Formel: Mn4Be3Si4O12S, kubisch
Typlokalität: Friedefürst-Fundgrube bei Breitenbrunn und andere Gruben im Revier Schwarzenberg-Breitenbrunn, Erzgebirge, Sachsen (zunächst mit der ungenauen Angabe "zu Annaberg", Erzgebirge, Sachsen beschrieben)
Erstbeschreibung:
MOHS, F. (1804): Des Herrn JAC. FRIED. VON DER NULL Mineralienkabinett, nach einem, durchaus auf äussere Kennzeichen gegründeten Systeme geordnet, beschrieben, und durch Hinzuthuung vieler, dem gegenwärtigen Zustande der Mineralogie angemessener, erläuternder Anmerkungen und nöthiger Berichtigungen, als Handbuch der Oryctognosie brauchbar gemacht.- Wien, in der Camesinaischen Buchhandlung. Vol. 1, 592 p. (p. 92-93)
(als "ein Fossil, welches viel Aehnlichkeit mit dem Granat hat, aber doch nicht Granat zu seyn scheint", mit der ungenauen Fundortangabe "zu Annaberg")
Benennung:
WERNER, A.G. (1817): Letztes Mineral-System.- Freyberg & Wien, p. 2 und 29
(als "Helvin", mit Verweis zu den Fundorten bei Freiesleben)
FREIESLEBEN, J.C. (1817): Helvin.- Geognostische Arbeiten, Band 6. Freyberg, Craz & Gerlach, p. 126-129
(exakte Fundstellen, Vorkommen in Annaberg ist fehlerhaft)
Helvin in gelben, tetraedrischen Kristallen. Grube Unverhofft Glück an der Achte, Antonsthal bei Schwarzenberg, Erzgebirge, Sachsen. Bildbreite 6 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Ein granatähnliches "Fossil" mit ungenauer Fundortangabe
"Ein Fossil, welches viel Aehnlichkeit mit dem Granat hat, aber doch nicht Granat zu seyn scheint" findet sich bei der Beschreibung des VON DER NULL'schen Mineralien-Kabinets durch Friedrich MOHS (1804) als Anhang zum Granat:
| "Es ist äusserlich von lichte gelblich-brauner Farbe, und nähert sich inwendig einem, mit etwas braun gemischten schwefelgelben. Es bricht eingesprengt und krystallisirt; die Krystalle sind Tetraëder, mit abgestumpften Ecken, auch Segmente des Tetraëders; glattflächig, starkglänzend, und klein. Sie sind auf- und übereinander gewachsen. Inwendig ist es theils matt, theils schimmernd, und in zersprengten Krystallen, selbst wenig glänzend. Der Glanz ist Glasglanz, inwendig ein wenig zum Fettglanze geneigt. Im Bruche ists uneben, von feinem Korne; scheint jedoch in Krystallen zuweilen versteckt blättrig zu werden. Es ist unabgesondert. Stark (wenigstens in den Kystallen) durchscheinend und halbhart. Es bricht mit brauner Blende, Kalkspath, Braunspath, mit Flussspath u.s.w. und ist zu Annaberg im sächsischen Erzgebürge, wie man sagt, nicht mehr als einmal, vorgekommen". |
Die Benennung als Helvin
Abraham Gottlob WERNER (1817) nannte das Mineral schließlich Helvin und listet es unter der "Sipschaft des Granats" auf. Das Werk wurde nach WERNERs Tod von August BREITHAUPT herausgegeben und mit Ergänzungen versehen. Zum Helvin fügt er an:
| "Eine Beschreibung dieses Fossils von Hrn. Mohs findet sich schon, als Anhang beim Granat, in seiner Beschreibung des von der Null'schen Mineralienkabinets Abth. I. S. 92. u. 93.; daraus übertragen in Reuß a.a.O. Th. VI. S. 65. Nähere und neue Bestimmungen des Helvin's, als solchen, enthalten Hrn. BR. Freiesleben's Geognostische Arbeiten Bd. V. S. 126. u.f. Der von Hrn. BR. Werner gebildete Name beziehet sich auf die gelbe Farbe des Fossils. B." |
