Tetrataenit kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem, konnte jedoch bisher nur in Form unregelmäßiger Kristallite und Körner bis etwa 100μm entdeckt werden. Das Mineral ist in jeder Form undurchsichtig (opak) und zeigt sich im Auflichtmikroskop cremefarben mit einem metallischen Glanz.
Als typisches Meteoritenmineral wurde Tetrataenit bisher praktisch ausschließlich in verschiedenen, auf der Erde niedergegangenen Meteoriten entdeckt.
Erstmals entdeckt wurde Tetrataenit in Mineralproben vom Estherville-Meteoriten[7], der bereits am 10. Mai 1879 nahe der gleichnamigen Stadt im US-Bundesstaat Iowa niederging.[8] Die Erstbeschreibung des Minerals erfolgte 1980 durch Roy S. Clarke Jr. und Edward R. D. Scott, die es nach seiner tetragonalen Symmetrie und der chemischen Ähnlichkeit mit Taenit (γ-(Fe,Ni)) benannten.
Typmaterial, das heißt Mineralproben aus der Typlokalität, werden im National Museum of Natural History (NMNH) in Washington, D.C. (USA) unter der Katalog-Nr. 1025 in der Meteoritensammlung aufbewahrt.[9][10]
Da der Tetrataenit erst 1979 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der letztmalig 1977 überarbeiteten 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 I/A.08-030. Dies entspricht der Klasse der „Elemente“ und dort der Abteilung „Metalle und intermetallische Verbindungen“, wo Tetrataenit zusammen mit Awaruit, Jedwabit, Nickel, Nisnit und Taenit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer I/A.08 bildet.[4]
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[11]9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Tetrataenit ebenfalls in die Abteilung „Metalle und intermetallische Verbindungen“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, die entsprechend ihrer verwandten Eigenschaften in Metallfamilien eingeteilt wurden. Tetrataenit ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Eisen-Chrom-Familie“ zu finden, wo er nur noch zusammen mit Taenit die „Taenitgruppe“ mit der Systemnummer 1.AE.10 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Tetrataenit die System- und Mineralnummer 01.01.11.03. Auch dies entspricht der Klasse und gleichnamigen Abteilung „Elemente“, wo das Mineral zusammen mit Eisen, Kamacit, Taenit, Awaruit, Nickel und Wairauit in die „Eisen-Nickelgruppe“ mit der Systemnummer 01.01.11 innerhalb der Unterabteilung „Elemente: Metallische Elemente außer der Platingruppe“ zu finden ist.
Die Elektronenstrahlmikroanalyse ergab von Mineralproben aus 14 Meteoriten für Tetrataenit folgende empirische Zusammensetzung in Gewichts-%:[12]
Ni 48–57%, ⌀ 51%
Fe 44–52%, ⌀ 49%
Cu 0,11–0,36%, ⌀ 0,20%
Co <0,02–2,0%, ⌀ 0,08%
P <0,01%
In der idealisierten Zusammensetzung FeNi enthält Tetrataenit 48,76 Gewichts-% Eisen und 51,24% Nickel.[13] Als Fremdbeimengungen kann das Mineral allerdings bis zu 0,2% Kupfer sowie Spuren von Cobalt und Phosphor enthalten.
Die Kristallstruktur von Tetrataenit besteht aus zwei primitiven, tetragonalen Elementarzellen (quadratischen Säulen), wobei an den 8 Eckpunkten entweder Eisen- (Fe) oder Nickelatome (Ni) sitzen. Diese beiden Elementarzellen sind um jeweils einen halben Gitterparameter ineinander geschoben, sodass innenzentrierte Elementarzellen mit Fe an den Ecken und Ni im Zentrum entstehen beziehungsweise umgekehrt Ni an den Ecken und Fe im Zentrum. Nimmt man Ni als im Zentrum liegend an, ist es von 8 Fe und 4 Ni als nächste Nachbarn umgeben. Man kann auch sagen, Ni ist zu Fe 8-fach und zu Ni 4-fach koordiniert.
