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Vaterit

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Vaterit
REM-Aufnahme einiger Vateritkristalle vom San Vito Steinbruch, Ercolano, Monte Somma, Italien
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1962 s.p.[1]

IMA-Symbol

Vtr[2]

Chemische Formel
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)		 Carbonate und Nitrate
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
Vb/A.02 – Anhang
V/B.02-010

5.AB.20
14.01.02.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem hexagonal
Kristallklasse; Symbol dihexagonal-dipyramidal; 6/m2/m2/m
Raumgruppe P63/mmc (Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194[3]
Gitterparameter a = 7,15 Å; c = 16,94 Å[3]
Formeleinheiten Z = 12[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 2,5 bis 3[4]
Dichte (g/cm3) gemessen: 2,54; berechnet: 2,65[5]
Spaltbarkeit fehlt[4]
Bruch; Tenazität uneben; sprlittrig, spröde[6]
Farbe farblos, schneeweiß[4]
Strichfarbe weiß[4]
Transparenz durchscheinend[5]
Glanz schwacher Glas- bis Wachsglanz[6]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,55[6]
nε = 1,65[6]
Doppelbrechung δ = 0,100[6]
Optischer Charakter einachsig positiv
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten in Salzsäure schwer löslich

Vaterit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse „Carbonate“ (und Verwandte) mit der chemischen Zusammensetzung Ca(CO3)[1] (genauer μ-Ca[CO3][3]) und damit chemisch gesehen die hexagonal kristallisierende Modifikation von Calciumcarbonat.

Vaterit entwickelt nur mikroskopisch kleine, faserige bis prismatische Kristalle mit hexagonalem Habitus bis etwa 0,1 mm oder sphärolithische Aggregate mit einem schwachen Glas- bis Wachsglanz auf den Oberflächen. Das Mineral ist prinzipiell durchsichtig und farblos. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterfehlern beziehungsweise polykristalliner Ausbildung erscheint es jedoch meist weiß durchscheinend. Entsprechend ist auch die Strichfarbe weiß.

Etymologie und Geschichte

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Vaterit wurde nach Heinrich Vater (1859–1930), einem deutschen Professor der Mineralogie und Chemie benannt. Dieser stellte Vaterit als weitere Calciumcarbonat-Modifikation erstmals her.[7] Natürlicher Vaterit wurde erstmals 1960 von James Desmond Caldwell McConnell (1930–2026[8]) in Ballycraigy in Nordirland gefunden.[9][10]

Da die International Mineralogical Association (IMA) zwar schon 1958 gegründet wurde, aber die für die Nomenklatur und An- bzw. Aberkennung zuständige Commission on New Minerals and Mineral Names (CNMMN; später Commission on new Minerals, Nomenclature and Classification, CNMNC) erst 1960 ihre Arbeit aufnahm, gehört Vaterit zu den „Übergangsmineralen“, die keine offizielle IMA-Nummer haben. Stattdessen wurde das Mineral zusammen mit vielen anderen durch eine Abstimmung der Mitglieder einstimmig nachträglich anerkannt und diese Summenanerkennung 1962 publiziert.[11] Vaterit wird seitdem in der „Liste der Minerale und Mineralnamen“ der IMA/CNMNC unter der Summenanerkennung „IMA 1962 s.p.“ (special procedure) geführt.[1] Die 2021 ebenfalls offiziell anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Vaterit lautet „Vtr“.[2]

Ein Aufbewahrungsort für das Typmaterial des Minerals ist nicht bekannt beziehungsweise nicht dokumentiert.[5][12]

Klassifikation

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In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Vaterit zur gemeinsamen Mineralklasse der „Nitrate, Carbonate und Borate“ und dort zur Abteilung „Wasserfreie Carbonate ohne fremde Anionen“, wo er als einziger Vertreter im Anhang zur „Calcit-Gruppe“ mit der Systemnummer Vb/A.02 und den Hauptmitgliedern Calcit, Gaspéit, Magnesit, Otavit, Rhodochrosit, Siderit, Smithsonit und Sphärocobaltit steht.

In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer V/B.02-010. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Wasserfreie Carbonate [CO3]2−, ohne fremde Anionen“, wo Vaterit zusammen mit Calcit, Gaspéit, Magnesit, Otavit, Rhodochrosit, Siderit, Smithsonit und Sphärocobaltit die „Calcitgruppe“ mit der Systemnummer V/B.02 bildet.[4]

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[13] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Vaterit in die neu definierte Klasse der „Carbonate und Nitrate“ (die Borate bilden hier eine eigene Klasse), dort aber ebenfalls in die Abteilung „Carbonate ohne zusätzliche Anionen; ohne H2O“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der Gruppenzugehörigkeit der beteiligten Kationen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Erdalkali- (und andere M2+) Carbonate“ zu finden, wo es als einziges Mitglied eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer 5.AB.20 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Vaterit die System- und Mineralnummer 14.01.02.01. Das entspricht wie in der alten Strunz- und er Lapis-Systematik der gemeinsamen Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort der Abteilung „Wasserfreie Carbonate“. Hier findet er sich in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 14.01.02, in der auch Gregoryit eingeordnet ist.

Kristallstruktur

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Vaterit kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P63/mmc (Raumgruppen-Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194 mit den Gitterparametern a = 7,135 Å und c = 8,524 Å sowie sechs Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Im Vaterit wechseln sich hexagonal geordnete CO3-Gruppen mit [8]-fach koordinierten Calcium-Ionen ab, sodass jedes zentral liegende Calciumion von acht Ionen der CO3-Gruppe umgeben ist.