Die Suche nach der Typlokalität
Noch vor Veröffentlichung des Mineralsystems von WERNER wird der Name Helvin erstmals im Band 6 der Geognostischen Arbeiten von Johann Carl FREIESLEBEN (1817) erwähnt. Hier findet sich eine etwas ausführlichere Beschreibung des Minerals, vor allem jedoch geht FREIESLEBEN auf die fehlerhafte Fundortangabe bei MOHS (1804) und die tatsächlichen Originalfundorte ein:
| "Helvin. Mit dieser Benennung hat Herr Bergrath Werner im vorigen Jahre ein Fossil belegt, das nur erst seit einiger Zeit in den Mineralienhandel gekommen ist, und das besonders durch den verstorbenen Mineralienhändler Scheidhauer mit unter dem Namen Aplomgranat verkauft wurde. [...] Alles was davon in den Mineralienhandel gekommen ist, wurde aus Halden alter Flößzechen ausgekuttet, und zwar von einem (ebenfalls verstorbenen) Steiger Berger, so daß es schwer ist, jetzt noch über die eigentlichen bisherigen Fundorte des Helvins in Gewißheit zu kommen. Soviel ich darüber Erkundigung einzuziehen gesucht habe, hat man mir, theils die oben S. 26 unter dem Namen Friedefürst erwähnte Flößzeche bei Bermannsgrün, theils eine unbenannte alte Flößzeche im Pfarrwalde zwischen Breitenbrunn und Krandorf, theils die S. 3 genannte Flößzeche Brüder Lorenz angegeben; so viel ist auf jeden Fall ausgemacht, daß dieß Fossil der im Ersten Aufsatze dieses Bandes beschriebenen Lagerformation angehört. So soll es auch, nach einer nicht ganz zuverlässigen Nachricht, einmal auf der S. 13 erwähnten Flößzeche Glücksburg vorgekommen seyn. Aus der Annaberger Refier aber ist es mir nirgends bekannt". |
Nach Recherchen von Mirko MARTIN (1992) ist von Bermsgrün keine Grube "Friedefürst" bekannt. Jedoch bestand um 1790 eine Grube mit derartigem Namen an der Stelle der späteren "St. Richard Fundgrube" bei Breitenbrunn, ca. 5 km südlich von Bermsgrün. Helvin wurde hier auch in jüngerer Zeit noch gefunden.
Die Grube Gebrüder Lorenz, nahe dem Schützenhaus bei Breitenbrunn, wird bereits bei Johann Friedrich Willhelm VON CHARPENTIER 1778 erwähnt. Er schreibt, dass die Grube schon lange in Betrieb sei und "Flösse" genannten Kalkstein zum Schmelzen von Eisenstein liefert.
Weitere Untersuchungen am Helvin
Die schon von Friedrich MOHS 1804 beschriebenen Kristalleformen präzisiert Johann Carl FREIESLEBEN (1817) noch etwas:
| "die Krystalle sind kleine Tetraeder, theils vollkommen, theils mit abgestumpften Ecken; gewöhnlich sind dieselben glattflächig und stark glänzend, bisweilen erscheinen die Seitenflächen ganz flach in drey Flächen getheilt, wodurch dann eine eigne Streifung entsteht ..." |
Eine ausführliche Beschreibung von Helvin findet sich bei August BREITHAUPT (1818). Er bestimmt u.a. "Spezifisches Gewicht: 3,2 bis 3,3" und geht auf das Verhalten vor dem Lötrohr ein.
Chemische Analysen: ein Berylliummineral
Nach einer ersten, recht fehlerhaften Analyse von VOGEL (zitiert in GMELIN) stellte der Chemiker Christian Gottlob GMELIN (1825), der Probenmaterial von BREITHAUPT erhalten hatte, als Erster den Beryllium- und Schwefelgehalt im Helvin fest (siehe Tabelle).
