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Tausonit

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Das seltene Mineral Tausonit ist ein Oxid aus der Perowskit-Supergruppe und hat die idealisierte chemische Zusammensetzung SrTiO3 (Strontium-Titan-Oxid). Die klassischen Mineralsystematiken ordnen es in die Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“.

Tausonit ist das natürliche Äquivalent der synthetischen Verbindung Strontiumtitanat und kristallisiert mit kubischer Symmetrie. Es entwickelt unregelmäßige bis würfelige oder kuboktaedrische Kristalle von wenigen Millimetern Größe und bräunlicher Farbe.

Tausonit tritt in alkalireichen Magmatiten auf.[2][3]

Etymologie und Geschichte

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Während des Zweiten Weltkrieges stieg der Bedarf an ferroelektrischen Materialien für Anwendungen in der Elektronik, z. B. für Kondensatoren. Synthetische Titanate mit Perowskitstruktur wie BaTiO3, PbTiO3 und SrTiO3 erschienen vielversprechend und wurden systematisch untersucht.[5] Diese Forschungen und ihre Ergebnisse wurden unter Verschluss gehalten,[6] bis die sowjetischen Wissenschaftler B. Wul und I. M. Golgman von Lebedew-Institut der Russische Akademie der Wissenschaften in Moskau nach Kriegsende (1945) ihre Messungen der Permittivität verschiedener synthetischer Titanate veröffentlichten.[7] Danach zogen westeuropäische Arbeitsgruppen mit Publikationen zum gleichen Thema nach.[8][6][9][10]

Anfang der 1950er Jahre gelang die Herstellung größerer, synthetischer Einkristalle von SrTiO3, die wegen ihrer hohen Lichtbrechung und sehr hohen Dispersion (rund drei mal höher, als die von Diamant) ein beliebter Ersatz für Diamant waren und in der Schmuckindustrie unter verschiedenen Handelsnamen (Fabulit, Wellington, Diagem, Dynagem, Jewelit, Kenneth Lane Jewel, Lusitgem, Marvelit, Pauline Trigere, Rossini Jewel, Sorella, Starilian, Strontium, Testotitianat, Zenithit)[11] vermarktet wurden.

In den 1960er Jahren entdeckten amerikanische Physiker, dass Strontiumtitanat bei tiefen Temperaturen supraleitend ist.[12][13]

1973 entdeckten A. A. Ganzeyev und A. W. Bykowa eine strontiumreiche Varietät von Perowskit in Alkaligesteinen des Murun-Massivs[14], wo sieben Jahre später das Team um J. I. Worobjow das Strontiumanalog von Perowskit beschrieb. Sie nannten das neue Mineral der Perowskitgruppe Tausonit zu Ehren des sowjetischen Geochemikers Lew Wladimirowitsch Tausson.[2] Mit diesem Namen wurde es 1982 von der International Mineralogical Association (IMA) als neues Mineral anerkannt. Der Fundort wurde später nach dem Mineral Tausonitowaja Gorka benannt.[15]

Klassifikation

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Die strukturelle Klassifikation der IMA zählt den Tausonit zur Gruppe der stöchiometrischen Einfachperowskite in der Perowskit-Supergruppe. Hier bildet er zusammen mit Bariolakargiit, Barioperowskit, Isolueshit, Goldschmidtit, Lakargiit, Loparit, Heamanit-(Ce), Lueshit, Macedonit, Megawit und Perowskit die Perowskit-Untergruppe.[16]

Da Tausonit erst 1982 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.

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 IV/C.10-040. Dies entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 2 : 3 (M2O3 und verwandte Verbindungen)“, wo Tausonit zusammen mit Barioperowskit, Isolueshit, Lakargiit, Latrappit, Loparit-(Ce), Lueshit, Macedonit, Megawit, Natroniobit, Pauloabibit, Perowskit und Vapnikit die „Perowskit-Reihe“ mit der Systemnummer IV/C.10 bildet.[17]

