Willemit

Willemit
Sphärolithischer Willemit (farblos und gelb-orange) aus der Tsumeb Mine, Namibia
Größe: 3,2 × 2,3 × 1,3 cm
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Wlm

Chemische Formel
  • Zn2SiO4
  • Zn2[4][SiO4]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)		 Silikate und Germanate – Inselsilikate (Nesosilikate)
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VIII/A.01
VIII/A.01-020

9.AA.05
51.01.01.02
Kristallographische Daten
Kristallsystem trigonal
Kristallklasse; Symbol trigonal-rhomboedrisch; 3
Raumgruppe R3 (Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148
Gitterparameter a = 13,93 Å; c = 9,31 Å
Formeleinheiten Z = 18
Häufige Kristallflächen {1010}; {1011}; {3034}
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 5,5
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,89 bis 4,19; berechnet: 4,224
Spaltbarkeit undeutlich nach {0001} und {1120}
Bruch; Tenazität muschelig bis uneben; spröde
Farbe farblos bis weiß, fleischrot, dunkelbraun, honiggelb, apfelgrün, blau
Strichfarbe weiß
Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig
Glanz Glasglanz bis Harzglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,691 bis 1,694
nε = 1,719 bis 1,725
Doppelbrechung δ = 0,028 bis 0,031
Optischer Charakter einachsig positiv
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale starke hellgrüne Fluoreszenz

Willemit, auch unter seiner veralteten, bergmännischen Bezeichnung Belgit bzw. als Hebertin oder Villemit bekannt, ist ein relativ selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ mit der chemischen Zusammensetzung Zn2[4][SiO4] und damit chemisch gesehen ein Zink-Silikat. Strukturell gehört Willemit zu den Inselsilikaten.

Willemit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt meist prismatische bis tafelige Kristalle von bis zu 10 cm Größe. Er findet sich aber auch in Form faseriger bis radialstrahliger oder körniger Mineral-Aggregate sowie traubigen Massen. In reiner Form ist Willemit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterfehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch durchscheinend weiß sein und durch Fremdbeimengungen eine fleischrote, dunkelbraune bis honiggelbe, apfelgrüne oder blaue Farbe annehmen. Seine Strichfarbe ist allerdings immer weiß.

Etymologie und Geschichte

Erstmals beschrieben wurde Willemit 1830 von Armand Lévy, der das Mineral nach dem damaligen König der Niederlande Wilhelm I. (1772–1843) benannte. Lévy wollte damit seine Dankbarkeit dafür ausdrücken, dass ihm der König eine Professur an der Universität Lüttich verliehen hatte.

Als Typlokalität gilt der 1837 und 1884 betriebene Tagebau Vieille Montagne (früher auch Altenberg) bei Moresnet (heute Teilgemeinde von Plombières) nahe Kelmis in der belgischen Provinz Lüttich.

Da der Willemit bereits lange vor der 1958 gegründeten International Mineralogical Association (IMA) bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und der Willemit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral bezeichnet. Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Willemit lautet „Wlm“.

Klassifikation

In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Willemit zur Mineralklasse der „Silikate“ und dort zur Abteilung „Inselsilikate (Nesosilikate)“, wo er gemeinsam mit Eukryptit und Phenakit in der „Phenakit-Reihe“ mit der Systemnummer VIII/A.01 steht.

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 VIII/A.01-020. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Inselsilikate mit [SiO4]-Gruppen“, wo Willemit zusammen mit Eukryptit und Phenakit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer VIII/A.01 bildet.

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Willemit in die erweiterte Klasse der „Silikate und Germanate“, dort aber ebenfalls in die Abteilung „Inselsilikate (Nesosilikate)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit zusätzlicher Anionen und der Koordination der beteiligten Kationen. Das Mineral ist hier in der Unterabteilung „Inselsilikate ohne zusätzliche Anionen; Kationen in tetraedrischer [4]er-Koordination“ zu finden, wo es zusammen mit Eukryptit, Phenakit und Xingsaoit die „Phenakitgruppe“ mit der Systemnummer 9.AA.05 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Willemit die System- und Mineralnummer 51.01.01.02. Auch das entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Inselsilikatminerale“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Inselsilikate: SiO4-Gruppen nur mit Kationen in [4]-Koordination“ in der „Phenakitgruppe“, in der auch Phenakit und Eukryptit eingeordnet sind.

