Tantalit-(Mn) ist ein seltenes Mineral aus der Mineralklasse der Oxide und Hydroxide. Es kristallisiert im rhombischen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Mn2+Ta2O6, ist also ein Mangan-Tantal-Oxid.
Tantalit-(Mn) bildet kurzprismatische, isometrische oder tafelige Kristalle, die zu parallel oder subparallel angeordneten Aggregaten verwachsen sind, findet sich daneben auch in Form von körnigen bis massiven Aggregaten und in Seifen auch in abgerollten Körnern.
Die Typlokalität des Tantalits-(Mn) sind Pegmatitgänge im Bereich der „Utö gruvor“ (Gruben von Utö) auf der Insel Utö (), Gemeinde Haninge, Provinz Stockholms län (historische Provinz Södermanland), Schweden.
Etymologie und Geschichte Im Jahre 1802 fand Anders Gustaf Ekeberg in zwei neu entdeckten Mineralen aus Ytterby in Schweden und Skogsböle bei Kimito (heute Kimitoön bzw. Kemiönsaari), Landschaft Varsinais-Suomi, Finnland, ein neues chemisches Element und beschrieb es als Tantalum (). Die beiden neuen Minerale benannte er als Tantalit (Kimito) und Yttrotantalit (Ytterby). Den Namen Tantal wählte Ekeberg nach der griechischen mythologischen Gestalt Tantalos – aufgrund der Schwierigkeit, die entsprechenden Minerale in Lösung zu bringen:
Die Bezeichnung Mangantantalit () geht auf Adolf Erik Nordenskiöld zurück, der mit diesem Terminus 1876/77 ein rotes bis schwarzbraunes, im durchfallenden Licht schön rotes Mineral aus den Gruben auf der schwedischen Insel Utö aufgrund von dessen dominierenden Gehalten an Mangan und Tantal bezeichnete. Nach Andreas Arzruni handelt es sich bei diesem Mineral aufgrund der zu geringen Dichte jedoch um einen niobdominierten und nicht um einen tantaldominierten Vertreter der Columbit-Tantalit-Mischkristallreihe. Arzruni selbst bezeichnete auf einen Vorschlag von Christian Wilhelm Blomstrand hin ein wahrscheinlich im Waschgold der Goldseifen von „Bakakin“ im Gebiet von Sanarka, Südural, Föderationskreis Ural, Russland, geborgenes Mineral als Manganotantalit.
Paul Ramdohr und Hugo Strunz zufolge stellen lediglich die Endglieder der Columbit-Mischkristallreihe Niobit und Tantalit eigenständige Minerale dar, was in vielen anderen Nachschlagwerken aus dieser Zeit ähnlich gehandhabt wurde. Manganotantalit galt genau wie Manganoniobit und Magnesioniobit lediglich als Varietät. Im Zuge der Ersetzung einer Präfix-dominierten durch eine Suffix-dominierte Nomenklatur durch die International Mineralogical Association (IMA) wurde das Mineral Manganotantalit in Tantalit-(Mn) () umbenannt und der Terminus Manganotantalit diskreditiert.
Typmaterial ist für das Mineral nicht definiert. Aufgrund der Entdeckung und Erstbeschreibung vor 1959 zählt Tantalit-(Mn) zu den Mineralen, die von der IMA als Grandfathered bezeichnet werden.
Klassifikation In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Tantalit-(Mn) zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung „MO2- und verwandte Verbindungen“, wo er gemeinsam mit Columbit, Columbit-(Mg), Columbit-(Mn) und Tantalit in der „Columbit-Reihe“ mit der Systemnummer IV/D.10a 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 IV/D.18-040. Dies entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 1 : 2 (MO2 und verwandte Verbindungen)“, wo Tantalit-(Mn) zusammen mit Columbit-(Fe), Columbit-(Mg), Columbit-(Mn), Tantalit-(Fe) und Tantalit-(Mg) die „Columbitgruppe“ mit der Systemnummer IV/D.18 bildet.