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[18] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Tausonit in die Klasse der „Oxide (Hydroxide, V[5,6]-Vanadate, Arsenite, Antimonite, Bismutite, Sulfite, Selenite, Tellurite, Iodate)“ und dort in die Abteilung „Metall : Sauerstoff = 2 : 3, 3 : 5 und vergleichbare“ ein. Hier ist das Mineral in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen“ zu finden, wo es zusammen mit Isolueshit, Loparit und Macedonit die „Loparit-Macedonit-Gruppe“ mit der Systemnummer 4.CC.35 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen und zuletzt 1997 veröffentlichten Systematik der Minerale nach Dana hat Tausonit die System- und Mineralnummer 04.03.03.05. Das entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Einfache Oxide“. Hier findet er sich in der „Perowskitgruppe“, in der auch Perowskit, Latrappit, Loparit-(Ce) und Lueshit eingeordnet sind.[19]

Chemismus

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Tausonit ist das Strontium-Analog von Perowskit und hat die Endgliedzusammensetzung SrTiO3. Der natürliche Tausonit aus der Typlokalität hat die empirische Zusammensetzung[2][3]

  • [A](Sr0,85Ca0,02Na0,02K0,02)[B]Ti0,982O3
  • [A](Sr0,70Ca0,03Na0,103Ce0,046La0,026Nd0,01Ba0,005K0,007)[B]Ti0,982O3

wobei in den eckigen Klammern die Kationenpositionen der Perowskitstruktur angegeben sind.

Tausonit bildet Mischkristalle vor allem mit Loparit und Perowskit entsprechend der Austauschreaktionen

sowie

  • [A]Sr2+ + [B]Ti4+ = [A]Ca2+ + 0,5 [B]Al3+ + 0,5 [B]Nb5+ (Al-Latrapit, hypothetisches Endglied)[22]
  • [A]Sr2+ + [B]Ti4+ = [A]SEE3+ + [B]Cr3+ (hypothetisches Endglied) mit SEE: La3+, Ce3+[22]
  • [A]Sr2+ + [X]O2- = [A]Na+ + [X]F- (synthetisch), mögliche Fluor-Komponente im Erdmantel[23]

Kristallstruktur

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Natürlicher Tausonit kristallisiert mit kubischer Symmetrie der Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221)Vorlage:Raumgruppe/221 und den Gitterparameter a=3,9048(1) Å sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle. Tausonit hat die Struktur von Perowskit. Strontium (Sr2+) besetzt die von 12 Sauerstoffen kuboktaedrisch umgebene A-Position und Titan (Ti4+) die 6-fach koordinierte, oktaedrische B-Position.[2][3]

Bildung und Fundorte

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Strontium ist ein vergleichsweise seltenes Element und kommt in den meisten Gesteinen und Mineralen nur in Spurengehalten vor. Strontiumreiche Mineralgesellschaften sind selten und auf Gesteine beschränkt, die am Ende von Kristallisations- und Anreicherungsprozessen meist basischer bis ultrabasischer Magmen stehen, wie z. B. Schmelzen und Fluide des Erdmantels, Alkaligesteine und Lamproite oder Restlösungen der Metamorphose basischer Gesteine wie Jadeitite.

Weltweit sind bislang (2026) weniger als 20 Vorkommen von Tausonit dokumentiert.[24]

Syenite

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Die Typlokalität sind die Alkaligesteine der Lokalität Tausonitovaya Gorka im Murun-Massiv an der Wasserscheide der Flüsse Ditmar und Inarigda in der Nähe des Dorfes Ditmar in der Oblast Irkutsk, Russland.[15] Tausonit wurde hier in zwei verschiedenen Gesteinen beschrieben. In Calcit-Aegirin-Gesteinen tritt Tausonit zusammen mit Aegirin, Kalsilit, Kalifeldspat, Lamprophyllit, Barytolamprophyllit, Titanit, Magnetit, Pyrit, Galenit und K-Yuksporit auf. Im Aegirin-Kalifeldspat-Fenit tritt er zusammen mit Wadeit, Anatas und Batisit auf.[2]

In den Aegirin-Kalifeldspat-Syeniten des Malyi Murun Alkaligesteins-Komplexes im Oblast Irkutsk an der Grenze zur Republik Sacha wurden rotbraune 1–2 mm große, würfelförmige Tausonitkristalle als Einschluss in Kalifeldspat, Aegirin und seltener in Wadeit gefunden. Tausonit gehört hier zusammen mit Wadeit, Magnetit, Ilmenit und Barytolamprophyllit zu den ersten Mineralen, die aus der Schmelze kristallisierten. In der Spätphase der Kristallisation des Syenites reagierten Kalium- und Barium-reiche Restschmelzen mit Tausonit und Magnetit zu Ba-Fe-Titanaten der Hollanditgruppe (Henrymeyerit) und wahrscheinlich K2Ti13O27.[20]

