Pyrit/Arsenopyrit

[uwe]

Pyrit kommt ja in verschiedenen Abstufungen von goldgelb vor, also von fast silbern biw tief goldgelb.

Nun meine Frage an diejemigen, welche Mineralogie studiert haben:

Gibt es eine Vermischung von Pyrit und Arsenopyrit in einem Aggregat, wobei eine visuelle Unterscheidung im Sinne einer nebeneinander vorkommenden Paragenese nicht möglich ist. Wenn ja, treten dann Pyrit ud Arsenopyrit  in einem Gitter auf oder ist es ein Gemisch etwa im Sinne einer Epitaxie. Ich weis natürlich, daß die Kristallsysteme von Pyrit und Arsenopyrit verschieden sind. Aber man trifft ja in der Natur immer wieder auf Überraschungen und so genau ist ja ein Kristallsystem auch nicht.

Uwe

[geomueller]

Hallo Uwe,
ich habe zwar nicht Mineralogie sondern Erkundungsgeologie studiert, antworte aber trotzdem
Also meiner Meinung nach gibt es eine Vermischung von Pyrit und Arsenopyrit in einem Aggregat nicht. Aber es gibt arsenhaltigen Pyrit, genauso wie es z. B. silberhaltigen und goldhaltigen Pyrit gibt. So erklärt sich dann auch das Farbspektrum des Pyrit.

Gruß Jürgen

[uwe]

Damit wären Pyrit und Arsenopyrit die zwei Endglieder einer Mischungsreihe - oder. Aber es gibt ja die beiden unterschiedlichen Kristallklassen. Bei irgend einem Arsengehalt müßte ja das Kristallgitter "umschalten". Oder gibt es auch monoklinen Pyrit und kubischen Arsenopyrit.

Grud meiner Frage ist die unten gezeigte Stufe von Pyrit aus Schlema. Oben sehe ich kubische Strukturen aber unten sieht es sehr nach Arsenopyrit aus.

Uwe 

[Jochen1Knochen]

Hallo!
Da solltest du mal die Härte prüfen,ob das dann wirklich Pyrit ist.Da sollte dann dann die Oberseite Glas ritzen und die Unterseite nicht.
Kristallin sehen die Strukturen nicht so richtig aus.Eher Verwitterung oder Einwachsung.Das kann aber auch nur vom Foto her so komisch rüberkommen.
Gruß Jens

[harzforelle]

Hallo,
Arsenopyrit FeAsS und Pyrit FeS2 zusammen müßte relativ selten vorkommen. Eher sind mir da die Pseudomorphosen von Pyrit nach Pyrrothin FexS bekannt, z.B. der Federpyrit von Neudorf. Auch die Schlemaer Stufe sieht mir sehr nach Pyrrothin aus.

GA Jochen

[cmd.powell]

Damit wären Pyrit und Arsenopyrit die zwei Endglieder einer Mischungsreihe - oder. Aber es gibt ja die beiden unterschiedlichen Kristallklassen. Bei irgend einem Arsengehalt müßte ja das Kristallgitter "umschalten". Oder gibt es auch monoklinen Pyrit und kubischen Arsenopyrit.

Nein, es gibt definitiv keinen monoklinen Pyrit oder kubischen Arsenopyrit. Es gibt jedoch orthorhombischen "Pyrit", der ist dann allerdings unter dem Namen Markasit bekannt. Daher ist Deine Vermutung, das Pyrit und Arsenopyrit zwei "Endglieder" einer Mischungsreihe sind, durchaus richtig. Allerdings weiß ich nicht, ob man hier von einer Mischungsreihe sprechen kann.

[Uwe Kolitsch]

Zitate zum maximalen As-Gehalt von Pyrit:

Abraitis, P.K., Pattrick, R.A.D. & Vaughan, D.J. (2004): Variations in the compositional, textural and electrical properties of natural pyrite: a review. Int. J. Miner. Process. 74, 41–59.
Blanchard, M., Alfredsson, M., Brodholt, J., Wright, K. & Catlow, C.R.A. (2007): Arsenic incorporation into FeS2 pyrite and its influence on dissolution: A DFT study. Geochem. Cosmochem. Acta, 71, 624-630.
Chouinard, A., Paquette, J. & Williams-Jones, A.E. (2005): Crystallographic controls on trace-element incorporation in auriferous pyrite from the Pascua epithermal high-sulfidation deposit, Chile-Argentina. Can. Mineral. 43, 951–963.