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Tantalit-(Mn) in die Klasse der „Oxide (Hydroxide, V[5,6]-Vanadate, Arsenite, Antimonite, Bismutite, Sulfite, Selenite, Tellurite, Iodate)“ und dort in die Abteilung „Metall : Sauerstoff = 1 : 2 und vergleichbare“ ein. Hier ist das Mineral in der Unterabteilung „Mit mittelgroßen Kationen; Ketten kantenverknüpfter Oktaeder“ zu finden, wo es zusammen mit Columbit-(Fe), Columbit-(Mg), Columbit-(Mn), Qitianlingit, Tantalit-(Fe) und Tantalit-(Mg) die „Columbit-Gruppe“ mit der Systemnummer 4.DB.35 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Tantalit-(Mn) die System- und Mineralnummer 08.03.02.03. Das entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Mehrfache Oxide mit Nb, Ta und Ti“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Mehrfache Oxide mit Nb, Ta und Ti und der Formel A(B2O6)“ in der Gruppe „Tantalit-Columbit-Reihe“, in der auch Tantalit-(Fe), Columbit-(Fe), Columbit-(Mn), Columbit-(Mg) und Tantalit-(Mg) eingeordnet sind.
Chemismus mini|links|Quadrilaterales Diagramm der Mn-Fe-Ta-Nb-Minerale der Columbitgruppe mit der Mischungslücke
Zehn Mikrosondenanalysen an Tantalit-(Mn) aus dem LCT-Granitpegmatit „Koktokay No. 3“ der Lagerstätte „Altay“ im „Pegmatitfeld Koktokay“, Uigurisches Autonomes Gebiet Xinjiang, Volksrepublik China, ergaben Mittelwerte von 66,34 % Ta2O5; 15,49 % Nb2O5; 13,57 % MnO; 1,10 % FeO; 0,08 % TiO2; 0,02 % Sb2O5 (Summe 96,60 %), aus denen sich die empirische Formel (Mn2+0,93,Fe2+0,07)Σ=1,00(Ta1,44Nb0,56)Σ=2,00O6 errechnete. Diese Formel wurde zu Mn2+Ta2O6 vereinfacht, welche Gehalte von 86,17 % Ta2O5 und 13,63 % MnO erfordert. Die offizielle Formel der IMA lautet ebenfalls Mn2+Ta2O6. Wie alle Vertreter der Columbitgruppe kann auch Tantalit-(Mn) signifikante Mengen an Uran, Metallen der Seltenen Erden, Calcium und Thorium und/oder dreiwertiges Eisen (Fe3+), Scandium, Titan, Zinn und Wolfram enthalten.
Tantalit-(Mn) stellt das Ta5+-dominante Analogon zum Fe2+-dominierten Columbit-(Mn), MnNb2O6, dar, mit dem er eine kontinuierliche Mischkristallreihe bildet. Er bildet ferner das Mn2+-dominante Analogon zum Fe2+-dominierten Tantalit-(Fe) (bzw. dessen tetragonalem Dimorph Tapiolit-(Fe)), FeTa2O6, sowie das Mn2+Ta5+-dominante Analogon zum Fe2+Nb5+-dominierten Columbit-(Fe), FeNb2O6 – eine Mischkristallbildung ist hier jedoch aufgrund der Mischungslücke im quadrilateralen Diagramm der Endglieder der Columbitgruppe (siehe die nebenstehende Abbildung) nur partiell möglich. Schließlich ist er auch das Mn2+-dominante Analogon zum Mg2+-dominierten Tantalit-(Mg), (Mg,Fe2+)(Ta,Nb)2O6, und das Mn2+Ta5+-dominante Analogon zum Mn2+Nb5+-dominierten Columbit-(Mg), (Mg,Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6.
Chemisch identisch mit Tantalit-(Mn) sind sein tetragonaler Dimorph Tapiolit-(Mn) sowie Tantalowodginit, (Mn2+0,5□0,5)TaTa2O8.
Kristallstruktur Tantalit-(Mn) kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem in der mit den Gitterparametern a = 14,41 Å; b = 5,76 Å und c = 5,08 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.
Wie bei allen Vertretern der Columbitgruppe besteht die Kristallstruktur des Tantalits-(Mn) aus ecken- und kantenverknüpften Oktaedern, die zu Ketten parallel und Schichten parallel zusammentreten. Nach Petr Černý und Scott Ercit handelt es sich dabei um gewellte Schichten aus Zickzack-Ketten, die aus Oktaedern mit gemeinsamen Kanten bestehen, welche über gemeinsame Ecken miteinander verbunden sind.
