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Variscit


Formel: Al(PO4) · 2 H2O, orthorhombisch

Typlokalität: Meßbach bei Plauen, Vogtland, Sachsen

Erstbeschreibung:
BREITHAUPT, A. (1837): Bestimmung neuer Mineralien. 1. Symplesischer Diatom oder Symplesit. 2. Diadochit. 3. Lavendulan. 4. Variscit. 5. Schweres Blei-Erz, kürzer Schwerbleierz. 6. Malthacit. 7. Kupferblau.- Journal für praktische Chemie 10, 501-512

erste Erwähnung ohne nähere Beschreibung:
BREITHAUPT, A. (1835): Brief vom 4. August 1835 [über Marmolith, Gediegen Irid, Variszit].- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geognosie, Geologie und Petrefaktenkunde, 524-526
     (Fundort fehlerhaft als "Mosbach" angegeben)




Grüner Variscit. Thiergarten bei Plauen, Vogtland, Sachsen. Bildbreite 3 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.


       Variscit aus dem Voigtland

Eine erste Erwähnung von Variscit findet sich bei August BREITHAUPT bereits 1835 in einer kurzen Mitteilung:
"Das Mineral von Mosbach im Voigtlande, nicht das von Oelsnitz welches für Kalait ausgegeben worden, nenne ich nun Variszit, nachdem ich es als eine besondere Spezies erkannt habe. Enthält auch Phosphorsäure."

1837 veröffentlicht BREITHAUPT die eigentliche Beschreibung des neuen Minerals [als PDF-File (898 KB)]:
"Variscit.
Das in Rede stehende Mineral findet sich im Voigtlande, welches den lateinischen Namen Variscia hat, und darnach ist jene Benennung gebildet.
Mineralogische Charaktere.
Das Mineral ist wachsartig, wenig glänzend bis schimmernd.
Farbe: apfelgrün. Strich, weiss. Im Striche glänzender werdend.
Durchscheinend.
Nierenförmig noch häufiger in Gangtrümmern. Der Bruch ist muschelig, geht zuweilen in Unebene über.
Nicht sonderlich schwer zerspringbar.
Etwas spröde.
Härte = 6 bis 6 ½.
Specifisches Gewicht = 2,345 bis 2,379, nach vier Versuchen.
Fühlt sich fettig an.
Aus diesen Charakteren ergiebt sich zwar einige Aehnlichkeit des Variscits mit dem Kalait, und man hatte auch jenen für diesen angesprochen und ausgegeben; indessen sind die Härte und Gewichts-Unterschiede sehr gross. Nicht minder zeigen die folgenden chemischen Eigenschaften eine wesentlich andere Mischung dieses porodischen Gebildes.
Chemische Charaktere. (Nach Herrn Plattner)
Im Glaskolben giebt er, ohne zu decripitiren ziemlich viel Wasser, welches alkalisch reagirt. […] In der Pincette zeigt er sich völlig unschmelzbar und bekommt eine weisse Farbe, die sich im Reductionsfeuer nicht verändert. Berührt man die Probe mit der Spitze der blauen Flamme, so wird die äussere Flamme intensiv bläulichgrün, wie von Phosphorsäure gefärbt. In Borax löst er sich, selbst in Stücken, ziemlich leicht, zu einem klaren schwach gelblichgrünen Glase auf […]. Aus diesen Versuchen geht hervor, dass der Variscit hauptsächlich aus phosphorsaurer Thonerde besteht. Eine besonder Probe auf Phosphorsäure bestätigte das Dasein derselben. Schmelzt man den Variscit mit gleichen Theilen Soda und Borax auf Kohle zur klaren Perle und zerlegt diese mit Hülfe des nassen Weges, so lassen sich ausser Thonerde auch wenig Talkerde, Eisenoxydul und Chromoxyd auffinden. Von Kieselerde, Kalkerde und Manganoxyd aber ist er ganz frei; auch konnte keine Flusssäure aufgefunden werden. Hingegen zeigte ein besondere Probe auf Ammoniak, dass er davon nicht wenig enthält.
Der Variscit besteht demnach aus
Phosphorsäure, Thonerde, Ammoniak, Talkerde, Eisenoxydul, Chromoxyd und Wasser.
Vorkommen.
Schon seit mehreren Jahren kennt man diess Mineral von Messbach im sächsischen Voigtlande, und es kommt im Quarze und auf demselben, so wie in einem nicht mehr frischen Kieselschiefer vor. Der ächte Kalait findet sich bekanntlich auch im Voigtlande, nämlich zu Oelsnitz."
Mit "Kalait" ist Türkis gemeint, mit dem der Variscit gerne verwechselt wird.