Modifikationen und Varietäten

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Vaterit ist eine metastabile Modifikation des Calciumcarbonats, die bei einer Temperatur von unter 400 °C aus wässrigen, stark übersättigten Lösungen entsteht. Es ist neben Calcit und Aragonit die seltenste der drei natürlichen Modifikationen, die bei gleicher chemischer Zusammensetzung in unterschiedlichen Kristallstrukturen kristallisieren. Bei Temperaturen über 400 °C wandelt sich der metastabile Vaterit in den stabileren Calcit um.[14]

Bildung und Fundorte

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Vaterite vom Fundort San Vito (Ercolano, Italien) bilden nur Mikrokristalle mit einer Größe von unter 2 mm aus. Dieser Kristall ist innen epitaktisch mit Aragonit verwachsen. Am Kristallende ist die Zwillingsbildung gut sichtbar.

Vaterit bildet sich durch hydrothermale Abscheidung bei niedrigen Temperaturen[15] in mineralreichen Quellen, aber auch in organischen Geweben und stellt einen Bestandteil von Gallensteinen und Nierensteinen dar. Zudem spielt das Mineral eine Rolle bei der Mineralisation organischer Materie. Begleitminerale sind neben Calcit und Aragonit unter anderem noch Tobermorit, Hydrogranat und Kaolinit.[5]

Als seltene Mineralbildung konnte Vaterit nur an wenigen Orten nachgewiesen werden, wobei weltweit bisher rund 40 Vorkommen dokumentiert sind (Stand 2026).[16]

In Deutschland fand sich das Mineral unter anderem bei Oberwolfach in Baden-Württemberg, Oberschulenberg/Schulenberg im Oberharz in Niedersachsen und mehreren Orten in der Eifel.

Der einzige bisher für Österreich angegebene Fundort für Vaterit, Hopffeldboden im Obersulzbachtal (Salzburg), stellte sich als Fehl-Identifikation heraus. Neuere Untersuchungen desselben Materials ergaben, dass es sich hier um Calcit handelte.[17]

Weitere Fundorte sind Liawenee im australischen Central Highlands Municipality, Yuhang in China, Mont Saint-Hilaire und Saint-Honoré (Québec) in Kanada, die Hatrurim-Formation im Westjordanland, San Vito/Ercolano am Monte Somma in Italien, Ashoro (Hokkaidō) in der japanischen Unterpräfektur Tokachi, Kombat in Namibia, Siemianowice Śląskie in Polen, Hunedoara in Rumänien, auf der Halbinsel Kola und in Tscheljabinsk in Russland, Hotazel in der südafrikanischen Kalahari, Táska im ungarischen Komitat Somogy sowie Phoenix (Arizona), Osceola (Michigan), in den Cornudas Mountains (New Mexico) und Carthage (Tennessee) in den USA.[6]

Auch in Portlandzement und im Marmor des Doms von Florenz sowie in Bohrschlämmen bei Erdölbohrungen und den Statolithen von Heringen und Piranhas fand man Vaterit.[14]

Siehe auch

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Literatur

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  • J. D. C. McConnell: Vaterite from Ballycraigy, Larne, Northern Ireland. In: Mineralogical Magazine. Band 32, Nr. 250, 1960, S. 535–545 (englisch, rruff.net [PDF; 3,5 MB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
  • Michael Fleischer: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 45, 1960, S. 1313–1317 (englisch, minsocam.org [PDF; 378 kB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
  • Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 569 (Erstausgabe: 1891).
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Commons: Vaterite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. 1 2 3 4 Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: May 2026. (PDF; 3,4 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Mai 2026, abgerufen am 14. Juni 2026 (englisch).
  2. 1 2 Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 351 kB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
  3. 1 2 3 4 5 Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 288 (englisch).
  4. 1 2 3 4 5 Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
  5. 1 2 3 4 Vaterite. 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; 51 kB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
  6. 1 2 3 4 5 6 Vaterite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 14. Juni 2026 (englisch).
  7. ↑ John Johnston: The several forms of calcium carbonate. In: American Journal of Science. S4–41, Nr. 246, 1916, S. 473–512, doi:10.2475/ajs.s4-41.246.473 (englisch, Digitalisat bei ajsonline.org [abgerufen am 14. Juni 2026]).
  8. ↑ Professor Desmond McConnell. In: chu.cam.ac.uk. Churchill College, University of Camgridge, abgerufen am 14. Juni 2026.
  9. ↑ J. D. C. McConnell: Vaterite from Ballycraigy, Larne, Northern Ireland. In: Mineralogical Magazine. Band 32, Nr. 250, 1960, S. 535–545 (englisch, rruff.net [PDF; 3,5 MB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
  10. ↑ Michael Fleischer: New Mineral Names. In: American Mineralogist. Band 45, 1960, S. 1313–1317; hier: 1316, Vaterite (englisch, minsocam.org [PDF; 378 kB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
  11. ↑ International Mineralogical Association: Commission on new minerals and mineral names. In: Mineralogical Magazine. Band 33, 1962, S. 260–263 (englisch, rruff.net [PDF; 168 kB]).
  12. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – V. (PDF 156 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 14. Juni 2026 (Gesamtkatalog der IMA).
  13. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
  14. 1 2 Eintrag zu Vaterit. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 19. Juni 2014.
  15. ↑ Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin [u. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 65.
  16. ↑ Localities for Vaterite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 14. Juni 2026 (englisch).
  17. ↑ Uwe Kolitsch: 1688 Vaterit vom Hopffeldboden, Obersulzbachtal: eine Fehlbestimmung. In: Neue Mineralfunde aus Österreich LX. Carinthia. 201./121. Jahrgang, 2011, S. 155–156 (Digitalisat als Downloadlink verfügbar bei researchgate.net [PDF; 2,4 MB; abgerufen am 14. Juni 2026]).
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