| "Die Resultate dieser Analysen des Helvins sind von der Art, dass man denselben künftig schwerlich mehr neben den Granat wird stellen können. [...] Vielleicht dürfte der Helvin betrachtet werden als eine Verbindung von Doppelsilicaten des Manganoxyduls und der Beryllerde mit einem Oxysulfuretum des Mangans ...". |
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Kristallografische Untersuchungen
T. BARTH (1926) und C. GOTTFRIED (1927) fanden für Helvin die kubische Raumgruppe P43n. Eine erste Strukturanalyse des Minerals konnte Linus PAULING (1930) durchführen auf Grundlage der Beziehungen zu Sodalit. Er verwendete dazu ein Exemplar von Helvin aus dem Schwarzenberger Revier. PAULING bestimmte den Gitterparameter a = 8,25 Å, pro Zelle sind zwei Formeleinheiten (Mn,Fe)4Be3Si3O12S vorhanden. Weitere Strukturanalysen bzw. -verfeinerungen wurden von HOLLOWAY et al. (1972) sowie HASSAN & GRUNDY (1985) durchgeführt.
Helvin weist eine Gerüststruktur aus geordneten BeO4- und SiO4-Tetraedern auf. Die korrekte Strukturformel ist dementsprechend Mn4(BeSiO4)3S.
Weitere Namen für den Helvin
Trotz der auffälligen Unterschiede zum Granat und dem schon eingeführten Namen Helvin benennt MOHS das Mineral 1824 "tetraëdrischer Granat". Auch in der englischen Literatur, so bei James Dwight DANA 1837, wird zunächst der Name "Helvin" verwendet. Zusätzlich stellt DANA aber noch den an die LINNÉsche Nomenklatur angelehnten Namen "Carbunculus hemihedrus" auf. Letzterer wird in späteren Auflagen nicht mehr erwähnt. Ernst Friedrich GLOCKER unternahm 1849 noch einen Versuch, eine lateinische binomiale Nomenklatur zu etablieren und stellt für das Mineral einen neuen Namen und zwei Varietäten auf:
|
"Helvinus. (Helvin.) Spec. 1. Helvinus dystomus.
|
Chemische Analyse von Helvin (in Masse-%)
| Komponenten nach VOGEL und GMELIN |
Helvin VOGEL, in GMELIN (1825) |
Helvin, Revier Breitenbrunn GMELIN (1825) |
Helvin, Revier Schwarzenberg DOWNS / RRUFF Project (2006) 1) |
Helvin, theoretische Zusammensetzung | |
| SiO2 | Kieselerde | 39.50 | 35.271 | 31.53 | 32.47 / 32.47 |
| Mn2O3 | Manganoxyd | 3.75 | |||
| Fe2O3 | Eisenoxyd | 37.75 | |||
| Al2O3 | Alaunerde | 15.65 | 1.445 | 0.78 | |
| MnO | Manganoxydul | 29.344 | 37.53 | 38.34 / 51.12 | |
| FeO | Eisenoxydul | 7.990 | 7.35 | ||
| ZnO | 4.95 | ||||
| CaO | Kalk | 0.50 | 1.54 | ||
| MgO | 0.03 | ||||
| BeO | Beryllerde | 8.026 | 13.50 | 13.52 / 13.52 | |
| MnS | Schwefelmangan | 14.000 | 15.67 | ||
| S | 5.71 | / 5.78 | |||
| -S = O | - 2.85 | / - 2.89 | |||
| Verlust b. Glühen | 1.155 | ||||
| Summe | Summe | 97.15 | 97.231 | 100.07 | 100.00 |
1) Mikrosondenanalyse, Mittelwert aus 15 Messungen, BeO nach Stöchiometrie
Literatur:
BARTH, T.F.W. (1926): Die kristallographische Beziehung zwischen Helvin und Sodalit.- Norsk Geologisk Tidsskrift 9, 40-42
BREITHAUPT, A. (1818): Handbuch der Mineralogie. Von C.A.S. Hoffmann, fortgesetzt von August Breithaupt. Vierten Bandes zweite Abtheilung.- Freiberg, bei Craz und Gerlach, 245 p. (p. 112-114)
BRÖGGER, W.C. & BÄCKSTRÖM, H. (1891): Die Mineralien der Granatgruppe.- Zeitschrift für Krystallographie und Mineralogie 18, 209-276
CHARPENTIER, J.F.W. von (1778): Mineralogische Geographie der Chursächsischen Lande.- Bey Siegfried Lebrecht Crusius, 432 p. (p. 243)
