostischer Beytrag zur Kenntniß des Kupferschiefergebirges, mit besonderer Hinsicht auf eine Theil der Graffschaft Mansfeld und Thüringens, Dritter Theil.- Freyberg, bey Craz und Gerlach, 338 p. (p. 129-130) Ein blaues Kupfermineral aus dem Kupferschiefer Johann Carl FREIESLEBEN beschrieb 1815 in seiner Arbeit über den Kupferschiefer ein neues Kupfermineral aus dem Sangerhäuser Revier:
Wenig später beschäftigt sich August BREITHAUPT (1818) mit dem Mineral. Nach der indigoblauen Farbe nannte er es "Kupferindig":
Weitere Details zu dem Vorkommen von "Kupferindig" im Sangerhäuser und Mansfelder Revier, speziell in den sogenannten Sanderzen und Vererzungen in Flözfalten, gibt J. HECKER 1859. Für die folgenden chemischen und kristallografischen Untersuchungen an dem Mineral hat das Vorkommen bei Sangerhausen keine Bedeutung mehr. Eine komplette chemische Analyse von Covellin aus dieser Fundstelle liegt nicht vor. Das Mineral konnnte jedoch röntgenografisch an Proben aus dem Sangerhäuser und Mansfelder Kupferschiefer-Revier nachgewiesen werden (SIEMROTH & WITZKE, 1999). Chemische Analysen Die genaue chemische Zusammensetzung blieb zunächst noch unbekannt. Erst der italienische Mineraloge Niccolo COVELLI veröffentlichte 1827 eine Analyse an Material vom Vesuv, Italien. In den Fumarolen und Schlacken nach dem Ausbruch von 1822 konnte ein Mineral in schwarzen, spinnenförmigen Aggregaten und erdigen Krusten sowie in blauen erdigen Krusten gefunden werden. COVELLI benennt das Mineral nach der Analyse nicht, sondern bezeichnet es nur als "Bi-Sulfure de Cuivre". Parallel dazu veröffentlichte Friedrich August WALCHNER 1827 eine Analyse des "Kupferindig" von der Grube Haus Baden, Badenweiler, Baden-Württemberg. Das Mineral fand sich hier als Überzug auf Kupferkies. Er gibt an, dass sein Ergebnis mit einem Verhältnis von Kupfer zu Schwefel von 1 : 1 sehr gut übereinstimmt. "Dieser Untersuchung zufolge ist der Kupferindig einfach Schwefelkupfer". Die Analysen von COVELLI und WALCHNER sind fast identisch. Die unterschiedlichen Deutungen als Bi-Sulfid oder einfaches Sulfid von Kupfer sind auf die differierenden Ansichten zu den Atomgewichten der beteiligten Elemente zur damaligen Zeit zurück zu führen. François Sulpice BEUDANT (1832) hält das Mineral für ein einfaches Kupfersulfid und gibt die Formel "CuSu" an. "Su"steht für Sulfur = Schwefel, heute einfach mit S abgekürzt. August BREITHAUPT (1844) nennt "Ću" als Formel für den "Kupferindig". Der kleine Strich über dem C symbolisiert Schwefel, die Formel lautet in heutiger Schreibweise also CuS. Kristallografische Untersuchungen In einer Fußnote bei der Beschreibung des Digenits merkt August BREITHAUPT 1844 an:
S. STEFANOVIĆ (1908) vermutet nach Vermessungen von Kristallen aus Bor, Serbien monokline Symmetrie mit a : b : c = 0.5746 : 1 : 0.6168 und β = 90°46'. Eine erste röntgenografische Untersuchung an Covellin führte Nils ALSÉN (1925) durch. Die Laueaufnahmen zeigten volle hexagonale Symmetrie. Weitere Analysen ergaben, dass Covellin nicht mit Pyrrhotin isomorph ist, sondern eine kompliziertere Struktur als dieser besitzt. B. GOSSNER & F. MUSSGNUG (1927) fanden mittels Röntgenaufnahmen eine hexagonale Zelle mit a = 3,81 und c = 16,46 Å (a : c = 1 : 4,32) und schlugen eine Anordnung von 6 Cu und 6 S in dieser Zelle vor. Eine Strukturbestimmung versuchten H.S. ROBERTS & C.J. KSANDA (1929). Sie fanden eine sehr ähnliche Zelle mit a = 3,802 und c = 16,43 Å und ebenfalls einen Inhalt von 6 CuS pro Zelle. In der Struktur sollen alle 6 Schwefelatome in der Zelle auf einer Geraden parallel c liegen. Die Vorschläge zur Struktur von Covellin von GOSSNER & MUSSGNUG (1927) und ROBERTS & KSANDA (1929) erwiesen sich jedoch schnell als