Lamproite

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Bei dem P2-West ‘Kimberlit’ des Wajrakarur Kimberlitfeldes in Andhra Pradesh, Indien handelt es sich eher um eine Lamproit-artige Intrusion. In deren pegmatitischen Bereichen tritt Tausonit zusammen mit Phlogopit, Apatit, Pektolith, Hydrogranat, Chlorit, Barytolamprophyllit, Perowskit, Sr-Ba-Karbonaten und Baryt auf.[25]

Einschluss in Diamant

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In Diamanten aus dem River Ranch Kimberlit nahe Beitbridge in der Provinz Matabeleland South, Simbabwe, wurden Einschlüsse beschrieben, die von dunkelgrünen Höfen umgeben sind. Ursache dieser Verfärbung des Diamants sind radioaktive Minerale, die reich an Seltenen Erden (Cer, Lanthan) und Chrom sind: Kalium,- Chrom- und seltenerdreicher Tausonit, Rhönit, manganreicher Chromit und chromreicher Chevkinit-(Ce).[22]

Jadeitite und Albitite

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Die Jade aus Japan wurden schon vor rund 7000 Jahren zu Werkzeugen und Schmuckstücken verarbeitet, bis mit dem Ende der Nara-Zeit vor 1200 Jahren die Vorkommen in Vergessenheit gerieten. Noch Ende der 1930er Jahre glaubte man, die Jade dieser frühen Kulturen hätte ihren Ursprung in Sibirien oder China. 1938 und 1939 wurden dann große Blöcke von Jade in Bett der Flüsse Kotakigawa und Ohmigawa bei Itoigawa in der Präfektur Niigata in Japan entdeckt.[26] In Rissen und Gängen dieser Jadeite finden sich sehr seltene strontiumreiche Paragenesen, die sich aus den Sr-reichen Restlösungen bilden konnten, nachdem mit der Kristallisation von Jadeit und Omphazit das meiste Calcium aus den Lösungen entfernt wurde. Tausonit tritt hier zusammen mit Jadeit, Natrolith auf und zahlreichen weiteren Strontiummineralen wie Strontianit (SrCO3), Stronadelphit [Sr5(PO4)3F], Lamprophyllit [(SrNa)Ti2Na3Ti(Si2O7)2O2(OH)2], Stronalsit (Na2SrAl4Si4O16), Slawsonit (SrAl2Si2O8), and Thomsonit–(Sr) (NaSr2Al5Si5O20 ·6–7H2O).[27][26] Die Jadevorkommen bei Itoigawa sind zudem die Typlokalität von Matsubarait (Sr4Ti 5Si4O22), Itoigawait (SrAl2(Si2O7)(OH) 2·H2O), Niigatait, Ohmilit, Rengeit (Sr4ZrTi4Si4O22) und Strontio-Orthojoaquinit (Stand 2026).[28]

In der Typlkalität von Amaterasuit am Mt Ohsa nahe Niimi in der Präfektur Okayama, Japan, tritt Tausonit zusammen mit Rutil, Titanit, Edenit, Jadeit und Amaterasuit auf.[29]

Siehe auch

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Literatur

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  • Ye. I. Vorob’yev, A. A. Konev, Yu. V. Malyshonok, G. F. Afonina, A. N. Sapozhnikov: Tausonite, SrTiO3, a new mineral of the perovskite group. In: International Geology Review. Band 26, Nr. 4, 1984, S. 462–465, doi:10.1080/00206818409466573 (englisch).
  • Tausonite. 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; 56 kB; abgerufen am 10. Januar 2026]).
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Commons: Tausonit – Sammlung von Bildern und Videos

