Spessartinkristalle und -zwillinge auf Orthoklas aus der „WushanSpessartineMine“, Yunxiao, Zhangzhou, Fujian, China (Gesamtgröße der Stufe: 5,8 × 5,1 × 2,2cm)
Spessartin ist das Mangan-Analogon zu Almandin (Fe3Al2[SiO4]3[2]) und Pyrop (Mg3Al2[SiO4]3[2]) und bildet mit diesen eine Mischkristallreihe, die sogenannte „Pyralspit-Reihe“. Da Spessartin auch mit den weiteren Granat-Mineralen Andradit (Ca3Fe23+[SiO4]3[2]), Calderit (Mn3Fe23+[SiO4]3[2]) und Grossular (Ca3Al2[SiO4]3[2]) Mischkristalle bildet, zeigt Spessartin ein entsprechend weites Spektrum der Zusammensetzung mit je nach Bildungsbedingungen mehr oder weniger großen Anteilen von Eisen, Magnesium und Calcium.
Das Mineral ist durchsichtig bis durchscheinend und entwickelt typischerweise Rhombendodekaeder oder häufiger Ikositetraeder sowie Kombinationen dieser Kristallformen, die fast kugelig wirken und bis zu 10 Zentimeter Durchmesser erreichen können. Daneben tritt er auch in derben bzw. massigen Aggregaten auf. Die Farbe von Spessartin variiert meist zwischen Orange und Gelb, kann aber auch Braunrot über Dunkelrot bis Schwarz sein.
Als Typlokalität gilt der Sommer’sche Steinbruch am Wendelberg nahe Haibach im unterfränkischen Landkreis Aschaffenburg.[14] Der seit 1985 nicht mehr angefahrene, aber aufgelassene Steinbruch und das umgebende Gebiet ist als Naturdenkmal aus botanischen Gründen geschützt. Das Sammeln ist dort entsprechend nur mit Ausnahmegenehmigung zu Exkursions-, Forschungs- und Lehrzwecken erlaubt.[15]
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Spessartin die System- und Mineralnummer 51.04.03a.03. Das entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Inselsilikatminerale“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Inselsilikate: SiO4-Gruppen nur mit Kationen in [6] und >[6]-Koordination“ in der „Granatgruppe (Pyralspit-Reihe)“, in der auch Almandin, Knorringit, Majorit und Calderit eingeordnet sind.
Spessartin mit der Endgliedzusammensetzung[X]Mn2+3[Y]Al3+[Z]Si3O12 ist das Mangan-Analog von Pyrop ([X]Mg2+3[Y]Al[Z]Si3O12) und kommt in der Natur meistens als Mischkristall vorwiegend mit Almandin vor. Auch mit den übrigen Aluminiumgranaten besteht, zumindest bei geologisch relevanten Temperaturen, unbegrenzte Mischbarkeit,[18] entsprechend den Austauschreaktionen
In Hochdruckgesteinen der Westalpen treten calderitreiche und spessartinreiche Granate nebeneinander auf, was auf eine Mischungslücke bei 40–65 mol-% Calderit hindeutet.[23]
Spessartin kann signifikante Mengen Fluor (F−) und Wasserstoff (als OH−) enthalten. Der Ladungsausgleich erfolgt durch Leerstellen auf der Siliciumposition entsprechend den Austauschreaktionen[10][25][17]
[Z]Si4+ + O2−4 = [Z]□ + F−4
[Z]Si4+ + O2−4 = [Z]□ + (OH)−4
Bei der Metamorphose von Peliten bilden sich zunächst spessartin- und grossularreiche Almandine, die den Kern der zonierten Granate ausmachen. Bei zunehmender Metamorphose, d.h. steigender Temperatur und Druck, werden die Granate almandin- und pyropreicher. Spessartinreiche Ränder hingegen deuten auf ein Granatwachstum bei absteigender Metamorphose und niedrigen Temperaturen hin. Die Korrelation der Gehalte an Eisen, Mangan und Magnesium erlaubt Rückschlüsse auf die Mineralreaktion, über die Granat bei der Metamorphose gebildet worden ist.[26]
Spessartin kristallisiert mit kubischer Symmetrie in der RaumgruppeIa3d(Raumgruppen-Nr. 230)Vorlage:Raumgruppe/230 sowie 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Es gibt zahlreiche Bestimmungen für die Kantenlänge der kubischen Elementarzelle sowohl natürlicher Mischkristalle wie auch synthetischer Spessartine. Für das reine Spessartinendglied wird der Gitterparameter z.B. mit a=11.621Å[6][7] oder a=11.6155Å angegeben.[27]
Die Struktur ist die von Granat. Mangan (Mn2+) besetzt die dodekaedrisch von 8 Sauerstoffionen umgebenen X-Positionen, Aluminium (Al3+) die oktaedrisch von 6 Sauerstoffionen umgebene Y-Position und die tetraedrisch von 4 Sauerstoffionen umgebenen Z-Position ist ausschließlich mit Silicium (Si4+) besetzt.[5]
