Warum gibt es kein Magnesiumwolframat als Mineral ?

[giantcrystal]

Hallo aus Mittelfranken

ich beschäftige mich derzeit intensiver mit der Entstehung von Scheelit = Calciumwolframat CaWO4 Lagerstätten.

Meistens kommt Scheelit als Skarnmineral vor, entsteht also (laut Lehrbuch) durch eine Einwanderung von wolframhaltigen Lösungen aus sauren Intrusiven - Granite etc.) in umgebende Kalksteine.

Soweit , so gut. Was mir aber auffällt ist, das es bei einer solchern Umwandlung von Kalkstein in Scheelit eigentlich auch zur Bildung von Magnesimwolframat kommen müßte, da viele Kalksteine ja Magnesium als Mg- Calcit oder auch als Dolomit etc. führen.

Wie kommt es dann aber, das es Magnesiumwolframat als Mineral nicht gibt ?

Hat jemand eine Idee ?

Danke und Glück Auf

Thomas

[Philip Blümner]

Hallo Thomas,
interessanter Gedanke. Aber: MgWO4 gibt es schon - Huanzalait.
http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Huanzalait

Aufgrund der Seltenheit scheint es ungern gebildet zu werden.

Gruß Philip

[StefanO]

Hi Thomas,

ich denke mal, dass überall, wo Mg vorkommt, eben auch Ca im Überfluss vorhanden ist. Die Bildung von Scheelit ist energetisch günstiger und daher bevorzugt. MgWO4 findet sich ja auch nur als Einschluss im Scheelit. Leider gibt es keine Daten, unter welchen Bedingungen die Einschlussbildung passiert ist.

Scheelit-Skarn? Salanfe.....

Gruss aus CH,
Stefan

[smoeller]

Hallo Thomas,

Möglicherweise, weil Erze in Skarnen in der Regel an Zonen sog. Sekundärskarne gebunden sind, d.h. von Restlösungen beeinflusste Bereiche. In den Primärskarnen, d.h. den direkt durch die Beeinflussung des Karbonates/Mergels durch die Intrusiva, entstehen in der Regel Ca-(Mg,Fe)-Silikate wie Granat, Klinopyroxen (Diopsid-Hedenbergit, meist intermediärer sog. Salit oder Ferrosalit), Amphibol (meist Aktinolith/Tremolith), Vesuvian, Wollastonit, Epidot/Klinozoisit/Zoisit. Erst im nächsten Schritt entsteht die Vererzung aus Restlösungen (pneumatolytisch-hydrothermal).

Möglicherweise ist das Mg bereits bei der Bildung der Silikate (insbesondere Amphibole/Pyroxene) verbraucht. Es ist ja viel weniger Mg im System als Ca.

Zudem: Scheelit ist offensichtlich die stabile Wolframverbindung schlechthin. Während Scheelit sogar in Bachsedimenten erhalten bleibt, verwittert Wolframit langsam oder wird in den Gängen unter Bildung von Scheelit und Hämatit zersetzt.

Ich weiss leider nichts über die Stabilität von Huanzalait, aber offensichtlich ist diese auf einen bestimmten Bereich beschränkt, während die Stabilität von Scheelit von pneumatolytischen Bedingungen (überkritische Fluide) bis zu Atmosphärenbedingungen reicht.  Die Bildungsbedingungen werden generell durch das Angebot der Bestandteile (Ionen, Moleküle, Komplexe), die Stabilität gegenüber Druck, Temperatur und Lösungszusammensetzung und die Kristallstruktur limitiert. Hier könnte der unterschiedliche Ionenradius von Ca²⁺ und Mg²⁺ zum Tragen kommen. In der Wolframitstruktur liegt das A-Kation (Fe²⁺ oder in dem Falle Mg²⁺ von 6 Sauerstoffen in Form eines deformierten Oktaeders vor (laut Kleber), während bei der Scheelit-struktur Calcium von 8 Sauerstoffen umgeben ist (andere Kristallstruktur). Offensichtlich werden in die Wolframitstruktur Fe und Mn  gegenüber Mg bevorzugt eingebaut.

Fazit: Offenbar ist neben dem Angebot an Mg-Ionen das Wolframat der limitierende Faktor. Wolframat bevorzugt offensichtlich Ca unter Bildung von Scheelit, ersatzweise Wolframit unter Einbeziehung von Fe und Mn und nur in dem Falle, dass Mg in Überschuss vorhanden ist, während Ca, Fe und Mn weitestgehend gebunden sind, wird Mg-Wolframat gebildet. Die ungewöhnliche Paragenese des Huanzalaites (Talk als Mg-Mineral = Mg-Überschuss, Apatit und Tremolit als stabile Ca-Minerale = "Sinks" für Ca und Pyrit als Fe-Mineral) könnte die Tatsache erklären, warum hier ausgerechnet Mg-Wolframit gebildet wurde (-> es war einfach keine andere Möglichkeit da). Sobald Ca oder Fe/Mn zur Verfügung gestanden hätte, wäre es zur Bildung von Scheelit und/oder Wolframit gekommen.

Genaueres würde aber nur das Studium der beim Huanzalait angegebenen Primärliteratur ergeben. Die habe ich leider nicht.

Glück Auf!
Smoeller

[giantcrystal]

Hallo Sebastian und alle

danke für die ausführliche und erleuchtende Antwort. So wird es denn wohl sein...allerdings sollte bei dem Mg - Reichtum in vielen Kalksteinen Huanzalait - den kannte ich noch nicht - kein besonders seltenes Mineral sein, oder ?

Glück Auf

Thomas

[aca]

So wie auch Sellait (tetragonal, nicht kubisch wie Fluorit), Isokit und Panasqueirait (beide monoklin und nicht hexagonal wie Apatit) nicht so rar sein dürften.
Magnesium ist einfach anders drauf als Calcit (Ionenpotential etc.), sonst wäre es in der Erdkruste nicht so selten ( gemessen daran, wie häufig es im Erdmantel ist, aus dem die Erdkruste ausdifferenzierte).

[cmd.powell]

Hi Thomas

Vielleicht ist das Magnesiumwolframat auch leichter löslich als das Calciumwolframat (Scheelit). Wenn es sich ähnlich verhält wie bei den Sulfaten, wäre das ebenfalls eine mögliche Erklärung. Dabei muss es ja gar nicht so ein drastischer Unterschied wie bei MgSO₄ und CaSO₄ sein, es reicht ja, wenn bei den typischen Bildungsbedingungen das Magnesiumwolframat deutlich leicht löslich ist/wäre. Nur so eine Idee dazu...

[Axinit]

Servus,

die Antwort ist einfach: Magnesiumwolframat ist offensichtlich recht gut wasserloeslich, wie schon von cdm.powell vermutet. Somit kann sich in waessriger Lsg. und in Gegenwart von Ca-Ionen kein Magnesiumwolframat bilden - als Produkt einer Festkoerperreaktion ist die Entstehung von MgWO4  aber durchaus denkbar.

Wer es genauer wissen will: Haeusler, Moebius und Nau, Zeitschrift fuer Anorganische & Allgemeine Chemie, 386 (1971) 270- 276.

GA

Harald