Schörl (Mineral)

Das Mineral Schörl ist ein häufig vorkommendes Ringsilikat aus der Turmalingruppe mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung NaFe2+3Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH).

Schörl ist anhand äußerer Kennzeichen nicht von anderen dunklen Turmalinen wie Fluor-Schörl, Oxy-Schörl, Povondrait, Bosiit, Ferro-Bosiit oder eisenreichen Draviten oder Elbaiten zu unterscheiden. Sie kristallisieren mit trigonaler Symmetrie und bilden schwarze, oft gut ausgebildete, prismatische Kristalle von wenigen Zentimetern Größe, die in seltenen Fällen über einen Meter lang werden können. Die Prismenflächen zeigen oft eine deutliche Streifung in Längsrichtung. Im Dünnschliff zeigt Schörl einen sehr starken Pleochroismus von blass gelblich-braun nach intensiv gelb-braun. Wie alle Minerale der Turmalingruppe ist Schörl stark pyroelektrisch und piezoelektrisch.

Typlokalitäten sind die Seifen in Flusssedimenten des sächsisch-böhmischen Erzgebirges, die seit dem 12. Jahrhundert von eingewanderten Bergleuten aus dem Fichtelgebirge abgebaut wurden. Hier tritt Schörl zusammen mit Zinnstein auf.

Etymologie und Geschichte mini|links|Ein nützlich Bergbüchlin (hier die Ausgabe von 1527) enthält die erste Erwähnung von Schörl Der Name Schörl war in verschiedener Schreibweise vermutlich schon vor dem Jahr 1400 gebräuchlich, ist aber erst 1505 von Rülein von Calw in seinem „wohlgeordnet und nützlich büchlein, wie man bergwerk suchen und finden soll“ das erste Mal als Schörlein schriftlich festgehalten worden.

Im Jahr 1562 veröffentlichte der deutsche Pfarrer Johannes Mathesius seine Sarepta Oder Bergpostill, Sampt der Joachimßthalischen kurtzen Chroniken, eine Sammlung von 16 Predigten. In der 1559 entstandenen IX. Predigt „Vom Zin / Bley / Glet / Wismut und Spießglaß“ erwähnt er den Schürl, der zusammen mit dem Zwitter (Zinnstein) vorkommt und die Qualität des gewonnenen Zinns beeinträchtigt.

Über die Herkunft des Wortes Schörl gibt es verschiedene Hypothesen. Wahrscheinlich ist ein gemeinsamer Ursprung mit dem Wort Schor für Abfall. Auch ein Ursprung im althochdeutschen Schoro bzw. Schorlo für Felsgrund wurde in Betracht gezogen. Die mittelalterlichen Funde im sächsischen Erzgebirgskreis nahe der Ortschaft Zschorlau führten zu der Vermutung eines gemeinsamen Ursprungs von Orts- und Mineralname. Einerseits wurde vermutet, das Mineral sei nach seinem Fundort nahe Zschorlau, vor 1400 auch Schorl, Schorla, Schorle und Schorlo, benannt worden. Umgekehrt wurde auch vermutet, der Ort könnte nach dem Mineral benannt worden sein. Für den Ortsnamen Zschorlau wird eher eine Ableitung vom sorbischen Wort žórło für Quelle angenommen.

Der schwedische Name skörl geht möglicherweise auf skör (spröde) zurück. Bis etwa 1600 waren noch folgende Namen in Gebrauch: Schurel, Schörle und auch Schurl. Im 18. Jahrhundert setzte sich dann im deutschen Sprachraum der Name Schörl durch, der auch heute noch Verwendung findet. Im 18. Jahrhundert wurden die Bezeichnungen shorl und shirl in den angelsächsischen Sprachraum eingeführt und im 19. Jahrhundert auch die Bezeichnungen common schorl, schörl, schorl und iron tourmaline.

Im 18. Jahrhundert wurde der Name Schörl (lateinisch Scorlus) für zahlreiche, aus heutiger Sicht vollkommen verschiedene, Minerale mit ähnlichen Aussehen verwendet. So führt z. B. Carl Abraham Gerhard in seinem Grundriss des Mineralsystems, zu Vorlesungen von 1786 11 verschiedene Schörle mit unterschiedlichen, blättrigen bis stengeligen Habitus.

Die Übereinstimmung der Kristallform von Schörl und Turmalinen beschrieb als erster Jean-Baptiste Romé de L’Isle 1772 und die ersten chemischen Analysen publizierten Johann Christian Wiegleb im Jahr 1785. Mit der Kristallform als Ausprägung der Struktur einerseits und der Zusammensetzung andererseits konzentrierten sie sich auf die Kriterien, die auch heute maßgeblich sind für die Definition eines Minerals, die Verwirrung um die zahlreichen Schörle konnten sie aber noch nicht eindämmen.