Einzelnachweise

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  1. ↑ 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 23. Januar 2026]).
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ye. I. Vorob’yev, A. A. Konev, Yu. V. Malyshonok, G. F. Afonina, & A. N. Sapozhnikov: Tausonite, SrTiO3, a new mineral of the perovskite group. In: International Geology Review. Band 26, Nr. 4, 1984, S. 462–465, doi:10.1080/00206818409466573 (englisch).
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P. J. Dunn, G. Y. Chao, M. Fleischer, J. A. Ferraiolo, R. H. Langley, A. Pabst, J. A. Zilczer: New mineral names. In: American Mineralogist. Band 70, 1985, S. 214–221 (englisch, minsocam.org [PDF; 960 kB; abgerufen am 23. Januar 2026]).
  4. 1 2 3 Hobart M. King: Strontium Titanate. (HTML) In: geology.com. Abgerufen am 23. Januar 2026 (englisch).
  5. ↑ Anton Chakhmouradian, Patrick M. Woodward: Celebrating 175 years of perovskite research: A tribute to Roger H. Mitchell. In: Physics and Chemistry of Minerals. Band 41, Nr. 6, 2014, S. 387–391, doi:10.1007/s00269-014-0678-9 (englisch, researchgate.net [PDF; 217 kB; abgerufen am 7. April 2026]).
  6. 1 2 Philip R. Coursey & K. G. Brand: Dielectric Constants of Some Titanates. In: Nature. Band 157, 1946, S. 297–298, doi:10.1038/157297c0.
  7. ↑ B. WUL: Dielectric Constants of Some Titanates. In: Nature. Band 156, 1945, S. 480, doi:10.1038/156480a0.
  8. ↑ Willis Jackson & W. Reddish: High Permittivity Crystalline Aggregates. In: Nature. Band 156, 1945, S. 717, doi:10.1038/156717a0.
  9. ↑ A. von Hippel, R. G. Breckenridge, F. G. Chesley, Laszlo Tisza: High dielectric constant ceramics. In: Industrial & Engineering Chemistry. Band 38, Nr. 11, 1946, S. 1097–1109, doi:10.1021/ie50443a009.
  10. ↑ J. K. Hulm: Dielectric Properties of Single Crystals of Barium Titanate. In: Nature. Band 160, 1947, S. 127–128, doi:10.1038/160127a0.
  11. ↑ Tim Matthews: Strontium Titanate. (HTML) In: gemstones.com. Abgerufen am 23. Januar 2026 (englisch).
  12. ↑ J. F. Schooley and W. R. Hosler, Marvin L. Cohen: Superconductivity in Semiconducting SrTiO3. In: Physical Review Letters. Band 12, 1964, S. 474, doi:10.1103/PhysRevLett.12.474.
  13. ↑ C. S. Koonce and Marvin L. Cohen, J. F. Schooley, W. R. Hosler, and E. R. Pfeiffer: Superconducting Transition Temperatures of Semiconducting SrTiO3. In: Physical Review Journals Archive. Band 163, 1967, S. 380, doi:10.1103/PhysRev.163.380.
  14. ↑ A. A. Ganzeyev and A. V. Bykova: A strontian variety of perovskite. In: Doklady AN SSSR. Band 210, Nr. 1, 1973, S. 180.
  15. 1 2 Tausonitovaya Gorka, Ditmar stream, Murunskii Massif, Chara and Tokko Rivers Confluence, Aldan Shield, Russia. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 23. Januar 2026 (englisch).
  16. ↑ Roger H. Mitchell, Mark D. Welch and Anton R. Chakhmouradian: Nomenclature of the perovskite supergroup: A hierarchical system of classification based on crystal structure and composition. In: Mineralogical Magazine. Band 81, Nr. 3, 2017, S. 411–461, doi:10.1180/minmag.2016.080.156 (englisch, cambridge.org [PDF; 2,2 MB; abgerufen am 23. Januar 2026]).
  17. ↑ 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.
  18. ↑ 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).
  19. ↑ Richard V. Gaines, H. Catherine Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason und Abraham Rosenzweig: Danas New Mineralogy. 8. Auflage. John Wiley & Sons, 1997, ISBN 0-471-19310-0 (englisch).
