Natalyit

Das Mineral Natalyit ist ein extrem seltenes Kettensilikat aus der Pyroxengruppe mit der Endgliedzusammensetzung NaVSi₂O₆.

Natalyit
Dunkelgrüner Natalyit aus der Uran-Vanadium-Lagerstätte Srednjaja Padma, Republik Karelien, Russland
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer	1984-053
IMA-Symbol	Nta
Chemische Formel	NaV3+Si2O6
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Silikate und Germanate
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	8/F.01-160 VIII/F.01-160 9.DA.25 65.1.3c.5
Kristallographische Daten
Kristallsystem	monoklin
Kristallklasse; Symbol	monoklin-prismatisch; 2/m
Raumgruppe	C2/c (Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15
Gitterparameter	a = 9,6385(8), synthetisch a = 9,58(1), natürlich Å; b = 8,7443(7), synthetisch b = 8,72(1), natürlich Å; c = 5,2976(8), synthetisch c = 5,27(1), natürlich Å β = 106,915(9)°, synthetisch 107,16°, natürlich°
Formeleinheiten	Z = 4
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	7
Dichte (g/cm3)	3,55 (berechnet)
Spaltbarkeit	{110}
Bruch; Tenazität	parallel (001)
Farbe	hellgrün, gelblich
Strichfarbe	grün
Transparenz	nicht angegeben
Glanz	Glasglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nα = 1,741(2), natürlicher Mischkristall nβ = 1,763(3), natürlicher Mischkristall nγ = 1,763(3), natürlicher Mischkristall
Brechungsindex	n = nicht bestimmt
Doppelbrechung	δ = 0,022
Optischer Charakter	zweiachsig negativ
Achsenwinkel	2V = 8-12°
Pleochroismus	stark: smaragdgrün, grün-gelb, gelb

Natalyit kristallisiert mit monokliner Symmetrie und bildet hellgrüne Kristalle von meist unter einem Millimeter Größe. Die nach der c-Achse [001] gestreckten, prismatischen bis asbestartig faserigen Kriställchen zeigen die Prismenflächen {110} und die Basisflächen {100} und {010} mit Glasglanz. Faserige Aggregate sind seidig glänzend.

Bislang (2019) wurde Natalyit nur an drei Fundorten beschrieben. In der Typlokalität, dem Marmor-Steinbruch Perewal bei Sljudjanka am Südwestende des Baikalsees in der Oblast Irkutsk, Russland, tritt er in einem chrom- und vanadiumreichen Diopsid-Quarz-Fels auf.

Etymologie und Geschichte

Die japanische Arbeitsgruppe um Haruo Ohashi vom „National Institute for Researches in Inorganic Material“ (NIRIM) in Sakura (Chiba), Japan synthetisierten bereits in den späten 1970er Jahren einen Na-V-Pyroxen, publizierten eine Strukturuntersuchung aber erst 1994.

Ein natürlicher Na-V-Pyroxen wurde 1985 von sowjetischen Geowissenschaftlern in einem Marmorsteinbruch nahe der Stadt Sljudjanka am Baikalsee entdeckt. Benannt wurde er nach der 1960 verstorbenen Geologin Natalja Wassiljewna Frolowa (russisch Наталья Васильевна Фролова, englisch Natalya Vasil’evna Frolova).

Klassifikation

In der strukturellen Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) gehört Natalyit zusammen mit Jadeit, Aegirin, Kosmochlor, Jervisit und Namansilit zu den Natriumpyroxenen in der Pyroxengruppe.

Da der Natalyit erst 1984 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der zuletzt 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

Im Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VIII/F.01-160. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Ketten- und Bandsilikate“, wo Natalyit zusammen mit Aegirin, Augit, Aegirin-Augit (Aegirinaugit), Davisit, Diopsid, Esseneit, Grossmanit, Hedenbergit, Jadeit, Jervisit, Johannsenit, Kanoit, Klinoenstatit, Klinoferrosilit, Kosmochlor, Kushiroit, Namansilit, Omphacit, Petedunnit, Pigeonit, Spodumen und Tissintit die Untergruppe der „Klinopyroxene“ innerhalb der von F.01 bis F.02 reichenden „Pyroxen-Gruppe“ bildet (Stand 2018).

Die von der IMA bis 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Natalyit in die Abteilung der „Ketten- und Bandsilikate (Inosilikate)“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der Struktur der Silikatketten, so dass das Mineral entsprechend seinem Aufbau in der Unterabteilung „Ketten- und Bandsilikate mit 2-periodischen Einfachketten Si₂O₆; Pyroxen-Familie“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Aegirin, Jadeit, Jervisit, Kosmochlor und Namansilit die „Na-Klinopyroxene“ bzw. „Jadeitgruppe“ mit der System-Nr. 9.DA.25 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Natalyit in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung der „Kettensilikatminerale“ ein. Hier ist er in der „C2/c Klinopyroxene (Na-Klinopyroxene)“ mit der System-Nr. 65.1.3c.5 innerhalb der Unterabteilung „Kettensilikate: Einfache unverzweigte Ketten, W=1 mit Ketten P=2“ zu finden.

Chemismus

Natalyit mit der Endgliedzusammensetzung ^[M2]Na^[M1]V^3+[T]Si₂O₆ ist das Vanadium (V)- Analog von Jadeit (^[M2]Na^[M1]Al^[T]Si₂O₆), Aegirin (^[M2]Na^[M1]Fe^3+[T]Si₂O₆), Jervisit (^[M2]Na^[M1]Sc^3+[T]Si₂O₆) und Kosmochlor (^[M2]Na^[M1]Cr^3+[T]Si₂O₆), wobei [M2], [M1] und [T] die Positionen in der Pyroxenstruktur sind.