So beklagt Anfang des 19. Jahrhunderts auch der Bürger Haüy in seinem Lehrbuch der Mineralogie bei der Beschreibung der Amphibole, dass insbesondere die französischen Mineralogen zahlreiche Minerale unter dem Namen Schörl zu den Amphibolen rechneten, die mit diesen wenig gemeinsam haben. Er listet 16 Schörle auf, z. B. Elektrischer Schörl (Turmalin), Grüner Schörl (Epidot), Vulkanischer Schörl (Augit), Violetter Schörl (Axinit), Weißer Schörl (Feldspat), Blauer Schörl (Kyanit), und befindet, dass „...die Naturgeschichte an keinem anderen Orte mehrere Irrthümer, in einem so kleinen Raume zusammengedrängt, aufzuweisen...“ hat. „Ja, zuweilen genügte das schon, wenn das Fossil mit keinem sonst bekannten Aehnlichkeit hatte. Man machte schnell einen Schörl daraus, blos weil man doch etwas draus machen musste“, klagt er weiter. Am Ende entschließt er sich, „...an diesem Worte, welches zu so vielen Irrthümern Anlass gegeben hatte, gleichsam ein Exempel zu statuiren, und es aus der Nomenklatur der Fossilien gänzlich zu verbannen.“

Der deutsche Mineraloge Martin Heinrich Klaproth bemerkt hierzu 1810, dass diese Verwirrung größtenteils bereits beseitigt wurde, „...indem die mehresten der, unter jener gemeinschaftlichen Bezeichnung sonst begriffenen Fossilien angemessenere Namen, und ihren Bestandtheilen entsprechendere Stellen im Systeme erhalten haben.“ Er plädiert daher dafür, den Namen Schörl weiterhin für das ursprünglich damit bezeichnete Mineral zu verwenden, den gemeinen Schörl (schwarzen Stangenschörl, Tourmaline opaque et noir). Als Referenz für die Eigenschaften und chemische Zusammensetzung von Schörl gibt er Beschreibungen und chemische Analysen von zwei Schörlkristallen von Fundorten am Eibenstock (Erzgebirge) und bei Aschaffenburg (Spessart) an.

Suzanne Fortier und Gabrielle Donnay schließlich klärten 1975 die Struktur des Schörls auf.

Klassifikation mini|links|Schörl mit Quarz und Cleavelandit aus der Little Three Mine (Little 3), Ramona District, San Diego County, Kalifornien In der strukturellen Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) gehört Schörl zusammen mit Fluor-Schörl, Dravit, Fluor-Dravit, Tsilaisit, Fluor-Tsilaisit, Chrom-Dravit und Vanadium-Dravit zur Alkali-Untergruppe 1 der Alkaligruppe in der Turmalinobergruppe.

In der letztmals 1977 überarbeiteten und daher veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Schörl zur Mineralklasse der „Silikate“ und dort zur Abteilung „Ringsilikate (Cyclosilikate)“, wo er gemeinsam mit Buergerit, Dravit, Elbait, Tsilaisit und Uvit in der „Turmalingruppe“ mit der Systemnummer VIII/C.08 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/E.19-050. Dies entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Ringsilikate“, wo Schörl zusammen mit Adachiit, Bosiit, Chrom-Dravit, Chromo-Alumino-Povondrait, Darrellhenryit, Dravit, Elbait, Feruvit, Fluor-Buergerit, Fluor-Dravit, Fluor-Elbait, Fluor-Liddicoatit, Fluor-Schörl, Fluor-Tsilaisit, Fluor-Uvit, Foitit, Lucchesiit, Magnesio-Foitit, Maruyamait, Olenit, Oxy-Chrom-Dravit, Oxy-Dravit, Oxy-Foitit, Oxy-Schörl, Oxy-Vanadium-Dravit, Povondrait, Rossmanit, Tsilaisit, Uvit, Vanadio-Oxy-Chrom-Dravit und Vanadio-Oxy-Dravit die „Turmalingruppe“ mit der Systemnummer VIII/E.19 bildet.

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Schörl in die Klasse der „Silikate und Germanate“ und dort in die Abteilung „Ringsilikate (Cyclosilikate)“ ein. Hier ist das Mineral in der Unterabteilung „[Si6O18]12−-Sechser-Einfachringe mit inselartigen, komplexen Anionen“ zu finden, wo es zusammen mit Chrom-Dravit, Dravit, Elbait, Feruvit, Fluor-Buergerit, Foitit, Fluor-Liddicoatit, Magnesio-Foitit, Olenit, Oxy-Vanadium-Dravit, Povondrait, Rossmanit und Fluor-Uvit die „Turmalingruppe“ mit der Systemnummer 9.CK.05 bildet.

