Formel: Mn3O4, tetragonal
Typlokalität: Oehrenstock bei Ilmenau, Thüringen
Erstbeschreibung:
HAUSMANN, J.F.L. (1813): Handbuch der Mineralogie. Erster Band.- Göttingen, bei Vandenhoeck und Ruprecht, 352 p. (p. 293)
(als "Blättricher Schwarz-Braunstein")
erste Erwähnung:
WERNER, A.G. & HOFFMANN, C.A.S. (1789): Mineralsystem des Herrn Inspektor Werners mit dessen Erlaubnis herausgegeben von C.A.S. Hoffmann.- Bergmännisches Journal 2, Band 1, 369-398
(als "Schwarz-Braunsteinerz")
Benennung:
HAIDINGER, W. (1828): Mineralogical Account of the Ores of Manganese. I. Prismatoidal Manganese-ore. Manganite. II. Pyramidal Manganese-ore. Hausmannite. III. Uncleavable Manganese-ore. Psilomelane. IV. Brachytypous Manganese-ore. Braunite. V. Prismatic Manganese-ore. Pyrolusite.- Transactions of the Royal Society of Edinburgh 11, 119-142
(als "Hausmannit")
Hausmannit-Kristalle. Oehrenstock bei Ilmenau, Thüringen. Größe der Stufe 6 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Die erste Erwähnung als "Schwarz-Braunsteinerz"
Das heute Hausmannit genannte Mineral wird als "Schwarz-Braunsteinerz" erstmals in dem 1789 von Christian August Siegfried HOFFMANN herausgegebenem und mit Erläuterungen versehenem Mineralsystem Abraham Gottlob WERNERs aufgelistet. Außer der bloßen Erwähnung des Namens gibt es jedoch keinerlei weitere Angaben, so dass das Mineral hier nur dadurch zuzuordnen ist, weil sich spätere Autoren auf das WERNERsche Schwarz-Braunsteinerz beziehen. Als Erstbeschreibung des Minerals kann diese Erwähnung nicht betrachtet werden.
Erstbeschreibung von Oehrenstock bei Ilmenau, Thüringen
Die erste echte Beschreibung des Minerals findet sich bei Johann Friedrich Ludwig HAUSMANN (1813) unter dem Namen "Blättricher Schwarz-Braunstein". Diese Veröffentlichung kann deshalb als die Originalbeschreibung betrachtet werden:
|
3. Schwarz-Braunstein Wesentlicher Bestandtheil: Magnesiumoxydhydrat ? Kohlenschwarz, Beinschwarz und daraus in das Bräunlich- und Eisenschwarze. In Salpetersäure für sich unauflöslich. a. Blättricher. Von unvollkommen blättricher Textur, in das Strahlige. Auf den Spaltungsflächen zwischen diamantartig glänzend und wenigglänzend. Von einer Mittelfarbe zwischen bräunlich- und eisenschwarz. Röthlichbrauner, matter Strich. [...]. Krystallisirt: in langgezogenen, spitzwinklichten Oktaëdern; derb, eingesprengt. Begleiter: strahliger Grau-Braunstein. Fundort: Ehrenstock bei Ilmenau in Thüringen." |
Hausmannit-Kristalle. Grube Lutherfeufe, Oehrenstock bei Ilmenau, Thüringen. Bildbreite 5 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Weitere Untersuchungen an dem Mineral
August BREITHAUPT (1817) beschreibt das Minerals als "Schwarzer Braunstein" und merkt zu den Kristallen an, dass
| "Es scheint, daß diese Pyramiden zu hoch, zu spizzig seyen, als daß sie für regelmäsige Oktaeder angesprochen werden könnten. [...] Schon die Kristallisazion zeichnet diese Gattung sehr aus, aber fast eben so der demantartige Glanz, der Bruch, die Farbe, der Strich u.s.w. [...] Er ist ehemals in der Braunstein-Formazion von Oehrenstok bei Ilmenau in Thüringen auf Gängen in Flöz-Porphir, vorgekommen und war nicht ganz selten. Jetzt, wo seit länger als 20 Jahren die dortigen Braunsteingruben zum Erliegen gekommen sind, ist dies Erz eine mineralische Seltenheit geworden". |