Die Mineralogische Sammlung der TU Bergakademie Freiberg weist vier Exemplare Variscit von Meßbach auf (Nr. 21218, 21219, 21220 und 21221), bei denen es sich wahrschgeinlich um Typexemplare handelt. Die Stufe mit der Nummer 21218 erwarb August BREITHAUPT von ROTHER im Jahr 1830. Auf dem Etikett vermerkte er, dass es sich um ein problematisches Mineral handelt. 1834 erwarb BREITHAUPT die Stufe mit der Nummer 21221 von LOMMEL. Auf dem Etikett bezeichnete er es als unbekanntes Mineral. Auf beiden Etiketten ergänzte Albin WEISBACH den Mineralnamen und vermerkte das Jahr 1837.


       Der Dystome Peganit-Spath

Wenige Jahre vorher hatte August BREITHAUPT (1830) bereits ein Mineral mit gleichen Hauptbestandteilen von einem anderen Fundort beschrieben, aus dem Kieselschiefer von Langenstriegis bei Frankenberg:
"Dystomer Peganit-Spath oder kürzer Peganit. Der Name, von πηγανον, die Raute, abgeleitet, mag seine Beziehung auf die rautenförmige Krystallisation haben; könnte aber auch darauf bezogen werden, dass das Mineral die grünen Farben der Raute trägt, und in dem Lande der Raute gefunden wird. Der Zusatz "dystom" d. i. schwierig spaltbar ist der Natur des Dinges angemessen, welches übrigens, den äusseren Kennzeichen zufolge, in die Ordnung der Spathe meines Systems gehört, darin aber ein besonderes Geschlecht bildet.
Der dystome Peganit-Spath hat äusserlich gewöhnlich Glasglanz, im Innern aber Fettglanz.
Von Farbe ist er fast immer schön grün: smaragd - pistazien - lauch - apfel - gras - grün; doch findet sich auch ein blasses Berggrün ins Grünlichgraue oder Grünlichweisse übergehend.
Das Strichpulver ist weiss.
Durchscheinend bis halbdurchsichtig.
Meist als Ausfüllung von zarten Gangtrümmernwelche sich zuweilen in kleinen Drusen öffnet, in denen dann holoëdrisch-rhombische Combinationen zum Vorschein kommen […].
Spaltbarkeit ist schwer zu erhalten und undeutlich, scheint aber basisch (A) oder brachydiagonal (b) oder beides zugleich zu seyn. Der Bruch erscheint fast immer muschelig.
Körnige Zusammensetzung ist oft zu bemerken.
Die Härte ist = 5¼ bis 5½ (also über jener des Fluss-Spath's)
Spröde.
Specifisches Gewicht = 2,492 bis 2,496.
Vor dem Lötrohr entfärbt sich der Peganit gleich, und färbt die Flamme schön blaulichgrün, ist unschmelzbar. Das geglühte weiss und unklar gewordene Mineral hat eine mürbe Beschaffenheit erlangt. Im Glaskolben giebt es viel Wasser aus. Zwei sehr genaue Versuche stimmen insofern überein, als der eine 23½ der andere 24 Procent Wasserverlust ergab (Lasionit 28 bis 29 Procent). Die festen Bestandtheile sind Phosphorsäure und Thonerde, aber jeden Falls in einem anderen Verhältnisse als im Lasionit. Doch möchte neben der Thonerde noch ein kleiner Antheil einer andern Basis, und wäre diese nur das Pigment, existiren.
Bei mehrfacher Aehnlichkeit des Peganit's mit dem Lasionit (oder Wavellit) in chemischer Hinsicht, wird man sich doch nie in Verlegenheit mit dem mineralogischen Unterschied befinden, der sehr sprechend und besonders dann dieses ist, wenn beide Mineralien, wie gewöhnlich, zusammen vorkommen.
Der einzige Fundort ist die Anhöhe zwischen Langen-Striegis und Frankenberg, wo er in Trümmern des Uebergangs-Kieselschiefers ein seltener Begleiter des dasigen, in den schönsten Farben vorkommenden, Lasionits ist."
Die Angabe der Dichte bezieht sich auf Wasser = 1 als Referenz, so dass der Wert auch heute in g/cm3 gültig ist.

Die erste quantitative Analyse des Peganits veröffentlichte R. HERMANN 1844. Er bestätigte die von BREITHAUPT aufgefundenen Hauptbestandteile und stellte die in heutige Schreibweise übertragene Formel Al4(PO4)2O3 • 6 H2O auf. Seine Analyse weicht von der Zusammensetzung des Variscits deutlich ab. Weiterhin beschreibt HERMANN noch ein neues Mineral, den Fischerit, mit gleichem Verhältnis Aluminium zu Phosphor, jedoch höherem Wassergehalt.

