Cölestin

Andere deutsche Schreibweise: Coelestin; Englisch: Celestine (früher celestite); Französisch: Celestite; Spanisch: Celestita

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Geschichte

Wer Cölestin zuerst entdeckte und woher das Typlokalitätsmaterial herkam, ist nicht ganz klar. Offiziell wurde das Mineral 1781 vom französichen Geologen Dolomieu auf Sizilien entdeckt, andere Quellen sprechen von einer Erstbeschreibung im Jahr 1791, wobei das Originalmaterial faseriger blauer Cölestin von Belliwood, Blair County, Pennsylvania gewesen sein soll.

Das Mineral wurde bereits Ende des 19. Jahrhunderts in England und Deutschland bergmännisch abgebaut, wobei der Hauptverwendungszweck die Restentzuckerung von Melasse und die Herstellung von Feuerwerk war. Zwischen 1880 und 1920 deckten die Gruben in der Avon Gorge bei Bristol in SW-England 90% des Welt-Cölestinbedarfs. Aus drei Lagerstätten bei Yate, nördlich von Bristol, wurde Cölestin bis Mitte der 1930er Jahre gefördert.

Namensgebung

Cölestin oder Coelestin wird vom lateinischen coelestis = himmelblau (bzw. himmlisch) abgeleitet. Das CNMMN hat Cölestin als offiziellen Begriff für Sr-reiche Phasen der Baryt-Cölestin-Mischreihe festgelegt. Die deutsche Schreibweise ist uneinheitlich. Es gilt sowohl der historische Name Cölestin (wie schon in Meyer's Lexikon 1888 beschrieben), als auch die optionale Bezeichnung Coelestin. Im Englischen wurde bisher Celestite verwendet; die heutige verbindliche, englischsprachige Schreibweise ist Celestine.

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Riesen-Cölestinkristalle aus der Crystal-Cave in Put-in-Bay (Eriesee)

Im Jahr 1887 emigrierte der Deutsche Gustav Heinemann aus Baden-Baden nach Put-in-Bay auf der südlichen Bass-Insel im Erie-See (Ohio, USA) und begann dort Wein anzubauen. Im Jahr 1897 entdeckte er bei Brunnenbauarbeiten unterhalb seines Weingutes eine Kalksteinhöhle von ca. 10 m Teufe, deren Wände komplett mit riesigen tafeligen Cölestinkristallen bedeckt war. Die Originalhöhle war viel kleiner als heute, da zwischenzeitlich größere Mengen des Cölestin als Rohstoff für die Feuerwerkherstellung abgebaut wurden. Heinemann entschied jedoch gottseidank, dass die Bergmannsarbeiten eingestellt wurden und machte aus der Höhle eine Touristenattraktion unter dem Namen "Crystal Cave". Die Einnahmen von den Besuchern ermöglichten es Heinemann, während der Prohibitionsjahre zu überleben, während andere Weingüter in der Nachbarschaft wirtschaftlich ruiniert wurden.

Die Cölestinkristalle der Crystal Cave sind weiß bis bläulich, bis zu ca. 46 cm breit (andere Quellen sprechen von bis zu 1 m) und haben ein geschätztes Gewicht von bis zu ca. 120 kg. Die Entstehung der Kristalle ist unbekannt, man nimmt jedoch an, dass sie hydrothermal gebildet wurden. Interessant ist, dass dieses Mineral in keiner einzigen der anderen benachbarten Kalksteinhöhlen auftritt, jedoch in einem Kalksteinbruch auf der weiter entfernten Kelly-Insel (Erie-See). Allerdings erreichen die Cölestinkristalle bei weitem nicht die Größe derjenigen der Crystal Cave und kommen in Geoden (ähnlich wie in Madagaskar) vor. Leider gibt es, wenngleich das Vorkommen sehr bekannt ist, keine veröffentlichten wissenschaftlichen Untersuchungen dieses einmaligen Vorkommens. Die der Familie gehörende Höhle kann jederzeit besichtigt werden.