Die Struktur ähnelt der des Scrutinyits, α-PbO2, jedoch resultiert aus dem Vorhandensein von drei verschiedenen Typen von Ketten und Schichten [… (AB),(BA),(BB) …] eine Verdreifachung der Dimensionen der Einheitszelle. Es handelt sich um eine 6-Schicht-Überstruktur von α-PbO2, wobei diese Überstruktur bei einer Temperaturerhöhung langsam verloren geht. Bei 1100 °C ist die Ordnung der Kationen weitgehend statistisch und entspricht der α-PbO2-Struktur. Die Struktur selbst stellt eine hexagonal dichteste Packung der Sauerstoffatome dar, bei der sowohl die Atome auf der A-Position (in diesem Fall Mn2+) als auch die Atome auf der B-Position (hier Ta) oktaedrisch koordiniert sind. Die Kationen besetzen die Hälfte der zur Verfügung stehenden oktaedrischen Positionen. B-Kationen (hier Tantal) bilden Doppelschichten aus kantenverknüpften Oktaedern, die mit Einzelschichten aus A-Kationen (hier Mangan) alternieren.
Tantalit-(Mn) ist isotyp (isostrukturell) zu den anderen Vertretern der Columbitgruppe. Ferner bildet er den orthorhombischen Dimorph zum chemisch völlig identischen, aber tetragonal kristallisierenden Tapiolit-(Mn).
Eigenschaften Morphologie Tantalit-(Mn) findet sich in Form von kurzprismatischen, isometrischen oder tafeligen Kristallen, die zu parallel oder subparallel angeordneten Aggregaten verwachsen sind. Häufig sind ferner auch massive Anreicherungen oder körnige Aggregate.
Minerale der Columbitgruppe können sehr große Kristalle bilden, jedoch wird für die in der Literatur beschriebenen Kristalle fast nie eine chemische Analyse angegeben, weswegen eine genaue Zuordnung nur selten möglich ist. Große Kristalle sollen aus der Nähe von Ribauè im gleichnamigen Distrikt, Nampula, Mosambik, stammen. Kristalle bis zu 500 kg (Columbit-(Fe)) sind in der Mina La Verde bei La Bella, Provinz Ñuflo de Chavez, Departamento Santa Cruz, Bolivien, gefunden worden.
Eine Tantalit-Masse mit einem Gewicht von „about five hundredweights“ (ca. 254 kg) stammt aus einem gangförmigen Pegmatit bei ML86 H.M., Wodginaa, Pilbara, Western Australia, Australien. J. B. Hanley beschrieb 1953 die Minerale der „Bob Ingersoll Mine“ im Keystone District, South Dakota, Vereinigte Staaten, und konstatierte, dass im Dike No. 1 die Wall-Zone des Cleavelandit-Quarz-Muskovit-Pegmatits „Columbite, commonly in thin plates as much as 2.5 ft. long (0.76 m) and 2 ft. wide (0.61 m)…“ () enthält. Im Dike No. 2 ist der Quarz-Albit-Pegmatit auf der 4,950-ft-Sohle gröber als an der Oberfläche, „… , and columbite plates are as much as 2.5 ft. long (0.76 m) and 1.3 ft. wide (0.40 m) at this level“ (). Lincoln R. Page beschrieb diese Kristalle als „…very thin, as I remember, about one quarter of an inch or less.“ (). Ein ebenfalls in den Black Hills gefundenes Columbit-Kristallaggregat hatte ein Gewicht von ca. 825 kg.
Untersuchungen von Mikhail Yu. Povarennykh in tantalführenden Granitmassiven in Transbaikalien (Russland) und Kasachstan haben gezeigt, dass in diesen Seltenmetallgraniten im Verlaufe der Evolution am Habitus von Mineralen der Columbitgruppe ein Trend von nadeligen und blättrigen Kristallen über tafelige und dicktafelige Kristalle sowie tafelig-säulige Kristalle bis hin zu isometrischen und kurzsäuligen Kristallen zu beobachten ist. Im Einzelnen unterschied er fünf verschiedene Habitustypen.
Habitustyp I: säulig-nadelförmig und blättrig: {010}, {031}, {130}, {hk0} Habitustyp II: tafelig: {010}, {110}, {011} Habitustyp III: dicktafelig: {010}, {110}, {0kl}, {111} Habitustyp IV: tafelig-säulig: {010}, {001}, {hk0}, {hkl} Habitustyp V: isometrisch und kurzsäulig: {001}, {010}, {0kl}, {hk0}, {h0l}
Charakteristisch ist eine Zwillingsbildung nach (021) und/oder nach (023), die neben den klassischen Zwillingen mit einspringenden Winkeln auch pseudohexagonale Drillinge erzeugt. Weiterhin wurden Flächen von {530} und {051} als Zwillingsebenen beobachtet.