Friedrich MOHS (1824) nannte das Mineral "Pyramidales Mangan-Erz" und führte Kristallvermessungen durch. Er bestätigte, dass es sich nicht um Oktaeder, sondern um gleichschenklige vierseitige Pyramiden (Dipyramiden) handelt. Ebenso beschreibt er die Verzwillingungen und die typischen Fünflinge (siehe Zeichnung). Weiter schreibt er:
|
"Bruch uneben. [...] Metallglanz, unvollkommener. Farbe bräunlichschwarz. Strich dunkelröthlich-, fast mehr kastanienbraun. Undurchsichtig. Härte = 5.0 ... 5.5. Eig. Gew. = 4.722, einer crystallisirten Varietät. [...] 1. Das pyramidale Mangan-Erz besteht aus Manganoxyd. Doch ist von seiner Zusammensetzung nichts näheres bekannt. [...]. 2. Das pyramidale Mangan-Erz hat sich auf Gängen im Porphyrgebirge, begleitet von prismatoidischem Mangan-Erze, zu Ohrenstock bei Ilmenau in Thüringen und zu Ilefeld am Harze gefunden, und schein jetzt, wenigstens aus diesen Gegenden, zu den Seltenheiten zu gehören". |
In einer ersten zusammenfassenden Arbeit über die Manganerze verweist Wilhelm HAIDINGER (1826) auf die Beschreibung von MOHS (1824) und verwendet die ins Englische übertragene Bezeichnung "Pyramidal Manganese Ore" für das Mineral.
Hausmannit-Zwilling und -Fünfling. Zeichnung aus MOHS (1824).
Die Benennung als Hausmannit
Auf die Benennung des Minerals als "Schwarz-Braunsteinerz" durch WERNER & HOFFMANN (1789), "Blättricher Schwarz-Braunstein" durch HAUSMANN (1813), "Schwarzer Braunstein" durch BREITHAUPT (1817) und "Pyramidales Mangan-Erz" durch MOHS (1824) ist bereits verwiesen worden. Bei Carl Cäsar VON LEONHARD (1826) findet es sich als "Schwarz-Manganerz".
Den heute gebräuchlichen Namen Hausmannit führte Wilhelm HAIDINGER 1828 ein. Er erschien zuerst in einer englischen Fassung (HAIDINGER, 1828 a) und dann in einer deutschen Version (HAIDINGER, 1828 b). Für die englische Version wird gelegentlich die Jahreszahl 1827 angegeben, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass unter der Überschrift "Read December 17. 1827" vermerkt ist. Dies ist jedoch das Datum der Akzeptanz des Artikels, jedoch nicht das der Veröffentlichung. Hinzu kommt, dass die Arbeit im Band 11 der 'Transactions of the Royal Society of Edinburgh' erschienen ist, der die Jahre 1827 - 1831 umfasst, und in gebundenen Bänden nicht mehr festzustellen ist, wann ein Artikel erschienen ist. Es findet sich deshalb auch zuweilen die Angabe 1831 als Jahr der Veröffentlichung, da dieses den Abschluss des Bandes 11 bezeichnet.
In der deutschen Version (HAIDINGER, 1828 b) heißt es:
| "Hrn. Prof. Hausmann zu Ehren, haben Dr. Turner und ich für diese Species den Namen Hausmannit vorgeschlagen. Der Hausmannit ist bis jetzt auf die Porphyrformation von Ihlefeld eingeschränkt. Er kommt daselbst in einem besonderen Gange vor, wie es vom Prof. Gustav Rose bemerkt worden ist". |
Keine Bedeutung erlangt haben die nach der LINNÉschen Nomenklatur aufgestellten Namen "Manganus acrotomus" von James Dwight DANA (1837) und "Hausmannites axotomus" von Ernst Friedrich GLOCKER (1847). HAUSMANN (1847) verwendete die Bezeichnung "Glanzbraunstein" für das Mineral.