Exklärungen: Substitution von S durch As (Chouinard et al., 2005; Blanchard et al., 2007), oder Substitution von Fe durch As (Chouinard et al., 2005).

[Embarak]

Hallo

...Daher ist Deine Vermutung, das Pyrit und Arsenopyrit zwei "Endglieder" einer Mischungsreihe sind, durchaus richtig.
Allerdings weiß ich nicht, ob man hier von einer Mischungsreihe sprechen kann.

Nicht verstanden.
Ich möchte Uwe's Frage etwas allgemeiner stellen:

Sind echte Mischungsreihen von einem Kristallsystem zum anderen denkbar, da dann das Kristallgitter tatsächlich "umschalten" müsste ?
Spontan fallen mir nur welche ein, bei denen das nicht der Fall ist:
Eosphorit-Childrenit        beide orthorhombisch
Mimetesit-Pyromorphit    beide orthorhombisch
Calcio-Olivin über Fayalith-Forsterit-Reihe  - Tephroit, alle orthorhombisch
Tennantit-Tetraedit          beide kubisch
Hindalit-Corkit                 beide trigonal
Roselith-Wendwilsonit    beide monoklin , allerdings schichtartig in einem Kristall gemischt

Habe ich nur zufällig einige gefunden, bei denen das zutrifft oder wie sind Mischungsreihen definiert ?

(Das Feldspatdreieck als Mischungssystem habe ich bei der Überlegung ausgeklammert, da es wesentlich komplexer ist
und zeigen könnte, daß meine Überlegung nicht stimmt...)

Gruß
Norbert

[Krizu]

Hallo,

der korrekte Begriff ist Mischkristallbildung, ideale oder völlständige Mischkristallbildung, englisch Solid solutions. Mischreihe dürfte nicht viele Treffer liefern.

In der Regel liegt eine Mischkristallbildung bei vergleichbaren Ionenradien und Strukturen vor. Jetzt hängt es von den Unterschieden in den Strukturen ab.
Als Beispiel ein System mit Perowskiten (sorry - War bei uns in der damaligen Zeit Thema): KTaO3 Und KNbO3. In der Hochtemperaturphase sind beide kubisch, KNbO3 macht aber einige Phasenübergänge und ist imho orthorhomgisch bei Raumtemperatur. Auf der anderen Seite steht das System BaTiO3 und CaTiO3. Die bilden Mischkristalle, aber keine ideale Reihe, es gibt ein Schmelzpunktminimum.

Lange Rede kurzer Sinn: Vergleichbare Kristallstrukturen und Ionenradien sind Bedingung, aber es reicht alleine nicht aus.

MfG

Frank
 

[Embarak]

Hallo

der korrekte Begriff ist Mischkristallbildung, ideale oder völlständige Mischkristallbildung, englisch Solid solutions. Mischreihe dürfte nicht viele Treffer liefern.

Damit komme ich weiter. Der englische Begriff hatte mir gefehlt. 
Danke für Erklärung

Norbert

[cmd.powell]

Hallo

...Daher ist Deine Vermutung, das Pyrit und Arsenopyrit zwei "Endglieder" einer Mischungsreihe sind, durchaus richtig.
Allerdings weiß ich nicht, ob man hier von einer Mischungsreihe sprechen kann.

Nicht verstanden.

Zugegeben blöd formuliert. Eigentlich wollte ich damit sagen, das Pyrit und Arsenopyrit zwar als "Endglieder einer Mischungsreihe" angesehen werden können, da es aber keine (ich kenne zumindestens keine) Mischungsreihe gibt, gibt es nur die beiden Minerale. Wenn man in einem solchen Stoffdiagramm korrekt vorgeht, würde man eine Mischungslücke finden, ähnlich wie bei den Feldspäten und zig anderen Mineralen auch. Nahe an den beiden Endgliedern der Mischungsreihe findet man dann die geringen Löslichkeiten von z.B. As in FeS₂. Dazwischen ist wahrscheinlich eine sehr breite Lücke, in der es keine Mischkristalle (z.B. Fe₂AsS₃, also Pyrit/Arsenopyrit 1:1) gibt. Eine Schmelze mit der Zusammensetzung Fe₂AsS₃ kristallisiert zur 50% zu Pyrit und zu 50% zu Arsenopyrit. Ok, so erkläre ich das jetzt erstmal, ohne das Stoffsystem wirklich zu kennen ! Keine Ahnung, ob sich da vielleicht doch noch irgendwelche stabilen Zwischenphasen ausbilden - solche Systeme können schnell äußerst komplex werden.

