Abstract

Gladiusite, ideally Fe3+2(Fe2+,Mg)4(PO4)(OH)11(H2O), monoclinic, a 16.959(2), b 11.650(3), c 6.266(6) Å, β 90.00(5)°, V 1238(1) Å3, space group P21/n, Z = 4, is a new mineral species from hydrothermal assemblages associated with the phoscorite–carbonatite unit of the Kovdor alkaline-ultramafic complex, Kola Peninsula, Russia. It occurs in vugs within veins of mineralized dolomite carbonatite. Associated minerals are dolomite, pyrochlore, several generations of magnetite, pyrite, rutile, a ternovite-like phase, catapleiite, bobierrite, rimkorolgite, juonniite, strontiowhitlockite, collinsite (including a Sr-rich variety) and chlorite. Gladiusite occurs as acicular aggregates and as free-standing radial clusters (<2 mm in diameter) of arrow-headed crystals. Acicular crystals vary from 0.5 to 6–7 μm thick and from 10 to 500 μm long. Gladiusite is dark green, almost black, with an olive-green streak, opaque in aggregates and translucent in thin crystals; it has a vitreous luster, and does not fluoresce under long- or short-wave ultraviolet light. It has a Mohs hardness of 4–4½, and is brittle with an irregular fracture; cleavage and parting were not observed. The measured and calculated densities are 3.11(2) and 3.10(4) g/cm3, respectively. Gladiusite is biaxial negative and strongly pleochroic, α 1.722(2), β 1.730(2), γ 1.737(2), 2Vcalc. = 78.3°. The strongest reflections in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 9.61(53)(110), 6.87(77)(210), 5.83(89)(020), 4.805(100)(220), 3.787(62)(130), 3.533(84)(230), and 2.868(66)(140). Electron-microprobe analysis and Mössbauer spectroscopy gave (wt.%) FeO 25.00, Fe2O3 29.90, MgO 11.16, MnO 0.78, P2O5 12.46, TiO2 0.04, H2O(calc.) = 20.18, sum = 99.51 wt.%; the H2O content, obtained by the Penfield method, is 19.7 wt.%. The unit formula is Fe3+2.00[Fe2+2.02Mg1.61Fe3+0.17Mn2+0.06]∑3.86 (P1.02O4)(OH)11(H2O) on the basis of 16 O atoms. The simplified formula is Fe3+2(Fe2+,Mg)4(PO4)(OH)11(H2O). Crystal-structure study showed gladiusite to be extensively twinned on [001]. Gladiusite is considered to be a product of hydrothermal alteration of pyrrhotite and fluorapatite, the primary Fe and P minerals in the dolomite carbonatite. The mineral is named in accordance with the morphology of the crystals, which resemble double-edge swords (gladius, in Latin) in SEM images.

Abstract

Nous décrivons la gladiusite, dont la formule idéale est Fe3+2(Fe2+, Mg)4(PO4)(OH)11(H2O), nouvelle espèce minérale monoclinique, a 16.959(2), b 11.650(3), c 6.266(6) Å, β 90.00(5) °, V 1238(1) Å3, groupe spatial P21/n, Z = 4, provenant d’un assemblage hydrothermal associé à la phoscorite et la carbonatite du complexe alcalin-ultramafique de Kovdor, péninsule de Kola, en Russie. On la trouve dans des cavités à l’intérieur de veines de carbonatite à dolomite minéralisée. Lui sont associées dolomite, pyrochlore, plusieurs générations de magnétite, pyrite, rutile, une phase ressemblant à la ternovite, catapléiite, bobierrite, rimkorolgite, juonniite, strontiowhitlockite, collinsite (y inclus une variété riche en Sr) et chlorite. La gladiusite se présente en agrégats aciculaires et en groupes fibroradiés (<2 mm en diamètre) de cristaux pointus. Les cristaux aciculaires vont de 0.5 à 6–7 μm en épaisseur et de 10 à 500 μm en longueur. La gladiusite est vert foncé, presque noire, avec une rayure vert-olive, mais elle est opaque en aggrégats et translucide en cristaux plus minces; son éclat est vitreux, et elle ne montre aucune fluorescence en lumière ultra-violette (ondes courtes ou longues). Sa dureté de Mohs est de 4–4½, et elle est cassante, avec une fracture irrégulière. Aucun clivage ou plan de séparation n’a été décelé. La densité mesurée et calculée est égale à 3.11(2) et 3.10(4) g/cm3, respectivement. La gladiusite est biaxe négative et fortement pléochroïque, α 1.722(2), β 1.730(2), γ 1.737(2), 2Vcalc. = 78.3°. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 9.61(53)(110), 6.87(77)(210), 5.83(89)(020), 4.805(100)(220), 3.787(62)(130), 3.533(84)(230), et 2.868(66)(140). Une analyse avec une microsonde électronique, supplémentée par un spectre de Mössbauer, ont donné FeO 25.00, Fe2O3 29.90, MgO 11.16, MnO 0.78, P2O5 12.46, TiO2 0.04, H2O(calc.) 20.18, total 99.51% (poids); la proportion de H2O, mesurée par la méthode de Penfield, est 19.7°. L’unité formulaire est Fe3+2.00[Fe2+2.02Mg1.61Fe3+0.17Mn2+0.06]∑3.86 (P1.02O4)(OH)11(H2O) sur une base de 16 atomes d’oxygène. La formule simplifiée est Fe3+2(Fe2+,Mg)4(PO4)(OH)11(H2O). Une ébauche de la structure cristalline montre que la gladiusite est fortement maclée sur [001]. Ce minéral serait un produit de l’altération hydrothermale de la pyrrhotite et de la fluorapatite, les minéraux primaires porteurs de Fe et P dans la carbonatite à dolomite. Le nom du minéral signale la morphologie des cristaux, qui ressemble à une épée à double tranchant (gladius, en Latin) dans les images prises avec un microscope électronique à balayage.

(Traduit par la Rédaction)

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