Abstract

Wittite and cannizzarite, two rare and structurally related nonstoichiometric sulfosalts belonging to the system Pb–Bi–S–Se, were found together around high-temperature fumaroles at La Fossa crater, Vulcano island, Italy. This occurrence makes a comparative study by different methods possible (scanning electron microscope, electron microprobe, and X-ray and electron diffraction). We discuss once more the question whether or not they are distinct mineral species. Cannizzarite was found in samples collected from 1990 to 1995 in assemblages with bismuthinite and galenobismutite (mostly), in some cases with lillianite, heyrovskiite, Se-bearing galena, kirkiite, and the new species mozgovaite. Wittite was revealed only in samples collected in 1995 around the fumarole vent F11 in association with bismuthinite. Both minerals form aggregates of very tiny sheaves of slightly divergent, bladed crystals (cannizzarite up to 0.5 mm in length and 0.07 mm in width; wittite up to 2 mm in length). The electron-microprobe data obtained (141 analyses) show significant variations in proportions of the main elements. In terms of Bi/(Bi + Pb), the range of composition is 3.14 at.%; the Se content varies from less than 1 to 14.65 wt%. The composition field of the minerals under consideration may be described by the general empirical chemical formula Pb3+xBi4–x(S9–ySey)9–x/2 or Pb3(Bi4–xPbx)4 (S9–ySey)9–x/2, with 0.04 ≤ x ≤ 0.28, and 0.5 ≤ y ≤ 3.5. Electron-diffraction data and X-ray investigations of a sample of wittite containing ~8.5 wt% Se confirm that cannizzarite and wittite have the same structure. Measured unit-cell parameters show that volumes of the H and Q subcells both vary in direct proportion to Se content. No chemical discontinuity between cannizzarite and wittite series has been observed up to 40 at.% Se; consequently, wittite may be validated or discredited as a distinct mineral species only when a definitive crystallographic work will prove that Se exceeds S in the H layers.

Abstract

La wittite et la cannizzarite, deux sulfosels rares et structuralement apparentés du système Pb–Bi–S–Se, se présentent ensemble autour de fumerolles de haute température au cratère de La Fossa, île de Vulcano, en Italie. Cet exemple permet enfin une étude comparative par diverses méthodes (microscopie électronique à balayage, microsonde électronique, et diffraction électronique). Nous évaluons de nouveau s’il s’agit d’espèces distinctes ou non. Nous avons prélevé la cannizzarite entre 1990 et 1995, associée surtout à bismuthinite et galénobismutite, avec dans quelques cas lillianite, heyrovskiite, galène sélénifère, kirkiite, et la nouvelle espèce mozgovaïte. La wittite est présente seulement dans des échantillons prélevés en 1995 autour de la fumerolle F11 en association avec bismuthinite. Les deux minéraux se présentent en aggrégats de très petites lames légèrement divergentes, jusqu’à 0.5 mm de long et 0.07 mm de large dans le cas de la cannizzarite, et jusqu’à 2 mm de long dans le cas de la wittite. Les données à la microsonde électronique (141 analyses) montrent des variations importantes des proportions des éléments essentiels. En termes de Bi/(Bi + Pb), les compositions varient selon une marge de 3.14% (proportions atomiques); la teneur en Se va de moins de 1 à 14.65% (en poids). L’intervalle de compositions de ces minéraux répond à la formule chimique empirique générale Pb3+xBi4–x(S9–ySey)9–x/2 ou bien Pb3(Bi4–xPbx)4(S9–ySey)9–x/2, avec 0.04 ≤ x ≤ 0.28, et 0.5 ≤ y ≤ 3.5. D’après nos observations en diffraction électronique et en diffraction X d’un échantillon de wittite contenant ~8.5% Se (en poids), la cannizzarite et la wittite posséderaient la même structure. Les paramètres réticulaires mesurés montrent que le volume des modules H et Q varie dans les deux cas en proportion directe de la teneur en Se. Il ne semble pas y avoir de discontinuité chimique entre les séries cannizzarite et wittite jusqu’à une teneur de 40% Se (proportion atomique). Par conséquent, il ne sera possible de valider la wittite, ou de la discréditer comme espèce minérale distincte, que suite à une étude cristallographique définitive visant à établir que la proportion de Se dépasse la proportion de S dans les couches H.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.