Chemische Analysen
Eine erste chemische Analyse wurde von Leopold GMELIN durchgeführt, wie aus einer kurzen Notiz bei LEONHARD (1826) hervorgeht:
| "Ist, nach vorläufigen Versuchen von L. GMELIN, ziemlich reines braunrothes Manganoxyd." |
Bei einer chemischen Analyse von Material aus Ilfeld im Harz bestätigte Edward TURNER (1828 a), dass Hausmannit dem synthetisch bekannten "anhydrous red oxide of manganese" entspricht. Er erwähnt hier auch, dass GMELIN dies bereits festgestellt hatte und offenbar keine weitere Analyse dieses Minerals vorliegt.
Die Zusammensetzung des synthetischen roten Manganoxides hatte TURNER (1828 b) zu Mangan 72,291 und Sauerstoff 27,709 % bestimmt. Dies liegt sehr dicht an den theoretischen Gehalten für Mn3O4: Mn 72,03 und O 27,97 %.
Carl Friedrich RAMMELSBERG veröffentlicht 1860 die Analyse eines Hausmannits aus "Ilmenau am Thüringerwald". Gemeint ist sicher das Vorkommen von Oehrenstock bei Ilmenau. Die Zusammensetzung entspricht fast exakt den von TURNER (1828 a) für eine Probe von Ilfeld gefundenen Werten.
Gustav ROSE (1864) diskutiert die Frage, ob der Hausmannit, Mn3O4, als Mn2+Mn3+2O4 oder als Mn2+2Mn4+O4 zu betrachten sei. Aufgrund des chemischen Verhaltens und des vermuteten Einbaus von etwas Ba in dem Hausmannit von Ilfeld nach der Analyse von TURNER (1828 a) nimmt ROSE letztere Formel an. Weiterhin stellt er fest, dass Hausmannit und Magnetit nicht isomorph sind.
Weitere Analysen an Proben von "Ilmenau" stammen von A. GORGEU (1893). Bemerkenswert ist hier, dass zwei Exemplare sehr hohe Gehalte an ZnO aufweisen, die bis zu 8,60 % betragen. GORGEU schließt sich der Meinung von ROSE (1864) an, dass Hausmannit zwei- und vierwertiges Mangan enthält.
Ein signifikanter Zinkgehalt im Hausmannit von Oehrenstock bei Ilmenau wurde durch eine moderne Analyse bestätigt. Nach einer Mikrosondenanalyse wird die Formel (Mn2+0.71Zn0.28)Mn3+2.00O4 angegeben (DOWNS, 2006 / 2018).
Hausmannit-Kristalle. Ilfeld, Harz, Thüringen. Bildbreite 5 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Kristallografische Untersuchungen
Hausmannit weist eine tetragonal defomierte Spinellstruktur auf. Im Gegensatz zu der Vermutung von ROSE (1864) enthält Hausmannit dreiwertiges Mangan und die Formel lässt sich damit als Mn2+Mn3+2O4 angeben. Die ersten Untersuchungen zur Struktur führte der schwedische Mineraloge Gregori AMINOFF (1926) durch. Er verwendete Kristalle von Långban in Schweden. Aus Drehkristall- und Röntgenpulveranalysen bestimmte AMINOFF eine tetragonal raumzentrierte Elementarzelle mit a = 5.75 und c = 9.42 Å und gibt wahrscheinliche Positionen für Mn2+, Mn3+ und O an. Die Raumgruppe ist sehr wahrscheinlich I41/amd. Pro Zelle sind vier Formeleinheiten vorhanden.