  20. 1 2 3 Roger H. Mitchell and Nikolai V. Vladkin: Rare earth element-bearing tausonite and potassium barium titanates from the Little Murun potassic alkaline complex, Yakutia, Russia. In: Mineralogical Magazine. Band 57, 1993, S. 651–664 (englisch, rruff.net [PDF; 5,2 MB; abgerufen am 7. April 2026]).
  21. ↑ T. Yamanaka, M. Hirai, Y. Komatsu: Structure change of Ca1-xSrxTiO3 perovskite with composition and pressure. In: American Mineralogist. Band 87, 2002, S. 1183–1189 (englisch, rruff.net [PDF; 217 kB; abgerufen am 7. April 2026]).
  22. 1 2 3 4 M. G. Kopyova, R. S. Rickard, A. Kleyenstueber, W. R. Taylor, J. J. Gurny and L. R. M. Daniels: First Occurrence of Strontian K-Cr-Loparite and Cr-Chevkinite in Diamonds. In: Russian Geology and Geophysics. Band 38, Nr. 2, 1997, S. 405–420 (englisch, researchgate.net [PDF; 11,4 MB; abgerufen am 7. April 2026]).
  23. ↑ V. A. Zaitsev, V. G. Senin: Oxiftoride strontio-perovskite (Sr1-x Nax )TiO3-x Fx – the synthetic analogue of tausonite. In: Experiment in Geosciences. Band 18, Nr. 1, 2012, S. 52–53 (englisch, iem.ac.ru [PDF; 1,9 MB; abgerufen am 7. April 2026]).
  24. ↑ Fundortliste für Tausonit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 23. Januar 2026.
  25. ↑ Gurmeet Kaur and R. H. Mitchell: Mineralogy of the P2-West ‘Kimberlite’, Wajrakarur kimberlite field, Andhra Pradesh, India: kimberlite or lamproite? In: Mineralogical Magazine. Band 77, Nr. 8, 2013, S. 3175–3196, doi:10.1180/minmag.2013.077.8.11.
  26. 1 2 Hiroshi Miyajima: Jadeitite from Itoigawa, Niigata Prefecture, central Japan. In: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. Band 112, 2017, S. 227–236 (englisch, jstage.jst.go.jp [PDF; 9,6 MB; abgerufen am 7. April 2026]).
  27. ↑ H. Miyajima, S. Matsubara, R. Miyawaki and K. Ito: Itoigawaite, a new mineral, the Sr analogue of lawsonite, in jadeitite from the Itoigawa-Ohmi district, central Japan. In: Mineralogical Magazine. Band 63, Nr. 6, 1999, S. 909–916 (englisch, rruff.net [PDF; 4,2 MB; abgerufen am 7. April 2026]).
  28. ↑ Itoigawa City, Niigata Prefecture, Japan. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy (englisch).
  29. ↑ Daisuke Nishio-Hamane, Mariko Nagashima, Yuki Mori, Masayuki Ohnishi, Norimasa Shimobayashi, Takashi Matsumoto, Mitsuo Tanabe: Amaterasuite, Sr4Ti6Si4O23(OH)Cl, a new mineral from jadeitite, a representative stone of Japan. In: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. Band 120, Nr. 1, 2025, S. 1–12, doi:10.2465/jmps.250420 (englisch, jstage.jst.go.jp [PDF; 3,2 MB; abgerufen am 7. April 2026]).
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Tausonit
Tausonit, Mineralogisches Museum, St. Petersburg, Russland
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

IMA 1982-077

IMA-Symbol

Tau[1]

Chemische Formel SrTiO3
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)		 Oxide und Hydroxide
System-Nummer nach
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
IV/C.10-040

4.CC.35
04.03.03.05
Ähnliche Minerale Loparit
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m
Raumgruppe Pm3m (Nr. 221)Vorlage:Raumgruppe/221
Gitterparameter a = natürlich: 3,9048(1) Å[2][3]
Formeleinheiten Z = 1[2][3]
Häufige Kristallflächen Würfel {100}, Oktaeder {111}[2][3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 6–6,5[2][3]
Dichte (g/cm3) berechnet: 4,83[2][3]
Spaltbarkeit Bitte ergänzen!
Bruch; Tenazität muschelig[2][3]
Farbe rubinrot bis rotbraun,[2][3] synthetisch farblos
Strichfarbe farblos[4]
Transparenz Bitte ergänzen!
Glanz Diamantglanz[2][3]
Radioaktivität -
Kristalloptik
Brechungsindex n = synthetisch: 2,41[4]
Doppelbrechung 0 (isotrop)[2][3]
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale sehr hohe Dispersion (0,190)[4]