Literatur zur Fundstelle

• http://www.heinemanswinery.com/crystal_cave.cfm

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Charakteristika, Ausbildungsformen und Aggregate

Cölestin bildet eine Serie mit Baryt und gehört zur Barytgruppe, chemisch Strontiumsulfat (SrSO₄). Er hat eine gute (auf {001}) bis perfekte Spaltbarkeit (auf {210}), eine Härte von 3-3,5, eine Dichte von 3,97-3,98 und besitzt Glasglanz. Das Mineral ist transparent bis durchscheinend.

Die Farbpalette reicht von farblos über weiß, typisch blassblau, rosa, orange (durch Cu⁺ über 50 ppm), blassgün, blassbraun bis schwarz. Das Mineral ist schwach pleochroitisch.

Das orthorhombische Mineral Cölestin findet sich in spitzen, nadeligen, säuligen, prismatischen, stengeligen, flach- bis dicktafeligen, pfahlförmigen rhombischen Kristallen, gewöhnlich in Drusen. Auch in schaligen Aggregaten, in parallelfaserigen Platten und Trümern sowie in rundlichen, massiv feinkörnigen Aggregaten von teilweise auch erdiger Gestalt kann Cölestin angetroffen werden. Konkretionen und stalaktitische Formen sind ebenfalls bekannt.

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Ursachen der Farbgebung

Die meist hellblaue Farbe verblasst nach Erhitzen über 200^oC und kehrt nach Bestrahlung mit Röntgenstrahlen wieder zurück. Die thermische Stabilität der blauen Farbe (gemessen bei der Verblassungstemperatur von 190^oC) ist proportional zum Bleigehalt. Die farbproduzierenden Zentren im Cölestin-Gitter werden durch die Gegenwart von Spurenbestandteilen stabilisiert (primär K⁺), welches Sr²⁺ ersetzt.

Literatur

• Bernstein,L.R., 1979; Coloring mechanism in celestite; Am.Min.:64, 160-168

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Varietäten und Synonyme

• Barium-Cölestin (Barian celestine) (Sr,Ba)SO₄); Pflüglhof-, Modre- und Gigler-Steinbrüche bei Koschach, Maltatal, Hohe Tauern, Kärnten, Österreich
• Calciocoelestin ((Sr,Ca)SO₄); Sierra Oscura, Socorro County, New Mexico, USA
• Coelestobaryt > (Barium-Cölestin; Mischungsreihe Coelestin-Baryt)
• Fasercölestin (faserige Varietät)
• Schätzit (Synonym)

Cölestin-Chrysanthemensteine

Chrysanthemen- oder Blumensteine werden in Japan und China als Dekorativelemente in der Landschaftsgärtnerei oder zur Darstellung einer Miniaturlandschaft verwendet. Die Steine, meist in Größen zwischen 15-50 cm, werden als Gestein in Flussbetten gefunden und sind deshalb abgerundet. Die auf den nebenstehenden Bildern gezeigten Chrysanthemen oder Blumen sind radialstrahlige Cölestin-Calcit-Aggregate in dunkler Matrix (meist Kalksteine). Der rechts gezeigte Chrysanthemenstein aus China wurde 1915 bei der Panama International Exhibition ausgestellt und erhielt eine Goldmedaille. Bei einer Analyse des Gesteins konnten 10 verschiedene Spurenelemente festgestellt werden (Selen, Strontium, Gold, Silber, Wismut u.a.) (Anmerkung: Es gibt auch Chrysanthemensteine mit Dolomit oder Andalusit als Blüte)

Literaturangaben zu Chrysanthemensteinen

• Fang, Ye-sen, Yuan, Xu-Yin, 1991; Discovery of the Chrysanthemum shaped Celestite in the Permian Carbonates of Pingxiang-Leping Depression of Jianxi Province; Chin. Science Bull.: 36, 14

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Vorkommen und Paragenesen

Cölestin bildet sich sehr oft sedimentär, diagenetisch oder in Klüften und Hohlräumen (oft in Höhlen) von sedimentären Gesteinen (Mergel, Kalksteine) und Evaporiten (Salzgesteinen), präzipiert durch migrierendes strontiumhaltiges Grundwasser oder Sr-haltige Lösungen; paragenetisch mit Gips, Schwefel, Strontianit, Calcit, Halit, Anhydrit, Gips, Fluorit. In mafisch-vulkanoklastischen Gesteinen auch mit Analcim, Natrolith, Hydroxyapophyllit und Celadonit.