Eine Strukturverfeinerung, wiederum an einer Probe von Långban, führte D. JAROSCH (1987) durch. Die Raumgruppe I41/amd wurde bestätigt. Die Gitterparameter a = 5.765 und c = 9.442 Å liegen dicht an den bereits bekannten Werten. Die deutliche Deformation des Spinell-Gitters ist auf den Jahn-Teller-Effekt in den Mn3+O6-Oktaedern zurückzuführen. Diese Oktaeder sind in einer Richtung stark gestreckt. Die Abstände Mn3+ - O zu vier benachbarten Sauerstoffatomen liegen bei 1.930 Å, während die Distanz zu den anderen zwei Sauerstoffatomen 2.282 Å beträgt.
Ein mit Hausmannit sehr eng verwandtes Mineral ist der Hetaerolit, ZnMn2O4. Auch hier sind durch den den Jahn-Teller-Effekt die Mn3+O6-Oktaeder verzerrt, was zu tetragonaler Symmetrie führt. Hetaerolit kristallisiert ebenfalls in der Raumgruppe I41/amd, die Gitterparameter betragen a = 5.712 und c = 9.202 Å (NOGUES & POIX, 1972).
Hausmannit-Kristalle. Ilfeld, Harz, Thüringen. Größe der Stufe 7 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Chemische Analysen von Hausmannit (in Masse-%)
| Komponenten nach TURNER (1828) |
Schwarz-Manganerz LEONHARD (1826) |
Hausmannit, Ilfeld, Harz TURNER (1828) |
Hausmannit, Ilmenau 1) RAMMELSBERG (1860) |
Hausmannit, theoretische Zusammen- setzung | |
| Mn3O4 | red oxide of manganese |
'ziemlich rein' | 98.098 | 99.44 | Mn 72.03 O 27.92 |
| SiO2 | Silica | 0.337 | |||
| BaO | Baryta | 0.111 | 0.15 | ||
| O | Oxygen | 0.215 | 0.05 | ||
| H2O | Water | 0.435 | |||
| Summe | 100.000 | 99.64 | 100.00 |
1) gemeint ist sicher Oehrenstock bei Ilmenau
| Hausmannit, Ilmenau 1) GORGEU (1893) |
Hausmannit, Ilmenau 1) GORGEU (1893) |
Hausmannit, Ilmenau 1) GORGEU (1893) |
Hausmannit, theoretische Zusammen- setzung | |
| MnO | 83.40 | 88.10 | 85.40 | 93.01 |
| O | 7.05 | 6.65 | 7.03 | 6.99 |
| ZnO | 8.60 | 1.00 | 7.20 | |
| CaO | 0.10 | 0.55 | 0.20 | |
| MgO | 8.60 | 1.00 | ||
| BaO | 0.0 | Spur | Spur | |
| K2O, Na2O | 0.40 | 0.20 | Spur | |
| Fe2O3 | 0.30 | 0.70 | 0.0 | |
| CO2 | Spur | 0.15 | 0.0 | |
| SO3 | Spur | 0.10 | 0.0 | |
| P2O5 | Spur | 0.05 | 0.0 | |
| H2O | 0.05 | Spur | 0.16 | |
| Gangart | 0.30 | 1.45 | 0.13 | |
| Summe | 100.20 | 99.40 | 100.12 | 100.00 |
1) gemeint ist sicher Oehrenstock bei Ilmenau
Literatur:
AMINOFF, G. (1926): Über die Kristallstruktur von Hausmannit (MnMn2O4).- Zeitschrift für Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie 64, 475-490
BREITHAUPT, A. (1817): Handbuch der Mineralogie. Von C.A.S. Hoffmann, fortgesetzt von August Breithaupt. Vierten Bandes erste Abtheilung.- Freiberg, bei Craz und Gerlach, 288 p. (p. 149-151)
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. 373-374)
DOWNS, R.T. (2006): The RRUFF Project: an integrated study of the chemistry, crystallography, Raman and infrared spectroscopy of minerals.- Program and Abstracts of the 19th General Meeting of the International Mineralogical Association in Kobe, Japan. O03-13. Daten von Webseite http://rruff.info/Hausmannite/R040090 (zuletzt abgerufen 11.4.2018)
GLOCKER, E.F. (1847): Generum et Specierum Mineralium Secundum Ordines Naturales digestorum Synopsis.- Halle, bei Eduard Anton, 347 p. (p. 55-56)