Aufgrund der leichten Unterschiede in den Atomradien von Eisen (140pm) und Nickel (135pm) und der regelmäßigen Anordnung der beiden im Kristallgitter (Überstruktur) wird die Struktur als Ganzes auf eine tetragonale Symmetrie reduziert, statt einen kubischen Substitutionsmischkristall zu bilden, wie es bei den kubisch kristallisierenden Ausgangsmetallen Eisen und Nickel zu erwarten wäre.
In einer 1995 publizierten Arbeit zur Überstruktur von Tetrataenit im Saint Severin Meteorit argumentierten T. Tagai und H. Takeda allerdings, dass Tetrataenit nur metrisch tetragonal sein könnte und seine Struktur eigentlich eine orthorhombische oder monokline Symmetrie aufweise. Die von ihnen gemessenen Gitterparameter betragen a=3.581(2)Å; b=3.582(2)Å; c=3.587(2)Å; α=90.03(3)°; β=90.04(3)° und γ=90.00(3)°. Allerdings zeigt der Tetrataenit im Saint Severin keine perfekte Ordnung, sondern enthält durchschnittlich 15% regellose angeordnete Eisen- und Nickelatome. Zudem zeigen die gemessenen Gitterkonstanten eine deutliche Tendenz zur tetragonalen Symmetrie innerhalb der experimentell auftretenden Messunsicherheiten.[15]
Weißes Tetrataenitkorn (Ttae), umgeben von einer Kruste aus Ferrodimolybdenit (Fdmol, grau) und Pentlandit (Pnl, gelblich) sowie eingeschlossen von Troilit (Tro, beigefarben). Dünnschliff einer Sulfidknolle aus dem zentralen Teil des Paralava-Körpers im Hatrurim-Komplex, Daba-Siwaqa, Jordanien
Tetrataenit bildet sich vorwiegend in Meteoriten, die extrem langsam abkühlen mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von einigen Grad pro Million Jahre und langsamer, bis unter die Ordnung-Unordnung-Übergangstemperatur von 320 °C. Nur dann können sich die Fe- und Ni-Atome im Taenit regelmäßig anordnen. Die typischen Begleitminerale in Meteoriten sind Kamacit, Troilit und Taenit sowie verschiedene Silikate.
Tetrataenit konnte optisch zum Zeitpunkt der Erstbeschreibung in über 50 Chondriten und Mesosideriten identifiziert werden. Insgesamt sind inzwischen allerdings rund 110 Meteoriten (Stand 2017) bekannt, in denen Tetrataenit gefunden wurde. Neben seiner in Iowa entdeckten Typlokalität, dem Meteoriten Estherville, konnte Tetrataenit noch in einer größeren Anzahl Meteoriten in verschiedenen Bundesstaaten der USA gefunden werden wie beispielsweise der 1962 in South Dakota gefundene Emery und der 1887 in Tennessee gefundene Morristown als zwei von bisher fünf bekannten A3-Mesosideriten (Stand 2021).[16]
Weitere bedeutende Meteoritenfunde für Tetrataenit sind unter anderem[17]
Deutschland
Hainholz, ein 1856 im gleichnamigen heutigen Stadtteil von Hannover gefundener, seltener A4-Mesosiderit
Mainz, ein L6-Chondrit, der 1852 nahe der Außenmauer von Mainz beim Umpflügen entdeckt wurde
Menow zerbrach beim Eintritt in die Atmosphäre am 7. Oktober 1862 in zwei Teile, wovon einer bei Fürstenberg/Havel nahe dem Ortsteil Menow niederging und gesichert werden konnte. Der andere Teil ging in einem See unter.