Wie bei vielen natürlichen Aluminiumgranaten wurde auch bei flourhaltigen Spessartin aus der Henderson Molybdänit-Lagerstätte in Clear Creek County, Colorado, Doppelbrechung beobachtet.[10][11] Die Ursache dieser optischen Anisotropie ist bislang nicht endgültig geklärt. Es konnten keine belastbaren Hinweise auf eine Symmetrieerniedrigung und Ordnung von Kationen gefunden werden.[10] Als Ursache der Doppelbrechung bleiben Gitterspannungen (Spannungsdoppelbrechung), auch wenn eine teilweise geordnete Verteilung von Kationen oder Anionen (O, OH, F) nicht endgültig ausgeschlossen werden kann.[11] Andererseits wurde bei noch (OH,F)-reichenen Spessartin aus der Wushan Spessartin Mine in Yunxiao, Province Fujian, China tetragonale Symmetrie mit geordneter Verteilung der Leerstellen auf den Tetraederpositionen beobachtet.[25]
Perfekter Spessartin-Ikositetraeder aus Nani, Loliondo, Arusha, Tansania
Als Mandarin-Granat oder auch Kunene-Spessartin wird eine leuchtend orangefarbene Varietät von Spessartin vom Marienfluss, einem Nebenfluss des Kunene in Namibia bezeichnet.[28]
Umbalith ist ein nach dem Umba-Tal in Tansania benannter, orangefarbener Spessartin-Mischkristall mit Anteilen von Almandin, Grossular und Pyrop. Gelegentlich vorkommende, zusätzliche Fremdbeimengungen von Vanadium und Chrom können einen als Alexandrit-Effekt bekannten Farbwechsel von Blaugrün nach Purpur verursachen.[28]
Spandit ist eine historische, nicht mehr gebräuchliche Bezeichnung für einen Spessartin-Andradit-Mischkristall. Der Name wurde 1909 von Lewis Leigh Fermor (1880–1954) vorgeschlagen, setzte sich jedoch nicht durch.[28]
Spessartit (nach H. Rosenbusch, 1896) ist dagegen kein Synonym für Spessartin, wie gelegentlich fälschlich zu lesen, sondern ein zu den Lamprophyren gehörendes, magmatischesGanggestein der Kersantit-Spessartit-Reihe von dunkelgrauer bis schwarzer Farbe.[29]
Als häufige Mineralbildung ist Spessartin an vielen Fundorten anzutreffen, wobei bisher (Stand: 2012) rund 1000 Fundorte als bekannt gelten.[30] Neben seiner Typlokalität Wendelberg trat das Mineral in Deutschland unter anderem noch an vielen weiteren Orten im Bayerischen Wald (Arnbruck, Zwiesel), im Steinbruch Klemmbach nahe Schweighof/Badenweiler in Baden-Württemberg, bei Bad Harzburg in Niedersachsen, an mehreren Orten der Eifel in Rheinland-Pfalz und im Harz zwischen Sachsen-Anhalt und Thüringen sowie bei Schneeberg, Königshain und Döbschütz in Sachsen auf.
In der Schweiz fand sich das Mineral bisher nur an wenigen Orten in den Kantonen Graubünden und Wallis.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Afghanistan, Ägypten, der Antarktis, Argentinien, Australien, Belgien, Bolivien, Brasilien, Bulgarien, Chile, China, Finnland, Frankreich, Ghana, Griechenland, Indien, Italien, Japan, Kanada, Kasachstan, Kirgisistan, Korea, Madagaskar, Marokko, Mosambik, Myanmar, Namibia, Neuseeland, Nigeria, Norwegen, Pakistan, Peru, Polen, Portugal, Rumänien, Russland, Saudi-Arabien, Schweden, Simbabwe, Slowakei, Spanien, Sri Lanka, Südafrika, Taiwan, Tansania, Thailand, Tschechien, Türkei, Ukraine, Ungarn, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[31]
Auch in Gesteinsproben vom Mond konnte Spessartin nachgewiesen werden.[32]
Spessartin (orange) mit Fluorit (hellblau) und Quarz (farblos) auf Orthoklas aus China
Aufgrund der Farbenvielfalt, bedingt durch die weitgehende Mischkristallbildung der Granate, ist man im Edelsteinhandel inzwischen dazu übergegangen, die Granate nicht nach ihrer oft nur schwer bestimmbaren chemischen Zusammensetzung, sondern nach ihrer jeweiligen Farbnuance den einzelnen Granatarten zuzuordnen, die entsprechend nur noch als Farbbezeichnungen dienen. Als Spessartin bzw. alternativ auch als Grossular werden demnach die gelben bis orangen Granate bezeichnet.[33]
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