James Dwight DANA stellte in seinem "System of Mineralogy" von 1850 den Fischerit, Peganit und Variscit als Anhang zum Türkis und stellt fest, dass der Variscit die gleichen Bestandteile wie der Peganit aufweist, aber noch nicht akkurat analysiert sei. In der Auflage von 1868 führt DANA den Peganit und den Fischerit als eigenständige Minerale. Der Variscit, von dem auch über 30 Jahre nach seiner ersten Beschreibung noch keine quantitative Analyse existiert, wird als Anhang zum Fischerit gestellt.


       Die erste quantitative chemische Analyse des Variscits

Erst 1871 erschien die erste quantitative chemische Analyse von einer Variscit-Probe. Theodor PETERSEN konnte "ein altes Originalstück aus der v. Leonhard'schen Sammlung" vom Messbach bei Plauen analysieren. Das Material ist apfelgrün und kristallin und weist eine Dichte von 2,408 auf. PETERSEN bezeichnete das Mineral nach seinen Analysen als "vierfach gewässertes Thonerdeorthophosphat". Die von ihm angegebene Formel lautet übertragen in die heute übliche Schreibweise Al2(PO4)2 • 4 H2O oder einfacher AlPO4 • 2 H2O. In den folgenden Jahren wurde Variscit auch an einigen anderen Orten gefunden, die Analysen bestätigten immer die einfache, von PETERSEN gefundene Zusammensetzung.


       Peganit = Variscit

Nach einer erneuten chemischen Analyse des Peganits nahm Lorenzo MOSCHETTI 1918 an, dass Peganit und Variscit identisch sind. Die für Peganit gefundenen Wertestimmen sehr gut mit den theoretischen Werten von Variscit überein. Die große Differenz zu den Daten von HERMANN könnte sich daduch erklären, dass dieser die Werte für Aluminiumoxid und Phosphoroxid vertauscht oder verunreinigtes Material untersucht hatte.

Die Identität von Peganit und Variscit wurde durch Esper S. LARSEN und Waldemar T. SCHALLER 1925 bestätigt. Basierend hauptsächlich auf optischen Untersuchungen von Peganit von Langenstriegis, Variscit von Messbach und einer Reihe weiterer Proben von verschiedenen Fundorten, darunter auch Lucinit und Variscit aus Lucin, Utah, stellten sie die Identität von Variscit, Peganit und Lucinit fest. Das Material erwies sich als optisch zweiachsig negativ mit einem Achsenwinkel von 50 - 60°. Die Brechungsindizes liegen bei α = 1.554, β = 1.571, γ = 1.576 für eine Probe von Langenstriegis und bei α = 1.564, β = 1.584, γ = 1.592 für Material von Messbach. Die Autoren schreiben weiter, dass BREITHAUPT den Peganit schon 1830 und den Variscit erst 1837 beschrieb, jedoch ist der Name Variscit
"well established both in scientific mineralogy and in the gem trade. We believe that less confusion will result from retaining the name variscite for the much more common and abundant species and discarding the namens peganite and lucinite, and such nomenclature is therefore proposed."
Für den Variscit wird orthorhombishe Symmetrie und die Achsenabschnittsverhältnisse a : b : c = 0.8729 : l : 0.978 angegeben. Ein optisch und kristallografisch abweichendes Material von Lucin wurde als neues, mit Variscit dimorphes Mineral Metavariscit beschrieben.


       Zwei verschiedene Varianten Variscit

Bei Untersuchungen an Variscit-Proben zeigte sich, dass neben dem monoklinen Metavariscit noch zwei verschiedene strukturelle Varianten vom eigentlichen Variscit existieren (ČECH & SLÁNSKY, 1965), der sogenannte "Lucin-Typ" und der "Messbach-Typ". Beide kristallisieren orthorhombisch, wobei der Variscit vom Lucin-Typ isostrukturell mit Skorodit ist (Raumgruppe Pcab). SALVADOR & FAYOS (1972) geben für den Lucin-Typ die Gitterparameter a = 9.83, b = 9.63 und c = 8.55 Å an, während für den Messbach-Typ der c-Parameter verdoppelt ist: a = 9.90, b = 9.65, c = 17.18 Å. Für letzteren wird ebenfalls die Raumgruppe Pcab vermutet. Unterschiede zwischen beiden Typen zeigen sich in den Infrarot- und Röntgenpulverdaten.

1974 schlugen GEVORKYAN et al. für den orthorhombischen Variscit vom Messbach-Typ den Namen "Paravariscit" vor, ohne dass eine Anerkennung durch die IMA vorliegt. In einem Kommentar merkte FLEISCHER (1974) dazu an, dass die Struktur bisher nicht komplett entziffert und ein separater Name deshalb derzeit nicht angebracht ist. Mangels geeigneter Kristalle liegt vom Variscit vom Messbach-Typ bis heute keine Strukturanalyse vor.
Die beiden Variscit-Varianten werden gelegentlich auch als "Variscit-1O" und "Variscit-2O" bezeichnet.

