Der Edelgalmei "Smithsonit"
Das Mineral "Smithsonit" ist auch unter der Bezeichnung "Zinkspat" bekannt und wurde nach dem englischen Mineralogen "James Smithson" benannt, der erstmals im Jahre 1803 dieses Carbonat untersuchte und genauer beschrieb. Er erkannte als erster Forscher, dass sich das unter der Bezeichnung "Galmei" oder "Calamin" bekannte Mineralgemenge aus Kieselzinkerz (Hemimorphit) und Zinkspat sowie teilweise auch Hydrozinkit (Zinkblüte) zusammensetzt. Ihm zu Ehren erhielt das zinkhaltige Carbonat im Jahre 1832 den Namen "Smithsonit", der bis heute gültig ist.
Weitere Synonyme sind Calamin, Calmei, Galmei, Carbonat- oder Kohlen-Galmei, Bonamit, Monheimit (eisenhaltig), Szaskait, Zinkbaryt, zinkischer Carbonspat und Aztekenstein.
Mögliche Spurenelemente des Smithsonits
Neben dem über 52 prozentigen Zinkanteil besteht Smithsonit aus über 38 % Sauerstoff und etwa 9,5 % Kohlenstoff, allerdings können noch eine Vielzahl anderer Stoffe hinzukommen. Dazu zählen Eisen (Fe / Ferro-Smithsonit / Monheimit), Mangan (Mn), Cobalt (Co), Cadmium, Calcium, Blei, Kupfer und Magnesium. In winzigen Spuren kann Smithsonit ebenso das gesundheitlich umstrittene Halbmetall "Germanium" (Ge) und das seltene Schwermetall "Indium" (In) enthalten.
Eine Mischkristall-Bildung mit Otavit (Cadmium-Spat) führt beispielsweise zu Cadmium-Spuren in einigen Smithsonit-Varietäten, außerdem sind Verunreinigungen durch Aluminium-Silikate und Eisenoxide nicht selten.
Farbiger Smithsonit
Edelgalmei zählt in die Mineralklasse der "Carbonate und Nitrate" und seine stoffliche Zusammensetzung entspricht einem "Zink-Carbonat", das in reiner Form farblos ist und als seltener Kristall eine durchsichtige Transparenz besitzen kann.
Wenn Smithsonit jedoch in polykristalliner Kristallform vorkommt oder sich durch entstandene Fehler im Kristallgitter seine innere Struktur verändert hat, entsteht eine vielfache Lichtbrechung, sodass sich nur noch eine durchscheinende Transparenz und ein weißer Farbeindruck beobachten lässt. Des Weiteren können eingelagerte Fremdstoffe im atomaren Gefüge verschiedene Färbungen auslösen.
Gelbliche Farbtöne
Durch die Einlagerung von Spuren des Cadmium-Sulfids "Greenockit" entstehen gelbe Töne, denn dieses Mineral zeigt in seiner kleinen Kristallform meistens eine intensive Gelb- und seltener auch Rotfärbung. Da Greenockit häufig vor allem in erdiger, pulvriger Form vorkommt, ist eine Einlagerung in andere Minerale leicht möglich.
Graubraune bis braune Farbtöne
Wenn sich Spuren des Mineralgemenges "Limonit" in das Mineralgefüges des Smithsonits einlagern konnten, entstehen verschiedene Brauntöne. Je nach Eisengehalt des Brauneisenerzes variiert die Färbung im Grau- bis Dunkelbraun-Bereich. Limonit selbst ist ein wasserhaltiges Gemenge aus verschiedenen Eisenoxiden (v. a. Geothit, Lepidochrokit), die allesamt braune bis gelbliche Töne hinterlassen. Rotnuancen oder grüne Spuren einer Oxidation entstehen, wenn zusätzlich auch noch Hämatit-Bestandteile im Gemenge vorkommt.
Rotbraune Farbtöne
Hämatit trägt auch die Bezeichnung "Blutstein", denn seine rotfärbende Eigenschaft ist schon seit der Altsteinzeit bekannt. Trotz seiner dunkelgrau, metallartig glänzenden Erscheinungsform ist sein Abrieb intensiv blutrot, sodass man ihn schon früh als Farbstoff beispielsweise für Höhlenmalereien nutzte. Deshalb färben auch winzige Spuren des Eisenoxids "Hämatit" den häufig vorkommenden Zink-Carbonat "Smithsonit" rotbraun.