[Krizu]

Zugegeben blöd formuliert. Eigentlich wollte ich damit sagen, das Pyrit und Arsenopyrit zwar als "Endglieder einer Mischungsreihe" angesehen werden können, da es aber keine (ich kenne zumindestens keine) Mischungsreihe gibt, gibt es nur die beiden Minerale. Wenn man in einem solchen Stoffdiagramm korrekt vorgeht, würde man eine Mischungslücke finden, ähnlich wie bei den Feldspäten und zig anderen Mineralen auch. Nahe an den beiden Endgliedern der Mischungsreihe findet man dann die geringen Löslichkeiten von z.B. As in FeS₂. Dazwischen ist wahrscheinlich eine sehr breite Lücke, in der es keine Mischkristalle (z.B. Fe₂AsS₃, also Pyrit/Arsenopyrit 1:1) gibt.

Hallo Markus,

ersetze Mischungsreihe konsequent durch Mischkristall-Bildung :-)  So schlimm sind die Zustandsdiagramme aber auch nicht: http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Phasendiagramm

MfG

Frank

[uwe]

OK, die Diagramme habe ich als Laie nach mehrmaligen Durchlesen so leidlich verstanden. Ich gehe davon aus, das anstelle Temperaturänderung in einer Schmelze die Diagramme auch für Temperaturänderung in eine hydrothermalen System (darum wird es sich bei Pyrit und Arsenopyrit wohl handeln) gelten? Oder ?

Hier wäre natürlich die Farge interessant, ob sich Pyrit und Arsenopyrit bei unterschiedlichen Temperaturen aus der hydrothermalen Phase als Kristalle absetzen. Dann wäre es gut, wenn man wüßte. welches Phasendiagramm auf dieses System zutreffen könnte.

In meinem Fall wird es wohl Pyrit sein. Was mich stutzig gemacht hat, waren blaugrüne, wasserlösliche Korrosionsrückstände auf der lange Zeit gelagerten Stufe.

Gruß
Uwe

[Krizu]

Hallo,

das FeSO4 mit Kristallwasser kann grün sein, wenn Fe3+ im Gitter vorhanden ist. Ansosnten ist es eher blau.
Auf der anderen Seite ist die Einlagerung von Kupfer sehr häufig.

MFG

Frank

[cmd.powell]

So schlimm sind die Zustandsdiagramme aber auch nicht:

Klar, solange man nur mit zwei Stoffen bei konstantem Druck arbeitet - nur wo findet man das in der freien Natur ?

@Uwe: Also das Verhalten einer Schmelze ist nur begrenzt auf eine hydrothermale Lösung anwendbar. Die Bildung in einer hydrothermalen Lösung findet ja immer unterhalb vom kritschen Punkt der Wassers statt (373 °C, wenn ich mich recht erinnere), darüber wären es dann pneumatolytische Bildungen (vom Prinzip her nur wenig unterschiedlich zur hydrothermalen Bildung). Bei der hydrothermalen Bildung befinden wir uns also weit unterhalb der Schmelzpunkte von Pyrit oder Arsenopyrit, somit spielt das Zusandsdiagramm keine Rolle mehr, eher die unterschiedlichen Löslichkeiten von Pyrit und Arsenopyrit.

Ob sich einer der Beiden (Pyrit, Arsenopyrit) erst nach dem Anderen abgesetzt hat kann man oft daran sehen, das man z.B. Pyritkristalle auf Arsenopyrit findet, aber nicht umgekehrt - demnach wäre der Pyrit nach dem Arsenopyrit auskristallisiert, nur als Beispiel.