Ein charakteristisches Merkmal von Variscit ist die grüne Farbe, die öfter zu Verwechselungen des Minerals mit Türkis geführt hat und noch führt. Als Ursache für die Färbung vermutete man geringe Vanadium-, Chrom- oder auch Eisengehalte. CALAS et al. (2005) zeigten, dass zumindest in Variscit von drei Fundorten Cr3+ in oktaedrischer Koordination für die Färbung verantwortlich ist und Fe3+ oder V3+ nicht signifikant dazu beitragen.


Chemische Analyse von Variscit (in Masse-%)

     Peganit,
  Langenstriegis,   
  BREITHAUPT
  (1830)
  Peganit,
  Langenstriegis,   
  HERMANN
  (1844)
  Peganit,
  Langenstriegis,   
  MOSCHETTI
  (1918)
  Variscit,
  Messbach,
  BREITHAUPT   
  (1837)
  Variscit,
  Messbach,
  PETERSEN     
  (1871)
  Variscit,
  theoretische     
  Zusammen-
  setzung   
  Al2O3   Haupt-
  bestandteil
  44.49   31.63   Haupt-
  bestandteil
  31.25   32.27
  P2O5   Haupt-
  bestandteil
  30.49   44.99   Haupt-
  bestandteil
  44.05   44.92
  MgO         wenig    
  FeO         wenig    
  CaO             0.18  
  Cr2O3         wenig     1.21 2)  
  NH3         etwas    
  H2O   23.5 - 24   22.82   23.20   Haupt-
  bestandteil
  22.85   22.81
  Gangart         2.20 1)     0.01      
  Summe        100.00 100.48     99.95 100.00

1) einschließlich Kupferoxid und Eisenoxid
2) einschließlich Eisenoxyd


Literatur:
BREITHAUPT, A. (1830): Bestimmung neuer Mineral-Specien. I. Dystomer Peganit-Spath oder kürzer Peganit. II. Hedyphan. III. Polysphärit. IV. Diatomer Antimon-Phyllit oder kürzer Antimon-Phyllit. V. Dermatin.- Schweigger-Seidels Journal für Chemie und Physik 60, 308-316

BREITHAUPT, A. (1835): Brief vom 4. August 1835 [über Marmolith, Gediegen Irid, Variszit].- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geognosie, Geologie und Petrefaktenkunde, 524-526

BREITHAUPT, A. (1837): Bestimmung neuer Mineralien. 1. Symplesischer Diatom oder Symplesit. 2. Diadochit. 3. Lavendulan. 4. Variscit. Schweres Blei-Erz, kürzer Schwerbleierz. 6. Malthacit. 7. Kupferblau.- Journal für praktische Chemie 10, 501-512 [als PDF-File (898 KB)]

CALAS, G.; GALOISY, L. & KIRATISIN, A. (2005): The origin of the green color of variscite.- American Mineralogist 90, 984-990

ČECH, F. & SLÁNSKY, E. (1965): X-ray powder study and thermal investigation of AlPO4 • 2 H2O minerals.- Acta Universitatis Carolinae Geologica 1, 1-30

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. 230)

DANA, J.D. (1868): A System of Mineralogy. Descriptive Mineralogy, comprising the most recent discoveries. - London, Trübner & Co., New York, John Wiley & Son, 5th edition, 827 p. (p. 582)

FLEISCHER, M. (1974): New mineral names.- American Mineralogist 60, 340-341

GEVORKYAN, S.V., EGOROVA, L.N. & POVARENNYKH, A.S. (1974): Polymorphic modifications of phosphates with the general formula R(H2O)2XO4.- Geologicheskii Zhurnal 34, No. 3, 27-32 (in russisch, Abstract in American Mineralogist 60 (1975) 340-341)

HERMANN, R. (1844): Untersuchung russischer Mineralien. (3. Fortsetzung). Ueber die Zusammensetzung der natürlichen Verbindungen der Thonerde mit Phosphorsäure. 11) Ueber Fischerit, ein neues Mineral. 12) Ueber die Zusammensetzung des Peganits.- Journal für praktische Chemie 33, 285-288

LARSEN, E.S. & SCHALLER, W.T. (1925): The identity of variscite and peganite and the dimorphous form, metavariscite.- American Mineralogist 10, 23-28

MOSCHETTI, L. (1918): Sulla probabile identità della peganite con la variscite.- Atti della Reale Accademia delle Scienze di Torino 53

PETERSEN, T. (1871): Zur Kenntniss der Thonerdehydrophosphate. 1. Coeruleolactin. 2. Variscit.- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Palaeontologie, Jahrgang 1871, 353-359

SALVADOR, P.S. & FAYOS, J. (1972): Some spects of the structural relationship between "Messbach-type" and "Lucin-type" Variscites.- American Mineralogist 57, 36-44




© Thomas Witzke / Stollentroll

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