Strontiumsulfat ist eine gewöhnliche diagenetische Mineralphase in marinen Karbonat-Sedimenten, wo es sich während der Umwandlung von Sr-haltigem Aragonit oder biogenem Calcit zu niedrigem Sr-Calcit oder Dolomit entwickelte. Die größten sedimentären Cölestinvorkommen enthalten mehrere Mio. Tonnen SrSO₄ und kommen als epigenetische Verdrängungen und als Hohlraumfüllungen in küstennahen marinen Karbonaten und Evaporit-Sequenzen vor. Die Wirtsgesteine reichen vom Silur bis zum Pliozän.

Seltener in hydrothermalen Gängen, in Syeniten (Bsp. Scharfenberg, Meißen) und in Blasenräumen vulkanischer Gesteine (mafische Vulkanoklastite); paragenetisch mit Analcim, Hydroxyapophyllit, Celadonit.

Acantharea und Cölestin-Versteinerungen

Acantharea sind eine kleine Klasse von Radiolarien, deren Skelette (Gerippe) nicht wie die anderen Vertreter des Reiches der Protisten (resp. ältere Bezeichnung Protozoen) aus Silikat, sondern aus Cölestin bestehen. In der Nähe des Fernpasses (Nord-Tirol) wurden massenhaft Cölestin-Versteinerungen im Hauptdolomit der Lechtaler Alpen gefunden.

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Verwendung und Lagerstätten

Cölestin wird als Strontiumnitrat, -oxid und -bromid zur Rotfärbung von Feuerwerk benutzt. Strontiumoxid mindert die Strahlungsintensität in Bildschirmröhren (in den USA ist es gesetzlich verordnet, dass das Glas von Farb-TV-Bildröhren und anderen Geräten, welche Kathodenstrahlröhren verwenden, Strontium enthalten müssen, um die Röntgenstrahlung zu blockieren); des Weiteren verbessert Strontium die Brillanz von Gläsern; Strontium-Ferrit wird für permanente Keramikmagnete benutzt; Strontiumkarbonat beseitigt Unreinheiten während der elektrolytischen Produktion von Zink; Strontiumbromid ist ein Sedativum. Des Weiteren bei der Herstellung von Farbstoffen, buntem Glas und Elektrobatterien und zur Stahlhärtung. Gegen Ende des 19. Jdts. wurde Cölestin neben Strontianit zur Erzeugung von Strontiumhydroxid gefördert und zur Restentzuckerung von Melasse benutzt. Die Weltjahresproduktion von Cölestin (und Strontianit) betrug 1995 340.000 to, wovon ca. 43% aus Mexiko und ca. 27% aus Spanien kam.

Cölestin als Rohmaterial

Nur Cölestin und Strontianit enthalten Strontium in ausreichender Menge, um als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Strontiumverbindungen infrage zu kommen. Cölestin kommt jedoch in weitaus größeren Mengen als Strontianit vor, wenngleich Strontianit wirtschaftlich optimaler wäre, da die Basis der meisten Strontiumverbindungen Strontiumkarbonat ist.

Zur Gewinnung von Strontiumkarbonat aus Cölestin wird entweder das Schwarzasche-Verfahren (über den Weg von Strontiumsulfid) oder das Soda-Asche-Verfahren angewandt.

Bedingt durch die weltweite Konzentration der TV-Geräteproduktion auf einzelne Standorte, sind die USA, China, Japan und Korea die größten Verbraucher von Strontium. Fast der gesamte Strontiumbedarf der US-Glasindustrie (strahlungsarme Bildschirme) wird durch Cölestinimporte aus Mexiko gedeckt; fast die gesamte Cölestin-Produktion der Türkei geht nach Korea. Zwischen 2003 und 2004 wurde in Delinha, Provinz Qinghai in NW-China (mongolisch-tibetisch-kazakische autonome Präfektur Haixi im Qaidam-Becken) für 21,4 Mio. US$ eine Flotations-/Anreicherungsanlage gebaut, welche jährlich ca. 300.000 to Cölestinerz verarbeiten soll, um daraus ca. 30.000 to Strontiumkarbonat zu gewinnen. Das Mineral stammt aus nahegelegenen sedimentären Lagerstätten. Der Betreiber der Anlage ist die Qinghai Shanchuan Miners Development Co.