Nuevo Mercurio, der am 15. Dezember 1978 noch im Luftraum über dem Bundesstaat Zacatecas in über 300 Einzelteile explodierte, die nahe Nuevo Mercurio einschlugen
Łowicz, einer von bisher vier bekannten A3-Mesosideriten,[16] der am 12. März 1935 als wahrer Meteoritenschauer von insgesamt 58 Steinen mit einem Gesamtgewicht von 59 kg Gewicht in der Umgebung von Łowicz einschlug.
Zu den äußerst seltenen, rein irdischen Fundorten für Tetrataenit zählt ein Ophiolith- und nickelhaltiger Magnetiterz-Körper im tektonischen Grenzbereich Indien–Myanmar Nordosten Indiens.
Bisher ist keine konkrete Verwendung von Tetrataenit bekannt. Aufgrund seiner hervorragenden magnetischen Eigenschaften erhielt das Mineral allerdings bereits viel Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, da die Möglichkeit besteht, dass es zu einer Alternative gegenüber REE-basierten Dauermagneten entwickelt werden könnte.[6] Neuere Forschungen, dass sich eine künstlich hergestellte Legierung aus Eisen und Nickel mit der begehrten magnetischen Eigenschaft von Tetrataenit durch Zugabe geringer Beimengungen an Phosphor herstellen lässt,[18] haben sich nicht bewahrheitet.[19]
Jean Paulevé, D. Dautreppe, J. Laugier, L. Néel:Une nouvelle transition ordre-désordre dans Fe-Ni (50-50). In: Journal de Physique et le Radium. Band23, Nr.10, 1962, S.841–843, doi:10.1051/jphysrad:019620023010084100 (französisch).
J. F. Petersen, M. Aydin, J. M. Knudsen:Mössbauer spectroscopy of an ordered phase (superstructure) of FeNi in an iron meteorite. In: Physics Letters A. Band62, Nr.3, 1977, S.192–194, doi:10.1016/0375-9601(77)90023-8 (englisch).
Roy S. Clarke Jr., Edward R. D. Scott:Tetrataenite – ordered FeNi, a new mineral in meteorites. In: American Mineralogist. Band65, Nr.7–8, 1980, S.624–630 (minsocam.org[PDF; 909kB; abgerufen am 31.Dezember 2025]).
Tetrataenite search results.In:rruff.info.Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF);abgerufen am 31.Dezember 2025(englisch).
12345Hugo 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.41 (englisch).
1234Stefan 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.
123
Tetrataenite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org[PDF; 61kB; abgerufen am 31.Dezember 2025]).
12Bibhuranjan Nayak, Franz Michael Meyer:Tetrataenite in terrestrial rock. In: American Mineralogist. Band100, Nr.1, 2015, S.209–214, doi:10.2138/am-2015-5061 (abgerufen über De Gruyter Online).
↑Roy S. Clarke Jr., Edward R. D. Scott:Tetrataenite – ordered FeNi, a new mineral in meteorites. In: American Mineralogist. Band65, Nr.7–8, 1980, S.624–630 (minsocam.org[PDF; 909kB; abgerufen am 31.Dezember 2025]).
↑Masato Kotsugi, Chiharu Mitsumata, Hiroshi Maruyama, Takanori Wakita, Toshiyuki Taniuchi, Kanta Ono, Motohiro Suzuki, Naomi Kawamura, Naoki Ishimatsu, Masaharu Oshima, Yoshio Watanabe, Masaki Taniguchi:Novel Magnetic Domain Structure in Iron Meteorite Induced by the Presence of L10-FeNi. In: Applied Physics Express. Band3, Nr.1, 2010, S.1–3, doi:10.1143/APEX.3.013001 (englisch, iopscience.iop.org[PDF; 1,9MB; abgerufen am 31.Dezember 2025]).
↑T. Tagai, H. Takeda, T. Fukuda:Superstructure of tetrataenite from the Saint Severin meteorite. In: Zeitschrift für Kristallographie. Band210, 1995, S.14–18 (englisch, rruff.net[PDF; 264kB; abgerufen am 31.Dezember 2025]).
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