Neben Burnettit ist Natalyit das zweite Vanadium-Pyroxen.

Die empirische Zusammensetzung des Natalyit aus der Typlokalität ist

• ^[M2](Na_0,92Ca_0,07)^[M1](V³⁺_0,54Cr³⁺_0,36Al_0,03Mg_0,07)^[T]Si_1,99O₆.

Es besteht eine lückenlose Mischbarkeit von Natalyit mit Diopsid und Kosmochlor entsprechend der Austauschreaktionen

• ^[M1]V³⁺ = ^[M1]Cr³⁺ (Kosmochlor)
• ^[M2]Na⁺ + ^[M1]V³⁺ = ^[M2]Ca²⁺ + ^[M1]Mg²⁺ (Diopsid)

sowie mit Aegirin, entsprechend der Austauschreaktion

• ^[M1]V³⁺ = ^[M1]Fe³⁺ (Aegirin).

Kristallstruktur

Natalyit kristallisiert mit monokliner Symmetrie in der Raumgruppe C2/c (Raumgruppen-Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15 mit vier Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die Gitterparameter des synthetischen Endglieds sind a = 9,6385(8) Å, b = 8,7443(7) Å, c =  5,2976(8) Å und β = 106,915(9)°.

Die Struktur ist die von Klinopyroxen. Silicium (Si⁴⁺) besetzt die tetraedrisch von vier Sauerstoffionen umgebene T-Position, Natrium (Na⁺) belegt die oktaedrisch von sechs Sauerstoffionen umgebene M2-Position und die ebenfalls oktaedrisch koordinierte M1-Position ist mit Vanadium (V³⁺) besetzt.

Bildung und Fundorte

Natalyit bildet sich bei der Metamorphose von vanadiumreichen Sedimenten, z. B. Quarziten oder Uran-Vanadium-Lagerstätten.

Typlokalität ist der Marmor-Steinbruch Perewal am Südwestende des Baikalsees in der Oblast Irkutsk, Russland. In den archaischen, granulitfaziel überprägten Sedimenten tritt Natalyit in Chrom- und Vanadium-reichen Diopsid-Quarz-Fels zusammen mit Karelianit-Eskolait-Mischkristallen, Cr-V-Granaten (Goldmanit-Uwarowit), Cr-V-Turmalinen, Pyrit und Apatit auf.

Der Perewal-Steinbruch ist wegen seiner Cr-V-Mineralisation intensiv untersucht worden und die Typlokalität von 11 Mineralen (2019), darunter die Turmaline Oxy-Vanadium-Dravit, Vanadio-Oxy-Chrom-Dravit, Oxy-Chrom-Dravit und Chromo-Alumino-Povondrait, das Amphibol Vanadiopargasit, die Thiospinelle Cuprokalininit, Kalininit und Florensovit, der Oxispinell Magnesiocoulsonit sowie das Gruppensilikat Batisivit.

In Kanada wurde eine exotische Vanadium-Scandium-Niob-Mineralisation in metasomatisch veränderten vulkanischen Brekzien des Deadhorse Creek im Walsh Township des Thunder Bay District in Ontario gefunden. Natalyit-Jervisit-Aegirin-Mischkristalle treten hier accessorisch mit Allanit, Baryt, Barylith, Coffinit, Magnetit, Monazit-(Ce), Niob- und Vanadium-reichen Rutil, Pyrit, Thorit, Thorogummit, Thortveitit, Uraninit, Vanadium-reichen Crichtonit, Xenotim-(Y) und Zirkon-Thorit-Coffinit-Mischkristallen auf.

Die Srednjaja-Padma-Grube (Средняя Падма) gehört zur Uran-Vanadium-Lagerstätte Welikaja Guba (Великая Губа) auf der Halbinsel Saoneschje (Заонежье) des Onegasees in der Republik Karelien, Russland. Hier finden sich Aegirin-Natalyit-Mischkristalle mit Chrom-reichen Turmalinen, Chalkopyrit, Clausthalit in einer Matrix aus Roscoelith, Nolanit, Chromseladonit, Dolomit und Calcit.

Literatur

• Л. З. Резницкий, Е. В. Скляров, З. Ф. Ущаповская: наталиит Na(V,Cr)Si₂O₆ – новый хромо-ванадиевый Пироксен из слюдянки. In: Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogicheskogo Obshchestva. Band 114, Nr. 5, 1985, S. 630–635 (russisch, rruff.info [PDF; 750 kB; abgerufen am 28. Juli 2019]). 
• F. C. Hawthorne, K. W. Bladh, E. A. J. Burke, E. S. Grew, R. H. Langley, J. Puciewicz, A. C. Roberts, R. A. Schedler, J. E. Shigley, D. A. Vanko: New mineral names. In: American Mineralogist. Band 72, 1987, S. 222–230 (englisch, rruff.info [PDF; 1,3 MB; abgerufen am 28. Juli 2019]). 
• Angela Ullrich, Ronald Miletich, Fabrizio Nestola, Christian Weikusat, Haruo Ohashi: Lattice compression and structural behavior of NaVSi₂O₆ clinopyroxene to 11 GPa. In: American Mineralogist. Band 94, 2009, S. 557–564 (englisch, rruff.info [PDF]). 

Weblinks

Commons: Natalyite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Natalyit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 15. September 2024 
• Natalyite In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy (englisch).
• Natalyite Mineral Data. In: webmineral.com. David Barthelmy; abgerufen am 10. September 2024 (englisch). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Natalyite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 10. September 2024 (englisch).