Mananokalcit från Franklin, USA.
Fotoluminescens och kemisk sammansättning.

© 1996 Bertil Sandell, Skrivkritan Nr. 2 1996
Medlem i
Skånes Geologiska Sällskap.

Många mineral från Franklinområdet NY., USA, är kända för sina fotoluminescerande egenskaper (1a, ref 3). Lyckligtvis finns fyndigheter i området fortfarande i så stor omfattning, att en viss exploatering för kommersiellt utbud till samlare även i övriga delen av världen är möjlig. Speciellt relativt stora prov med starkt grönluminescerande Willemit och kalcit med samma orangeröda fluorescens och fosforescens som i den välkända "Långban-kalciten" (1a - d), kan då och då förvärvas i specialaffärer, på geologiska museer och på sten-mineralmässor.

De bitar i storleksordning upp till c:a 10 cm, som saluförs innehåller köttfärgad willemit och vit till ljusgrå kalcit, ofiast också tillsammans med franklinit i grynforni (en variant av magnetit innehållande zink). Två av ett antal prov, som jag inköpt på Kopparbergsmässan för några år sedan består vardera av en del homogen willemit i kontakt med en vit-ljusgrå del, enligt följesedel bestående av kalcit. Provens utseende överensstämmer nästan helt med färgbilder i boken "Ljus" (2) med ett prov, som illustreras både i dagsljus och i ultraviolett. Bildunderskriften är: "När willemit fluorescerar avger det ett klartgrönt ljus (den rosa fluorescensen kommer från kvarts!" Det kunde dock lätt visas, att den ljusa delen i de förvärvade proven ej bestod av kvarts. Snabb, fullständig löslighet utan fast rest i utspädd stark syra (HCl, HN03) med kraftig gasutveckling bekräftade att den ljusa provdelen bestod helt av karbonat. Att den dessutom var storkristallinisk med frilagda blanka tetraederytor, den största med sidor 6 x4 cm, visade överensstämmelse med egenskaperna hos mineralet kalcit. Men andra tester visade på värden, som avvek från egenskaperna hos kaicit i allmänhet, rent eller innehållande högst några procent av andra metalljoner (Me++).

Densitetsbestämning gav D = 2,84, medan ren kalcit har D = 2,71. Materialet visade större hårdhet än ren kalcit, H = 3, och var nästan lika hårt som dolomit och fluorit, H = 4. Fluorescensen var svagare än för den "normala" kalciten från Franklin och i färg mörkare röd, ungefär som för "Långban-dolomit" (1 b). Karakteristiskt var också, att materialet i motsats till ovannämnda kalcit och dolomit knappast visade fosforescens. Anm 1.

För att utreda orsakerna till avvikelserna gjordes kemiska analyser av metalljoner enligt tidigare beskrivna, delvis förenklade förfarande (1a, b). Beräknat som karbonat erhölls: MnCO3 16,8%, CaCO3 74% MgCO3 och / eller ZnCO3 minst 3% samt 0,43% Fe ++.

I Doelters handbok (3) anges analysvärden för karbonater från olika platser på jorden, som på grund av Mn-halten benämnes Mangano-kalcit. Halten av Mn, beräknad som MnCO3, varierar för prov från tolv olika lokaler från 6 till 43%, för järnhalt från 0,6 till 11 ,4% FeCO3, och densitet, D, från 2,78 till till 3,08. Av svenska fyndplatser anges "Vest Silfberg" i Dalarna (malmförande området NNO Ludvika), Långban, Värmland och Bölet, N. Karlsborg, Västergötland med 11,3 / 39,3 / 40,3, 10,2 och 10,3 % MnCO3 resp. Analysvärden på material från "Sterling, Sussex, New Yersey, USA": 43,3% MnCO3, 0,74% FeCO3 och D = 3,05.

Kalcit och dolomit från Långban, som visar stark röd fluorescens och fosforescens vid 254 nm excitation har halter av MnCO3 upp till 15 % med max. emission från c:a 1,5% (1 c). Det är anmärkningsvärt, att den här beskrivna, storkristallinska Franklin-kalciten med 16,8% MnCO3 har luminescens som är mera långvågig än den som emitteras från Långban-kalcit och dessutom med mycket snabbare avtagande fosforescens.

I samtliga undersökta karbonat med stark luminescens vid 254 nm exitation är halten av Fe++ mycket låg, i allmänhet lägre än 0,04% (1 a, c, e). Den mycket låga halten synes således vara kopplad med den kraftigt Mn-inducerade röda fotoluminescensen hos kalcit / dolomit från bl.a. Franklin, (1 d), och Långban.

Eftersom det här undersökta karbonatet är mycket storkristalliniskt, "rent", har hög Mn-halt och ovanlig luminescens bör beteckningen Maganokalcit ej vara överdriven orationell,. Anm. 2. För samlare av luminescerande mineral är det ett fynd.

ANMÄRKNINGAR / TILLÄGG.

1. Undersökning i tidigare beskrivet "fosforoskop" (1 e) visade, att mineralet ej saknade fosforescens, men att denna var av 20 - 50 gånger kortare varaktighet än för all annan undersökt kalcit och dolomit (1 d).

2. I kalcit kan Ca++ vara ersatt av andra metalljoner såsom Mg++, Mn++, Fe++ etc. med bibehållen kristallstruktur. Eftersom de fysikaliska egenskaperna oftast ändras kontinuerligt med halten av dessa joner har namngivning av motsvarande karbonat ej blivit helt rationell, bortsett från de "dubbelsalter" då Ca++ och annan jon har ett konstant stökiometriskt förhållande, som t.ex. dolomit, eller om vissa jonkoncentrationer orsakar någon speciell fysikalisk effekt.

3. Analys av ett prov bestående av ett svagt rosafärgat kristallkomplex med beteckningen Manganokalcit , Cavnic, Rumänien på följesedeln, gav 9,1 % MnCO3 och 5,3 % FeCO3. Ett annat prov betecknat Manganokalcit från Casapalca Mine, Lima, Peru, bestående av 5 cm långsträckta, sammanväxta, svagt rosafärgade kristaller innehöll 10,1 % MnCO3 och 2,1 % FeCO3. Provens densitet, D, bestämdes till 2,77 resp. 2 79 vikt vardera c:a 40 g. Halvt genomskinliga med svag ljusröd fluorescens och fosforecens. Hade fysikaliska och kristallografiska egenskaper ungefär som kalcit från Åstorp, Skåne (1 d).

LITTERATUR

(1) Skrivkritan
a) Årgång 10:nr 1, 1993 sid. 7 - 12.
b) Årgång 10:nr 2, 1993 sid. 18 - 27.
c) Årgång 11:nr 1, 1994 sid. 12 - 18.
d) Årgång 12:nr 1, 1995 sid. 16 - 24.
e) Årgång 12:nr 2, 1995 sid. 14 - 20.

(2) Burnie, D. LJUS. I serien Vetenskap i Närbild. Övers. fr. eng. 64 sid. Bonniers, Stockholm, 1993. Ref t. bilder s.45. I den likvärdiga serien Fakta i Närbild från samma förlag ingår boken Stenar, Mineral och Bergarter av R.F. Symes, 1995, i samma format och sidantal och likaledes alla bilder / illustrationer i färg och av hög kvalitet.

(3) Doelter, C. (Ed.). Handbuch der Mineralchemie. Band 1.1008 sid. VerI. v. Theodor Steinkopff, Dresden. u. Leipzig 1912. Manganokalcit på sid. 277 - 279.

Lund 1996-07-28
Bertil Sandell
St. Södergatan 57 D
S - 222 23, LUND


©2001- GeoNord