| Nancyrossit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Nummer |
2024-033 |
| IMA-Symbol |
Ncy |
| Chemische Formel |
|
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Oxide und Hydroxide |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | tetragonal |
| Kristallklasse; Symbol | tetragonal-dipyramidal; 4/m |
| Raumgruppe | P42/n (Nr. 86) |
| Gitterparameter | a = 7,3738(1) Å; c = 7,2970(2) Å |
| Formeleinheiten | Z = 4 |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | Bitte ergänzen |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 3,842 |
| Spaltbarkeit | Bitte ergänzen |
| Farbe | Bitte ergänzen |
| Strichfarbe | Bitte ergänzen |
| Transparenz | Bitte ergänzen |
| Glanz | Bitte ergänzen |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,966 nβ = 1,971 nγ = 1,974 |
| Doppelbrechung | δ = 0,008 |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 73,5° |
Das sehr seltene Mineral Nancyrossit ist ein Eisen-Germanium-Hydroxid aus der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und hat die idealisierte chemische Zusammensetzung Fe3+Ge4+O6H5. Strukturell gesehen ist Nancyrossit ein nicht stöchiometrischer Doppelperowskit aus der Perowskit-Supergruppe.
Nancyrossit kristallisiert mit tetragonaler Symmetrie.
Die Typlokalität ist die Kupfer-Blei-Zink-Silber-Grube Tsumeb Mine bei Tsumeb in der Oshikoto-Region im Norden Namibias.
Das Zinn-Analog von Nancyrossit synthetisierten I. Morgenstern-Badarau und A. Michel von der Universität Paris-Süd in Orsay (heute Universität Paris-Saclay). Sie beobachteten, dass synthetisches, grau-grünes Fe2+Sn(OH)6 nicht stabil ist und sich binnen zwei Tagen an der Luft umwandelt in eine gelbe Verbindung gleicher Struktur aber mit kleinerer Gitterkonstante, in der sie nur noch dreiwertiges Eisen (Fe3+) nachweisen konnten. Sie vermuteten eine Autooxidation des Eisens, begleitet von einer Abgabe von Wasserstoff, der mit dem Luftsauerstoff zu Wasser reagiert, und gaben die Zusammensetzung der neuen Verbindung an mit Fe3+Sn4+O(OH)5.
Das erste natürliche Vorkommen von Fe3+Sn4+(OH)5O (Jeanbandyit) beschrieb Anthony R. Kampf vom Natural History Museum of Los Angeles County 1982 auf Stufen mit Fluorapatit aus der Zinn-Wolfram-Grube Siglo XX im Departamento Potosí, Bolivien.
Die Erstbeschreibung des Germanium-Analoges von Jeanbandyit, das Mineral Nancyrossit, wurde im Jahr 2025 von der Arbeitsgruppe um Mark D. Welch vom Natural History Museum in London publiziert. Sie benannten den neuen Eisen-Germanium-Hydroxyperowskit nach Nancy L. Ross, Professorin für Mineralogie und Festkörperphysik am Virginia Polytechnic Institute and State University in Blacksburg, Virginia, in Würdigung ihrer Beiträge zur Kenntnis der Struktur und Kristallchemie von Perowskiten und verwandten Verbindungen, insbesondere Stottit.
Die strukturelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Nancyrossit zur Gruppe der nicht stöchiometrischen Doppelperowskite mit unbesetzter A-Position in der Perowskit-Supergruppe. Hier bildet er zusammen mit Burtit, Jeanbandyit, Mushistonit, Natanit, Schoenfliesit, Vismirnovit und Wickmanit die Schoenfliesit-Untergruppe.
Da Nancyrossit erst 2025 als neues Mineral anerkannt worden ist, ist es in der letztmalig 1977 überarbeiteten Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage) noch nicht verzeichnet.
Auch die zuletzt 2018 überarbeitete Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, führt den Nancyrossit noch nicht auf.
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik kennt den Nancyrossit ebenso wenig, wie die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana.
Nancyrossit ist das Fe3+-Analog von Stottit sowie das Germanium-Analog von Jeanbandyit und hat die Endgliedzusammensetzung
worin in eckigen Klammern die Position in der Perowskitstruktur angegeben ist und ☐ für eine Leerstelle auf der A-Position steht.
Die empirische Zusammensetzung des Nancyrossit aus der Typlokalität ist:
Anders als bei den Hydroxid-Perowskiten ohne Protonendefizit, werden die Protonen im Nancyrossit nicht direkt den Sauerstoffanionen zugeordnet, sondern dynamisch über alle Sauerstoffe verteilt. Daher wählten Welsh und Mitarbeiter eine Schreibweise der Mineralformel mit einzeln aufgeführten Protonen (H+) statt (OH)-Gruppen. Sie beobachteten dieses Verhalten auch beim Jeanbandyit und empfehlen auch für diesen Perowskit ihre alternative Strukturformel.
Die Einkristallstrukturverfeinerung von Nancyrossit ergab tetragonale Symmetrie der Raumgruppe P42/n (Raumgruppen-Nr. 86) mit den Gitterparametern a=7,3738(1) Å und c=7,2970(2) Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.
Die optischen Eigenschaften (schwache Doppelbrechung, optisch zweiachsig) deuten auf eine niedrigere Symmetrie hin, doch die Ursache der anormalen optischen Eigenschaften vieler Hydroxyperowskite ist nicht abschließend untersucht.
Nancyrossit hat die Struktur von Perowskit. Die von 10 Hydroxid-Ionen und 2 Sauerstoffionen kuboktaedrisch umgebene A-Position ist unbesetzt. Die 6-fach koordinierte, oktaedrische B-Position ist in 2 Positionen aufgespalten, die vollständig von Eisen (Fe3+) und Germanium (Ge4+) besetzt sind. 1/6 der Anionenpositionen ist mit O2- statt (OH)- besetzt. Spektroskopische Untersuchungen der Gitterschwingungen im Frequenzbereich der O-H-Schwingungen zeigen für Nancyrossit und Jeanbandyit keine klar getrennten Absorptionsmaxima, wie bei Hydroxyperowskiten mit 6 OH-Gruppen (z. B. Stottit, Natanit), sondern einen breiten, diffusen Absorptionsbereich. Daraus wird auf eine dynamische Verteilung der 5 Protonen auf die 6 Sauerstoffe der Strukturformel geschlossen, während in den Hydroxyperowskiten ohne Protonenfehlstellen die Protonen auf festen Positionen in der Kristallstruktur sitzen.
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Bisher (Stand 2026) ist Nancyrossit nur an seiner Typlokalität dokumentiert werden, der Tsumeb Mine bei Tsumeb in der Oshikoto-Region im Norden Namibias, wo er sich vermutlich bei der Oxidation von Stottit (Fe2+Ge(OH)6) gebildet hat.