wenig plausibel, so dass Ivar OFTEDAHL (1932) eine weitere Untersuchung vornahm. Er bestätigte die vorher gefundenen Gitterparameter und findet die Raumgruppe P63/mmc. Covellin weist eine Schichtstruktur auf, die auch die sehr gute Spaltbarkeit erklärt. Kupfer ist tetraedrisch von Schwefel umgeben, während Schwefel in zwei verschiedenen Koordinationen auftritt. Dabei sind zwei Schwefelatome eng benachbart, ähnlich wie beim Pyrit. L.G. BERRY (1954) bestätigte die von OFTEDAHL (1932) für den Covellin gefundene Struktur und stellte die Isotypie mit Klockmannit, CuSe, fest. Weitere Strukturverfeinerungen stammen von R. KALBSKOPF et al. (1975), Howard T. EVANS & Judith A. KONNERT (1976), Masaaki OHMASA et al. (1977) sowie Helmer FJELLVÅG et al. (1988). Dabei bestätigte sich die vorher gefundene hexagonale Raumgruppe P63/mmc, die Gitterparameter, der Formelinhalt von 6 CuS pro Zelle und die Struktur aus einem planaren, hexagonalen CuS-Netz, in dem Cu von drei S umgeben ist, sowie den Disulfid-Gruppen. Die Verbindung beider erfolgt über zusätzliches Cu in tetraedrischer Koordination (CuS4-Tetraeder). Als Strukturformel kann für den Covellin Cu3S(S2) angegeben werden. Die Benennung des Minerals François Sulpice BEUDANT benennt das Mineral 1832 Covellin nach Niccolo COVELLI wegen dessen Analysen von Fumarolenbildungen am Vesuv. Die Arbeiten von FREIESLEBEN (1815), BREITHAUPT (1818) oder WALCHNER (1827) erwähnt er nicht. Als "Blue Copper" mit Synonym Kupferindig findet sich das Mineral 1837 bei James Dwight DANA in der ersten Auflage seines berühmten Werkes "System of Mineralogy". Lediglich WALCHNER (1827) wird als Literaturquelle genannt, ein Hinweis auf den Covellin fehlt in dem Buch. In der zweiten Auflage von 1844 fügt DANA noch einen Namen entsprechend der LINNÉschen Taxonomie hinzu: "Cyprites Lividus". Dies Bezeichnung erlangt keinerlei Bedeutung und verschwindet sehr schnell wieder aus der Literatur. Covellin fehlt nach wie vor als ein Synonym, jedoch wird das Vorkommen am Vesuv erwähnt. 1843 gibt Edward J. CHAPMAN dem Mineral den Namen "Breithauptit". Zur Begründung führt er an: "It's a scarce substance, and was first distinguished by Breithaupt, the discoverer of so many species, after whom I have named it". Dieser Name setzt sich für das Kupfersulfid jedoch nicht durch, sondern wird 1845 von Wilhelm HAIDINGER für ein Nickelantimonid verwendet. 1850 führt DANA das Mineral schließlich als Covellin mit den Synonymen Blue Copper und Kupferindig. Als internationale Bezeichnung setzte sich schließlich "Covellite" durch (z.B. DANA, 1868). In der deutschen Literatur hielt sich noch recht lange die Bezeichnung Kupferindig für das Mineral. So verwenden z.B. Carl HINTZE (1904) oder Victor GOLDSCHMIDT (1918) diesen Namen und Covellin lediglich als ein Synonym dafür. Chemische Analyse von Covellin (in Masse-%)
Literatur: ALSÉN, N. (1925): Röntgenografische Untersuchung der Kristallstrukturen von Magnetkies, Breithauptit, Pentlandit, Millerit und verwandten Verbindungen.- Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar 47, 19-72 (speziell p. 54) BERRY, L.G. (1954): The crystal structure of covellite, CuS and klockmannite, CuSe.- American Mineralogist 39, 504-509 BEUDANT, F.S. (1832): Traité élémentaire de Minéralogie.- Paris, Verdière, 2. Edition, Vol. 2., 797 p. (p. 410) BREITHAUPT, A. (1818): Handbuch der Mineralogie. Von C.A.S. Hoffmann, fortgesetzt von August Breithaupt. Vierten Bandes zweite Abtheilung.- Freiberg, bei Craz und Gerlach, 245 p. (p. 178-180) BREITHAUPT, A. (1844): Zwei neue Kupfer enthaltende Mineralien aus der Ordnung der Glanze.- Annalen der Physik und Chemie 137 (= Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 61), 671-675 BROOKE, H.J. & MILLER, W.H. (1852): An Elementary Introduction to Mineralogy.