Die aktuell größten Cölestin-Produzenten sind Spanien, Mexico, China, Spanien und die Türkei. In Grönland wurde eine Lagerstätte von ca. 25-50 Mio. Tonnen mit einem SrSO₄-Durchschnittsgehalt von 50-60% in einem isolierten Gipsvorkommen entdeckt (wahrscheinlich salinen Ursprungs). Kleinere Cölestin-Förderländer sind Argentinien, Iran, Algerien und Pakistan. Der Abbau von Cölestin in den USA und England wurde eingestellt.

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Fundorte

Bekannteste alte und neue Fundorte

Madagaskar: Sakoany, Vallée de la Sofia, Mahajanga (Majunga)

Das Dorf Sakoany liegt an der Westküste Madagaskars in der Provinz Mahajanga (Majunga) nahe am Fluss Betsiboka und ist per Boot erreichbar. Aus den mittlerweile stark ausgebeuteten Schürfgruben kamen (und kommen) seit etwa 1970 abertausende von Geoden, gefüllt mit hervorragend kristallisierten hellblauen bis farblosen Cölestinen; oft in außergewöhnlich großen Kristallen, welche Längen bis über 10 cm erreichen können. Es wurden Geoden bis über 40 kg Gewicht geborgen. Die Fundstelle hat die weltbesten, spektakulärsten Sammlerstufen geliefert, welche heute in jedem größeren Museum zu den Anziehungspunkten gehören.

Die madegassischen Cölestine sind durch Zersetzung fossiler Muscheln in einem Umfeld niedrigtemperierter Lösungen in sedimentären Schichten zwischen Paläozoikum und Mesozoikum entstanden.

Das Vorkommen wird von den einheimischen Sakalava-Familien, welche traditionell von Fischfang und Landwirtschaft leben, abgebaut. Der Abbau geschieht durch Grabungen bis ca. 15 m Teufe (fast auf Meeresspiegelhöhe). Das Vorkommen ist etwa 10 km² groß. Da die Grabungen so nahe zum Meer stattfinden, ist der Abbau der Geoden nur bis etwa zur Höhe des Meeresspiegels möglich. Zusätzlich erlauben es die lokalen Sitten und Bräuche nur an bestimmten Tagen in der Woche zu graben und auch nicht während bestimmter Monate des Jahres. Diese Bedingungen erklären, warum es trotz des Reichtums des Vorkommens nicht einfach ist, immer und zu jeder Zeit gute Stufen zu finden.

Die Betreiber der Abbaue, bzw. die lokalen Verkäufer, unterscheiden Cölestine in 5 Qualitäten plus einer außergewöhnlichen "Extraqualität" (zit. Markus Zell)

Literatur zur Fundstelle

• Besaire, H.,1966; Gites mineraux de Madagascar. Annales Geologique de Madagascar. Fascicule XXXIV. Tananarive, Fianarantsoa Province .
• Lacroix,A., Kunz, G.F., 1922/1923; Minéralogie de Madagascar; Science

Sizilien

Die Insel Sizilien ist nicht nur wegen seiner bipyramidalen Schwefel- und hexagonalen Aragonitkristalle, sondern auch für ausgezeichnete prismatische Cölestine berühmt geworden. Seit weit mehr als hundert Jahren sind aus einigen der über 1.400 Schwefelgruben viele hervorragende Stufen geborgen worden und finden sich in den bekanntesten Sammlungen.