Blaue Farbtöne
Cobalt (Co) oder Kobalt ist schon lange als Farbstoff in der Malerei bekannt und wird seit dem Altertum in der Keramik- und Glasherstellung als "Farbgeber" geschätzt. Denn sein charakteristischer Blauton ist sehr intensiv, sodass er bezeichnenderweise den Namen "Kobaltblau" trägt. Doch das aus verschiedenen Mineralien gewonnene Pigment ist nicht immer nur blaufärbend. Neben den Blau- bis Grüntönen, sind auch gelbe bis rote Farbschattierungen möglich.
Wenn Cobalt sich jedoch in die Struktur des Edelgalmeis "Smithsonit" eingelagert hat, zeigt er deutlich seine blaufärbende Wirkung, die allerdings nicht die Intensität besitzt, die man von Kobaltblau kennt. Es entstehen eher zarte Hellblau- bis Grünblau-Töne.
Rosa- bis helle Grautöne
Mangan gehört ebenso, wie beispielsweise Eisen oder Cobalt, zu den färbenden Spurenelementen, die in Mineralien häufig vorkommen können. Dabei besitzt das silber-weiße, harte und spröde "Übergangsmetall" ähnliche Eigenschaften wie Eisen und zählt auch zu den Spurenelementen, die unser Körper für einige Stoffwechsel-Vorgänge in geringer Dosierung (z. B. in Haferflocken) benötigt.
Mit seiner rosa bis violett färbenden Eigenschaft kann man Mangan in vielen Mineralien finden, die als Rohstoff zur Mangan-Gewinnung für die Industrie dienen. Als Mangan-Dioxid kommt es beispielsweise oft in der Glasherstellung zur "Entfärbung" von eisenhaltigen, gelblichen Glasschmelzen zum Einsatz, da die violette Mangan-Färbung den gelben Farbton "neutralisiert".
Smithsonit mit Spuren von Mangan zeigt sich vorwiegend in Rosa-, aber auch Violett- bis Grautönen.
Grünliche Farbtöne
Das rotbraune, korrosionsbeständige Halbedelmetall "Kupfer" gehört zu den ersten Elementen, die der Mensch bearbeiten konnte (Kupferzeit). In gediegener Form war es anfänglich am leichtesten zu erschließen, die Gewinnung aus Kupfererzen erfolgte allerdings erst später, als das notwendige "Know-How" zur Verfügung stand. Kupfer kommt als Metall häufig in der Erdkruste vor und ist somit auch als Spurenelement in unserer Nahrung enthalten.
Jeder kennt die typisch grüne Patina, wenn Gefäße, Schmuck- und Kunstobjekte aus Kupfer lange ungeschützt der sauerstoffhaltigen Luft ausgesetzt waren. So ist es verständlich, dass das rotbraun erscheinende, relativ weiche Metall als eingelagerter Fremdstoff in Smithsonit ebenfalls grüne Farbtöne erzeugt.
Entstehung des Smithsonits
In der Verwitterungszone zwischen Erdoberfläche und Grundwasserspiegel (Oxidationszone) kann Smithsonit sekundär in Lagerstätten von Zinkerzen entstehen. Die dort gebildeten, wässrigen Lösungen sind die Grundlage und müssen Zink und Sulfate enthalten, sodass bei der Reaktion mit Kalksteinen oder Dolomit (Kalkstein mit über 90% Dolomit-Mineralen) als Produkt "Smithsonit" ausgefällt werden kann. Dann findet man das Zink-Carbonat im Kalkstein als einzelnen "Verdrängungskörper", oder aber auch als Füllung in Klüften und größeren Hohlräumen.
Optische Erscheinung
Aufgrund seiner stofflichen und strukturellen Beschaffenheit ist das Mitglied aus der Mineralklasse der "Carbonate und Nitrate" ein Zink-Carbonat der Calcit-Reihe (Calciumcarbonat). Smithsonit kristallisiert zwar im "Trigonales Kristallsystem", bildet jedoch nur selten Kristalle in der Form eines Polyeders (Rhomboeder oder Skalenoeder). Falls doch, können die abgerundeten Kristallkörner eine Größe von bis zu 12 Zentimetern erreichen, während ihre Oberfläche einen attraktiven Glasglanz zeigt.