GORGEU, A. (1893): Sur les oxydes de manganèse naturels.- Bulletin de la Société française de Minéralogie 8, 133-148
HAIDINGER, W. (1826): On the crystalline forms and properties of the manganese ores. I. Prismatoidal Manganese Ore. II. Pyramidal Manganese Ore. III. Uncleavable Manganese Ore. IV. Brachytypous Manganese Ore.- Edinburgh Journal of Science 4, 41-50
HAIDINGER, W. (1828 a): Mineralogical Account of the Ores of Manganese. I. Prismatoidal Manganese-ore. Manganite. II. Pyramidal Manganese-ore. Hausmannite. III. Uncleavable Manganese-ore. Psilomelane. IV. Brachytypous Manganese-ore. Braunite. V. Prismatic Manganese-ore. Pyrolusite.- Transactions of the Royal Society of Edinburgh 11, 119-142 [Anmerkung: Band 11 umfasst die Jahre 1827 - 1831]
HAIDINGER, W. (1828 b): Mineralogische Beschreibung der Manganerze. I. Prismatoïdisches Manganerz, Manganit. II. Pyramidales Manganerz, Hausmannit. III. Untheilbares Manganerz, Psilomelan. IV. Brachytypes Manganerz, Braunit. V. Prismatisches Manganerz, Pyrolusit.- Annalen der Physik und Chemie 90 (= Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 14), 197-211
HAUSMANN, J.F.L. (1813): Handbuch der Mineralogie. Erster Band.- Göttingen, bei Vandenhoeck und Ruprecht, 352 p. (p. 293)
HAUSMANN, J.F.L. (1847): Handbuch der Mineralogie. Zweiter Theil. System und Geschichte der Mineralkörper. Erster Band.- Göttingen, bei Vandenhoek und Ruprecht, (1. + 2. Band) 896 p. (p. 405-406)
JAROSCH, D. (1987): Crystal structure refinement and reflectance measurements of hausmannite.- Mineralogy and Petrology 37, 15-23
LEONHARD, C.C. VON (1826): Handbuch der Oryktognosie.- Heidelberg, bei J.C.B. Mohr, 2. Auflage, 852 p. (p. 760-761)
MOHS, F. (1824): Grund-Riß der Mineralogie. Zweiter Theil. Physiographie.- Dresden, in der Arnoldischen Buchhandlung, 730 p. (p. 484-486)
NOGUES, M. & POIX, P. (1972): Effet Jahn-Teller cooperatif dans le systeme ZnMn2O4-ZnSn2O4.- Annales de Chimie, 1972, 301-314
RAMMELSBERG, C.F. (1860): Handbuch der Mineralchemie.- Leipzig, Verlag von Wilhelm Engelmann, LXX + 1038 p. (p. 178)
ROSE, G. (1864): Ueber die chemische Zusammensetzung des Braunit's und des Hausmannit's und die Isomorphie des Mangansuperoxyds mit der Kieselsäure.- Annalen der Physik und Chemie 197 (= Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 121; 5. Reihe Band 1), 318-325
TURNER, E. (1828 a): Chemical examination of the oxides of manganese. Part II. On the composition of the ores of manganese described by Mr. Haidinger.- The Philosophical Magazine 4, 96-104
TURNER, E. (1828 b): Chemical Examination of the Oxides of Manganese. Part I. On the atomic weight of manganese. Part II. On the composition of the ores of manganese described by Mr. Haidinger.- Transactions of the Royal Society of Edinburgh 11, 143-174 [Anmerkung: Band 11 umfasst die Jahre 1827 - 1831]
WERNER, A.G. & HOFFMANN, C.A.S. (1789): Mineralsystem des Herrn Inspektor Werners mit dessen Erlaubnis herausgegeben von C.A.S. Hoffmann.- Bergmännisches Journal 2, Band 1, 369-398
