Formel: [Cu1-XAlX(OH)2][(SO4)X/2 (H2O)n], x < 0.67, trigonal
Typlokalität: Grube St. Briccius, Königswalde bei Annaberg, Erzgebirge, Sachsen
Erstbeschreibung:
T. Witzke (1999): Hydrowoodwardite, a new mineral of the hydrotalcite group from Königswalde near Annaberg, Saxony/Germany and other localities.- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte, 75-86
Hydrowoodwardit. Teil vom Holotyp-Exemplar. Grube St. Briccius, Königswalde bei Annaberg, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Bildbreite 5 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Bei Untersuchungen zu Schichtstrukturen der Hydrotalcit-Gruppe (WITZKE, 1995) wurde auch ein blaues Mineral mit Röntgendaten ähnlich denen von Glaucocerinit in verschiedenen sächsischen Gruben bemerkt. Diese Verbindung stellte sich als neues, mit Woodwardit und Glaucocerinit eng verwandtes Mineral heraus (WITZKE, 1999). Minerale der Hydrotalcit-Gruppe werden aus alternierenden Metall-Hydroxid- und Anionen-Wasser-Schichten aufgebaut. Die Metall-Hydroxid-Schichten lassen sich von der Brucit-Struktur ableiten und enthalten zwei- und dreiwertige Kationen. Beim Hydrowoodwardit sind hier Kupfer und Aluminium vorhanden. Zur Ladungskompensation wird als Anion Sulfat eingebaut.
Das Typexemplar von Hydrowoodwardit stammt aus der Grube St. Briccius in Königswalde bei Annaberg. In der Grube wurde mit Unterbrechungen vom 15. bis zum 19. Jahrhundert Bergbau auf Kupfer, Silber und Zinn betrieben. Hydrowoodwardit bildet hier Krusten und stalaktitische Aggregate auf Gneis. Das Mineral ist weiterhin bekannt von der Grube Gelbe Birke bei Schwarzenberg/Erzgebirge, hier mit Woodwardit, Schulenbergit, Namuwit, Brianyoungit, Langit und Linarit, von der Grube St. Christoph bei Bärenhecke/Erzgebirge und von der Grube St.Johannes, Wolkenstein/Erzgebirge. Identisch mit Hydrowoodwardit ist ein unvollständig beschriebenes, nicht benanntes Mineral von Carnarvonshire, Wales (NICKEL, 1976).
Hydrowoodwardit bildet blaue bis blass blaue, traubige, poröse Krusten. Die Krusten können bis quadratmetergroße Flächen bedecken. Auch bei starker Vergrößerung sind keine Kristalle erkennbar. Das Mineral weist einen blass blauen Strich und Glasglanz auf. Hydrowoodwardit ist durchscheinend und zeigt keine Spaltbarkeit. Das Mineral ist optisch anisotrop mit nmin. = 1,549 und nmax. = 1,565. Ein Pleochroismus ist nicht erkennbar.
Die chemische Analyse mittels ICP-MS ergab für das Typmaterial eine Zusammensetzung CuO 28.39, ZnO 0.41, Al2O3 19.20, SiO2 5.60, Na2O 0.10, SO3 15.50, H2O (aus Thermoanalyse) 30.10 Masse-%, Summe 99.39 Masse-%. Das SiO2 ist auf die Beimengung von amorpher Kieselsäure zurückzuführen. Aus den Analysendaten errechnet sich eine empirische Formel [Cu0.48Zn0.01Al0.51(OH)1.99][(SO4)0.26 Na0.005 (H2O)1.27]. Nach Untersuchung natürlicher und synthetischer Proben bildet Hydrowoodwardit eine Mischkristallreihe mit dem Zink-Analogon Glaucocerinit. Die chemische Zusammensetzung des Minerals kann innerhalb recht weiter Grenzen schwanken ohne dass sich die Struktur ändert. Das Verhältnis zwei- zu dreiwertiger Kationen, also Cu : Al, ist sehr variabel. Maximal 2/3 der Kationenpositionen können durch Al besetzt werden. Der Wert für X in der oben genannten Formel liegt damit bei maximal 0,67. Die untere Grenze ist nicht bekannt, nach den bisher untersuchten Proben könnte sie um X etwa 0,2 liegen. Der Sulfatgehalt hängt von Al-Gehalt ab. Variabel ist auch der Wassergehalt, aber generell höher als beim Woodwardit.
Gewöhnlich zeigt das Röntgenpulverdiagramm von Hydrowoodwardit nur wenige und breite Reflexe. Aus den gemessenen Daten wurde in Analogie zu anderen Verbindungen der Hydrotalcit-Gruppe eine trigonale Zelle (Raumgruppe R-3m) mit a = 3.070, c = 31.9 Å, V = 260 Å3 und Z = 3 berechnet. Von Woodwardit unterscheidet sich Hydrowoodwardit durch den röntgenografisch leicht feststellbaren Basisabstand.
Hydrowoodwardit verliert an der Luft innerhalb von einigen Wochen einen Teil des Kristallwassers und wandelt sich in Woodwardit um. Der Basisabstand sinkt dabei von c' = 10.65 Å auf etwa 8.8 Å ohne Zwischenstufen.
Hydrowoodwardit wurde nach der Beziehung zu Woodwardit benannt. Das Mineral und der Name wurden von der Commission on New Minerals and Mineral Names der IMA anerkannt (IMA 1996-038). Das Typmaterial befindet sich in der Mineralogischen Sammlung der Bergakademie Freiberg.
Das Mineral ist inzwischen von weiteren Vorkommen bekannt und kann als relativ verbreitet betrachtet werden. Es wurde jedoch früher nicht beachtet oder als "Kupfervitriol" verkannt.
Literatur:
NICKEL, E.H. (1976): New data on woodwardite.- Mineralogical Magazine 43, 644-647
WITZKE, T. (1995): Untersuchung natürlicher sulfathaltiger hybrider Schichtstrukturen: Charakterisierung, Systematik, Strukturmodellierung und Rietveld-Verfeinerung.- Dissertation, Martin-Luther-Universität Halle
WITZKE, T. (1999): Hydrowoodwardite, a new mineral of the hydrotalcite group from Königswalde near Annaberg, Saxony/Germany and other localities.- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte, 75-86
Hydrowoodwardit. Grube St. Briccius, Königswalde bei Annaberg, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Bildbreite ca. 0,5 m. Foto Thomas Witzke.
Hydrowoodwardit. Grube St. Christoph, Bärenhecke bei Glashütte, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Bildbreite 4 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Hydrowoodwardit. Grube St. Christoph, Bärenhecke bei Glashütte, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Größe des Stücks 3,4 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Hydrowoodwardit auf Grubenholz. Grube St. Christoph, Bärenhecke bei Glashütte, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Foto Thomas Witzke.
Hydrowoodwardit. Grube St. Christoph, Bärenhecke bei Glashütte, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Bildbreite ca. 40 cm. Foto Thomas Witzke.