- London, Gilbert & Rivington, 700 p. (p. 161) CHAPMAN, E.J. (1843): Practical Mineralogy; or, A Compendium of the Distinguishing Characters of Minerals.- London, Hippolyte Bailliere; Paris, J.B. Bailliere; Leipsig, T.O. Weigel, 192 p. (p. 125) COVELLI, N. (1827): Sur le Bi-Sulfure de cuivre qui se forme actuellement au Vésuve.- Annales de Chemie et de Physique 35, 105-111 DANA, J.D. (1837): A system of mineralogy: including an extended treatise on crystallography: with an appendix, containing the application of mathemathics to crystallographic investigation, and a mineralogical bibliography.- New Haven, Durrie & Peck, and Herrick & Noyes, 452 p. + 119 p. Appendix (p. 414) DANA, J.D. (1844): A System of mineralogy, comprising the most recent discoveries.- New York and London, Wiley & Putnam, 2nd edition, 633 p. (p. 486) DANA, J.D. (1850): A System of Mineralogy, comprising the most recent discoveries.- New York and London, published by George P. Putnam, 3rd edition, 711 p. (p. 510) EVANS, H.T. & KONNERT, J.A. (1976): Crystal structure refinement of covellite.- American Mineralogist 61, 996-1000 FJELLVÅG, H.; GRØNVOLD, F.; STØLEN, S.; ANDRESEN, A.F.; MÜLLER-KÄFER, R. & SIMON, A. (1988): Low-temperature structural distortion in CuS.- Zeitschrift für Kristallographie 184, 111-121 FREIESLEBEN, J.C. (1815) Geognostische Arbeiten, Dritter Band. Geognostischer Beytrag zur Kenntniß des Kupferschiefergebirges, mit besonderer Hinsicht auf eine Theil der Graffschaft Mansfeld und Thüringens, Dritter Theil.- Freyberg, bey Craz und Gerlach, 338 p. (p. 129-130) GOLDSCHMIDT, V. (1918): Atlas der Krystallformen. Band V. Kainit - Margarosanit.- Heidelberg, Carl Winters Universitätsbuchhandlung, 199 p. + 123 Tafeln (p. 70) GOSSNER, B. & MUSSGNUG, F. (1927): Über die Kristallstruktur von Zinnober und Covellin.- Centralblatt für Mineralogie 1927A, 410-413 HAIDINGER, W. (1845): Handbuch der bestimmenden Mineralogie, enthaltend die Terminologie, Systematik, Nomenklatur und Charakteristik der Naturgeschichte des Mineralreiches.- Wien, Braumüller & Seidel, 630 p. (p. 559) HECKER, J. (1859): Erfahrungen über das Vorkommen der Sanderze in den Sangerhäuser und Mansfeldischen Revieren.- Zeitschrift für die gesammten Naturwissenschaften 14, 445-474 HINTZE, C. (1904): Handbuch der Mineralogie. Erster Band. Erste Abtheilung. Elemente und Sulfide.- Leipzig, Verlag von Veit & Comp., 1208 p. (p. 660) KALBSKOPF, R.; PERTLIK, F.; & ZEMANN, J. (1975): Verfeinerung der Kristallstruktur des Covellins, CuS, mit Einkristalldaten.- Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen 22, 242-249 KENNGOTT, A. (1854): Mineralogische Notizen (Neunte Folge).- Sitzungsberichte der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien, mathematisch-naturwissenschaftliche Classe 12, 22-43 OFTEDAHL, I. (1932): Die Kristallstruktur des Covellins (CuS).- Zeitschrift für Kristallographie, Mineralogie und Petrographie, Abteilung A, 83, 9-25 OHMASA, M.; SUZUKI, M. & TAKÉUCHI, Y. (1976): A refinement of the crystal structure of covellite, CuS.- Mineralogical Journal 8, 311-319 ROBERTS, H.S. & KSANDA, C.J. (1929): The crystal structure of covellite.- American Journal of Science 17, 489-503 SIEMROTH, J. & WITZKE, T. (1999): Die Minerale des Mansfelder Kupferschiefers.- Schriftenreihe des Mansfeld-Museums, Neue Folge 4, 66 p. STEFANOVIĆ, S. (1908): Covellin (Kupferindig) und Enargit von Bor in Serbien.- Zeitschrift für Krystallographie 44, 349-354 WALCHNER, F.A. (1827): Untersuchung des Kupferindigs von der Grube Hausbaden bei Badenweiler.- Journal für Chemie und Physik (Schweigger) 49, 158-160 |
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