Kristallstruktur

Willemit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem in der Raumgruppe R3 (Raumgruppen-Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148 mit den Gitterparametern a = 13,94 Å und c = 9,31 Å sowie 18 Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Modifikationen und Varietäten

Zurzeit (Stand 2008) sind zwei Varietäten des Willemit bekannt: Der mit 25,4 % Cobalt(II)-oxid (CoO) angereicherte Xingshaoit und der manganhaltige Troostit.

Eigenschaften

Orange-brauner Willemit-Kristall im Tageslicht…
…und unter UV-Licht

Herausragende Eigenschaft des Willemits ist seine starke, hellgrüne Fluoreszenz unter kurz- und langwelligem UV-Licht sowie bei Bestrahlung mit Elektronenstrahlen. Daher wurde er vielfach als Leuchtstoff für sogenannte magische Augen, eine inzwischen veraltete optische Anzeigeröhre in der Radiotechnik, verwendet. Zu beachten ist allerdings, dass die Stärke der Fluoreszenz je nach Fundort großen Schwankungen unterliegt. So gehören die Mineralfundstücke von Franklin Hill und Sterling Hill in New Jersey mit zu den am kräftigsten fluoreszierenden. Die von der Metamorphose (siehe auch Abschnitt Bildung und Fundorte) nicht erfassten Willemite im so genannten „Eisernen Hut“ zeigen dagegen keinerlei Fluoreszenz.

Willemit hat eine Mohshärte von 5,5 und eine Dichte von 3,9 bis 4,2 g/cm3. Die durchsichtigen bis undurchsichtigen Kristalle zeigen auf den Flächen Harz- bis Glasglanz.

Bildung und Fundorte

Willemit bildet sich entweder als Sekundärmineral in Zink-Lagerstätten oder durch Metamorphose in Marmor wie unter anderem in den Gruben von Sterling Hill bei Ogdensburg und Franklin im US-Bundesstaat New Jersey. Als Begleitminerale können unter anderem Cerussit, Duftit, Glaukochroit, Leukophönicit, Malachit, Mimetesit, Nasonit und Rosasit auftreten.

Fundorte sind neben seiner Typlokalität Kelmis unter anderem noch San Luis in Argentinien; Süd- und West-Australien; die Provinzen Lüttich und Limburg in Belgien; Hessen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und Sachsen in Deutschland; Ligurien, Sardinien und die Toskana in Italien; Québec, Neufundland und Labrador in Kanada; Katanga in der Demokratischen Republik Kongo; Grootfontein und Tsumeb in Namibia; Kärnten in Österreich; Dalarna, Värmland und Västmanland in Schweden; sowie verschiedene Regionen in den USA.

Literatur

Commons: Willemite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

  1. 1 2 Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 351 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]).
  2. 1 2 Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2026. (PDF; 3,1 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Januar 2026, abgerufen am 26. März 2026 (englisch).
  3. 1 2 3 4 5 Hugo 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. 535 (englisch).
  4. 1 2 3 Stefan 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.
  5. 1 2 David Barthelmy: Willemite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 26. März 2026 (englisch).
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Willemite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF]).
  7. 1 2 3 4 Willemite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 26. März 2026 (englisch).
  8. ↑ A. Lévy: Der Willemit. In: Jahrbuch für Mineralogie, Geognosie, Geologie und Petrefaktenkunde. Band 1, 1830, S. 71 (digitale-sammlungen.de [abgerufen am 26. März 2026]).
  9. ↑ Typlokalität von Willemit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 26. März 2026.
  10. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
  11. 1 2 Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 662 (Erstausgabe: 1891).
  12. ↑ Fundortliste für Willemit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 26. März 2026.