DANA, J.D. (1837): A system of mineralogy: including an extended treatise on crystallography: with an appendix, containing the application of mathemathics to crystallographic investigation, and a mineralogical bibliography.- New Haven, Durrie & Peck, and Herrick & Noyes, 452 p. + 119 p. Appendix (p. 348)
DANA, J.D. (1850): A System of Mineralogy, comprising the most recent discoveries.- New York and London, published by George P. Putnam, 3rd edition, 711 p. (p. 377)
DANA, J.D. (1868): A System of Mineralogy. Descriptive Mineralogy, comprising the most recent discoveries. - London, Trübner & Co., New York, John Wiley & Son, 5th edition, 827 p. (p. 264)
DOWNS, R.T. (2006): The RRUFF Project: an integrated study of the chemistry, crystallography, Raman and infrared spectroscopy of minerals.- Program and Abstracts of the 19th General Meeting of the International Mineralogical Association in Kobe, Japan. O03-13. Daten von Webseite http://rruff.info/ Helvite/R060059 (zuletzt abgerufen 18.2.2015)
FREIESLEBEN, J.C. (1817): Beschreibung einiger in meiner Mineraliensammlung befindlichen merkwürdigen sächsischen Fossilien, nebst historischen und geognostischen Bemerkungen über dieselben. Kieselgeschlecht. Helvin.- Geognostische Arbeiten, 5. Band. Beyträge zur Mineralogischen Kenntniß von Sachsen, Erste Lieferung. Freyberg, bey Craz und Gerlach, 264 p. (p. 126-129)
GLOCKER, E.F. (1847): Generum et Specierum Mineralium Secundum Ordines Naturales digestorum Synopsis.- Halle, bei Eduard Anton, 347 p. (p. 112)
GMELIN, C.G. (1825): Chemische Untersuchung des Helvins.- Annalen der Physik und Chemie 79 (= Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 3), 53-67
GOTTFRIED, C. (1927): Die Raumgruppe des Helvins.- Zeitschrift für Kristallographie 65, 425-427
HASSAN, I. & GRUNDY, H.D. (1985): The crystal structures of helvite group minerals, (Mn,Fe,Zn)8(Be6Si6O24)S2.- American Mineralogist 70, 186-192
HOLLOWAY, Jr., W.M.; GIORDANO, T.J. & PEACOR, D.R. (1972): Refinement of the crystal structure of helvite, Mn4(BeSiO4)3S.- Acta Crystallographica B28, 114-117
MARTIN, M. (1992): Die Typlokalität von Helvin.- Lapis 17, Heft 10, 24
MOHS, F. (1804): Des Herrn JAC. FRIED. VON DER NULL Mineralienkabinett, nach einem, durchaus auf äussere Kennzeichen gegründeten Systeme geordnet, beschrieben, und durch Hinzuthuung vieler, dem gegenwärtigen Zustande der Mineralogie angemessener, erläuternder Anmerkungen und nöthiger Berichtigungen, als Handbuch der Oryctognosie brauchbar gemacht.- Wien, in der Camesinaischen Buchhandlung. Vol. 1, 592 p. (p. 92-93)
MOHS, F. (1824): Grund-Riß der Mineralogie. Zweiter Theil. Physiographie.- Dresden, in der Arnoldischen Buchhandlung, 730 p. (p. 412-413)
PASERO, M. (Editor) (2020): The New IMA List of Minerals.- http://cnmnc.main.jp/ (Stand Juni 2020)
PAULING, L. (1930): The structure of sodalite and helvite.- Zeitschrift für Kristallographie 74, 213-225
WERNER, A.G. [herausgegeben und ergänzt von BREITHAUPT, A.] (1817): Abraham Gottlob Werner's letztes Mineral-System. Aus dessen Nachlasse auf oberbergamtliche Anordnung herausgegeben und mit Erläuterungen versehen.- Freyberg & Wien, bey Craz und Gerlach und bey Carl Gerold, 58 p. (p. 2 und 29)