Das Mineral kam zusammen mit Aragonit, Gips, Schwefel und seltener Quarz als Wandauskleidung in Hohlräumen, sowie in Klüften und Spalten des über den Schwefelbändern liegenden Kalksteins vor. Die meisten sizilianischen Cölestine sind farblos bis weiß, seltener sind hell- bis himmelblaue Kristalle, etwa von der Miniera Delia oder bräunliche, transparente Kristalle von der Miniera Bubbonia. Die bekanntesten Vorkommen waren die Grube Giana Solfatar (Racalmuto, Provinz Agrigento), welche in vielen Sammlungen unter dem Fundortnamen Agrigento, auch Girgenti, oder nur unter Racalmuto geführt werden. Sehr schöne farblose und weiße, sowohl spitznadelige als auch blockige Kristalle bis zu 20 cm Größe stammen aus den Gruben Muculufa und La Grasta (Butera, Provinz Caltanissetta), sowie zusammen mit weißem Aragonit aus der Miniera Giumentaro (Ponte Capodarso, Provinz Enna). Eine der berühmtesten Cölestin-Fundstellen war die Miniera Floristella (Valguernara, Provinz Enna) mit Cölestinkristallen bis 10 cm Größe. Hervorragende Kombinationen von Cölestin mit großen bipyramidalen Schwefelkristallen kamen von Cozzodisi bei Casteltermini.

Die letzten Gruben schlossen Mitte bis Ende der 1980er Jahre, z.B. die berühmten Minen Floristella bei Enna und Muculufa bei Cattanissella. Seitdem gab es keine nennenswerten Funde von Cölestin, Schwefel oder deren Begleitmineralien mehr.

Literatur zur Fundstelle

• Bancroft,P., 1984; Gem & Crystal Treasures
• de Michele, V., 1974; Guida Mineralogica d'Italia. Instit.Geogr. De Agostini:2, 128-137; Novara
• Hintze,J.;1963; Zur Lagerstätte und Morphologie des sizilianischen Schwefels; Aufschluß:14, 233-236
• Hunt,W., 1915; The origin of the sulphur desposits of Sicily; Econ. Geol:10, 543-559
• Mormino, V., 2004; Sulfur in Sicily; Best of Sicily Magazin
• http://www.webmineralshop.com/articoli/zolfo_eng.htm

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Machow, Tarnobrzg, Podkarpackie, Polen

Die ca. 20 km südwestlich der südostpolnischen Stadt Sandomierz (nahe Tarnobrzg), am oberen Rand der nördlichen Karpathen liegenden Gruben Machow I (Tagebau) und Machow II, zusammen mit den Gruben Jeziorko, Grebow, Basznia und Osiek gehörten zu den letzten in Europa abgebauten Schwefel-Lagerstätten, deren Bergbaugeschichte bis ins 15. Jh. zurückreicht. Außer der Grube Osiek sind alle anderen Vorkommen seit ca. 1922 aufgelassen.

Der Schwefel wurde durch metasomatische Alterung schwefelhaltiger Kalksteine im Unteren Badenium (ein regionaler Zeitabschnitt des Mittleren Miozän, ca. von 16,5 bis 13 Mio. Jahren) in Form mariner Sedimente gebildet. Die Kalksteinschichten enthalten zwischen 25-30% Schwefel; daneben treten Calcit, Aragonit, Baryt und Cölestin paragenetisch auf.

Ausgezeichnete Cölestinstufen bis zu 20 cm aus freistehenden Kristallen auf Gips oder Baryt, teilweise zusammen mit Aragonit, sowie transparente prismatische Kristalle auf Schwefel, kamen zwischen den 1980er Jahren bis ca. 1994 auf die internationalen Märkte. Die Cölestinkristalle von Machow sehen denen von Sizilien zum Verwechseln ähnlich. Machow lieferte ebenso gute Hauerit-Stufen.

Einen guten Überblick über die Mineralparagenese der Grube Machow bietet die Sammlung des Museums "Ziemi" (Museum der Erde) in Warschau.