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen und zuletzt 1997 veröffentlichten Systematik der Minerale nach Dana hat Schörl die System- und Mineralnummer 61.03.01.10. Das entspricht der Klasse der „Silikate“ und dort der Abteilung „Sechserringe“. Hier findet er sich in der „Turmalingruppe“, in der auch Foitit, Liddicoatit, Uvit, Feruvit, Fluor-Buergerit, Povondrait, Olenit, Elbait, Dravit und Chrom-Dravit eingeordnet sind.

Chemismus Schörl ist das Fe2+-Analog von Dravit und hat die Endgliedzusammensetzung [X]Na[Y]Fe2+3[Z]Al6([T]Si6O18)(BO3)3[V](OH)3[W](OH), wobei [X], [Y], [Z], [T], [V] und [W] die Positionen in der Turmalinstruktur sind. Natürliche Schörle sind komplexe Mischkristalle mit variablen Gehalten der leichten Elemente Wasserstoff (H), Lithium (Li) und Bor (B) und enthalten neben verschiedenen weiteren Elementen fast immer auch dreiwertiges Eisen. Vollständige chemische Analysen erfordern daher eine Kombination verschiedener, aufwendiger Analysemethoden und werden selten durchgeführt. Für einen Schörl aus dem Alto-Ligonha-Pegmatitfeld in der Provinz Zambezia, Mosambik wurde folgende empirische Zusammensetzung ermittelt: [X](Na0,64◻0,32K0,01Ca0,03) [Y](Mn0,18Fe2+1,71Al0,88Li0,11Zn0,03Ti0,07) [Z](Al5,67Fe3+0,28Mg0,05) [T](Si5,76Al0,24)O18(BO3)2,99(OH)3,96 F0,17

Die wesentlichen Substitutionen in schörlreichen Mischkristallen sind: [W]OH− = [W]F− (Fluor-Schörl) [Y]Fe2+ = [Y]Mg2+ (Dravit) 3[Y]Fe2+ = 1,5[Y]Li+ + 1,5[Y]Al3+ (Elbait)

[Y]Fe2+ + [W]OH− = [Y]Al3+ + [W]O2− (Oxy-Schörl) [X]Na+ + [Y]Fe2+ = [X]◻ + [Y]Al3+ (Foitit)

Kristallstruktur mini|rechts|Turmalinstruktur: Blick entlang der c-Achse; Grau: SiO4-Tetraeder, Hellgrün: Fe2+O6-Oktaeder; Dunkelgrün: Al3+O6-Oktaeder; Orange: Na+O9-Koordinationspolyeder Schörl kristallisiert mit trigonaler Symmetrie in der mit 3 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die Gitterparameter des oben aufgeführten natürlichen Mischkristalls sind a = 15,983(2) Å, c = 7,152(2) Å, die eines synthetischen Schörls a = 16,059(2) Å und c = 7,136(2) Å.

Die Struktur ist die von Turmalin. Natrium (Na+) wird auf der von neun Sauerstoffen umgebenen [X]-Position eingebaut, Eisen (Fe2+) auf der oktaedrisch koordinierten [Y]-Position, die ebenfalls oktaedrisch koordinierte [Z]-Position ist mit Aluminium (Al3+) besetzt und Silicium (Si4+) besetzt die tetraedrisch von 4 Sauerstoffionen umgebene T-Position. Die Anionenpositionen [V] und [W] sind beide mit (OH)-Gruppen belegt. Eine ungeordnete Verteilung von Fe2+ auf die verschiedenen oktaedrischen Positionen [Y] und [Z], wie für Magnesium im Dravit beobachtet, spielt beim Schörl fast keine Rolle. Auf der [Z]-Position wird Eisen fast nur als Fe3+ eingebaut.

Polymorphie

Schörl kristallisiert gewöhnlich trigonal. Daneben sind niedrigsymmetrische Strukturvarianten bekannt, bei denen die Turmalinstruktur durch Ordnung verschiedener Kationen auf einer Oktaederposition, z. B. auf den drei Y-Positionen, monoklin und triklin verzerrt ist (Polymorphie).

Im Jahr 2009 wurde so eine monokline Form des Schörls aus der Cleveland-Zinnmine bei Waratah in Tasmanien, Australien beschrieben und von der IMA als neues Mineral Luinait-(OH) (IMA 2009-046) anerkannt. Da sich die Struktur abgesehen von einer leichten Verzerrung nicht von der des Schörls unterscheidet, wurde der Mineralstatus des Luinait-(OH) 2022 wieder zurückgezogen.

Eine erneute Untersuchung des monoklinen Schörls aus der Typlokalität von Luinait-(OH) ergab eine trikline Symmetrie für diese Strukturvariante des Schörls. Entsprechend den IMA-Regeln zur Benennung derartiger Modifikationen wurde die Bezeichnung Schörl-1A (A für anorthisch – triklin) eingeführt. Die monokline Modifikation ist entsprechend als Schörl-1M (M für monoklin) zu bezeichnen.

Eigenschaften