Wesentlich häufiger sind jedoch derbe, schalenartig gebänderte Aggregate, die auch traubenartige, stalaktitische Formen annehmen sowie dichte, körnige Massen entwickeln können. Deren Oberflächen zeigen dann einen dezenteren Wachsglanz oder Perlmutt-Schimmer.
Bestimmungsmerkmale und Verwechslungen
Mit einer Mohshärte von 4 bis 5 liegt Smithsonit im Mittelfeld und unterscheidet sich somit deutlich vom verwandten Calcit (Härte 3) und ähnlich aussehenden Chalcedonen (Härte 7). Aber auch seine relativ hohe Dichte von 4,3 bis 4,5 hilft bei einer einordnenden Unterscheidung (Calcit 2,71 / Chalcedon 2,58-2,64). Das Nebenbestandteil des Galmeis "Hemimorphit" (Gruppen-Silikat) kann man jedoch nur über die Dichte von 3 bis 3,5 als eigenständiges Mineral identifizieren, denn seine Härte liegt im Bereich des Smithsonits.
Weitere wichtige Erkennungsmerkmale
Während die selten ausgebildeten Kristalle eine vollkommene Spaltbarkeit zeigen, lassen sich die Aggregate und dichten Massen nicht ganz so perfekt spalten, doch die Bruchstellen sind nach dem Bruch jeweils uneben. Mit einer durchsichtigen (farblose Kristalle) bis völlig undurchsichtigen Transparenz besitzt die Oberfläche eines Smithsonits einen glasähnlichen (Kristalle) oder wachs- bis perlmuttschimmernden Glanz. Die Strichfarbe ist immer weiß, auch bei den farbigen Varietäten.
Nur selten zeigt Smithsonit Fluoreszenz in Grün, Rosa, Braun oder Blau-Weiß
Verwendung von Smithsonit
Als Zinkerz ist Smithsonit ein wichtiger Rohstoff für die Gewinnung von Zink, das in vielen industriellen Prozessen benötigt wird. Ein Haupteinsatzgebiet ist die Verwendung als Beschichtung und Korrosionsschutz (Feuerverzinken von Eisen und Stahl), aber auch als Legierungsbestandteil von Metallen (z. B. Messing und Bronze) ist Zink oft vertreten und teilweise unerlässlich. Im Bereich "Medizin und Gesundheitswesen" kann man das Spurenelement Zink (Zn) ebenfalls in Nahrungsergänzungen und Gesundheitsprodukten wie beispielsweise Wundsalben, Verbänden oder Pflastern finden.
Smithsonit als Schmuckstein
Als Heilstein spielt Smithsonit bisher eine eher unbedeutende Rolle, obwohl seine therapeutische Wirkung in der Steinheilkunde untersucht und sehr wohl bekannt ist. Aufgrund seiner attraktiven Farben im Blaugrün-, Rosa- bis Violett-Bereich kann man Smithsonit inzwischen jedoch als Cabochon in Schmuckstücken und als Trommelstein finden.
Smithsonit-Schmucksteine besitzen meistens eine durchscheinende Transparenz und sind mit selten vorkommendem, irisierendem Perlglanz auch entsprechend teuer, sodass hier beim Kauf unbedingt ein Echtheitszertifikat angesagt ist.
Verwechslungen und Imitationen
Türkisfarbene Trommelsteine und Cabochons mit attraktiven, hellen Bändern und wolkenartigen Zeichnungen stammen beispielsweise aus Mexiko und machen optisch in ihrer Schönheit den Schmuck- und Heilsteinen "Türkis" und "Larimar" wahrhaft Konkurrenz. Je nach Farbe kann Smithsonit außerdem Ähnlichkeiten mit Calcit, Chrysopras, Jade, Hemimorphit oder Aragonit haben, was unbewusst zu Verwechslungen oder bewusst zu imitierenden Fälschungen führen kann. Deshalb auch hier immer genau nachfragen und möglichst im seriösen Fachhandel einkaufen.