Literatur zur Fundstelle

• Blian(Blist'an),P., Kondela,J., Seman,P., 2001; Sira v Pol'sku (Schwefel in Polen); Dir. of Open Access Journals, :6, Ausg. 5
• Huber, S. und P., Blaha,A., Knobloch,W., 1980; Polen: Die Mineralien der Schwefellagerstätte Machow; Lapis:11,15-18

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EUROPA

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NORDAMERIKA und MEXIKO

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AFRIKA

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ASIEN

Das Gebiet des ehemaligen Transkaukasien ist bekannt für große Cölestin-Vorkommen, welche sich vom Berg Karatau auf der Mangyschlak-Halbinsel (Mangistau-Plateau, Kasachstan) bis hin zum Berg Beineu-Kyr am Gebirgsrücken Tuarkyr (250 km NE von ehem. Krasnovodsk, heute Türkmenbashi) im NW Turkmenistans erstrecken.
Die Cölestin-Mineralisation wurde in permisch-triassischen Schichten gebildet; eine spätere Umhüllung aus Kalk- und Tongesteinen fand im Mesozoikum bis Känozoikum statt.

Aus der Lagerstätte Aurtash im N der Karagije-Senke (die tiefste, 132 m unter Normalnull liegende Depression, Teil der kaspischen Senke, Kasachstan) wurden graue bis grünliche Cölestinkristalle in Konkretionen geborgen. Vom Berg Ungosa am W-Ende des Ak-Tau-Gebirges (Ufer der Sarytasch-Mündung am Kaspischen Meer) wird über allseitig ausgebildete Gruppen tafeliger, nach der b-Achse gestreckter Kristalle bis 10 cm berichtet. Aufgrund sandiger Einschlüsse sind die Ungosa-Cölestine charakteristisch undurchsichtig. Beineu-Kyr (Turkmenistan) war bis Ende der 1990er Jahre die größte Cölestin-Lagerstätte der ehem. Sowjetunion, welche 1976 entdeckt wurde. Von hier stammen farblose, rosafarbene und blaue, bis 20 cm große und in Partien seltene, durch Hämatiteinschlüsse rote Cölestinkristalle, welche in langgestreckten Linsen über eine Länge von 11 km vorkommen.

In dem Höhlensystem Cupp-Coutunn (Kap-Kutan) im Kugitang-Gebirge (Ausläufer des Gissan-Gebirges, Tien-Shan, Ost-Turkmenistan) kommt Cölestin in mehreren Generationen, meist zusammen mit Gips, als isolierte Rosetten bis 2 cm sowie in Kristallen auf Calcit-Excentriques vor.

Literatur zu den Fundstellen

• Abramov,D.V.;1992; Coelestin von verschiedenen Fundstellen Mittelasiens; Lapis:5, 34-37
• Boyko,A., 2006; Gemstones of Turkmenistan; Turkmenistan: The golden age; Country Turkmenistan
• Maltsev,V.A., 1993; Minerals of the Coutunn Karst Cave System, Southeast Turkmenistan; World of Stones:2, 5-30

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Ergänzende Literatur zu den Fundstellen

Deutschland

• Hoffmann,G.,1995; Coelestinvorkommen und Bergbau in der Trias um Jena/Ostthüringen; Lapis:20,6,13-18
• www.mineralienatlas.de/lexikon (Deutschland/Hessen/Diemelstadt/Obergembeck/Am Soldatenbusch; z.B. Der Coelestin-Tagebau "Am Soldatenbusch" bei Obergembeck)

Österreich

• Niedermayr,G., Praetzel,I., 1995; Die Mineralien Kärntens
• Zirkl, J., 1988; Bleiberg-Kreuth; Die berühmte Wulfenit-Fundstelle in Kärnten; Lapis:13,41

Spanien

• Estroncio; Panorama Nacional; 1996; Estadist. Min. de Espana; Junta de Andalucia

Marokko

• Caia,J.;1968; Roches eruptives básiques et minéralisations en plomb, zinc et strontium de la region de Tirrhist (Haute Atlas de Midelt). Notes Mem. Serv.Geol.Maroc:206, 7-30

Tunesien

• Weinrich,D., 1998; Tunisia; http://www.danweinrich.com/tunis.htm

Mexico

• Panczner,W.; 1992; Minerals of Mexico

USA

• Northrup, J., 1996; Minerals of New Mexico

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Links

• Datenblatt und weitere Bilder

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Quellenangaben

• Collector
• Stefan

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Einordnung

• Kategorie/Mineralienportrait