Abstract

Excellent samples of lillianite, a rare Pb–Bi sulfosalt, have been found around a high-temperature fumarole at the La Fossa crater, Vulcano Island, Italy. The mineral is associated with cannizzarite and, subordinately, with galenobismutite and rarer sulfosalts, as well as sphalerite and selenian galena. Lillianite occurs as laths and fibers up to 100–130 μm in length, and about 20–30 and 1 μm in width, respectively. Electron-microprobe analyses show that the lillianite from Vulcano has a composition close to the ideal Pb3Bi2S6. Particularly interesting is the absence of Ag and Cu, which makes the lillianite from Vulcano unique in its purity, with only minor incorporation of Cd. Like in other sulfosalts from Vulcano, significant Se concentrations are invariably present (1.38–2.22 wt. %). Traces of chlorine were found in some crystals due to the high Cl activity in the fumaroles, and are noted for the first time. The general empirical formula, Pb3−xBi2+2x/3(S6−ySey)∑6, reflects the narrow composition field for the lillianite from Vulcano. The X-ray powder-diffraction data, as well as microhardness and reflectance measurements, are given for distinct crystals with a different Pb/Bi value. The unit-cell constants are a 13.576(9), b 20.606(8), c 4.119(2) Å for the crystal with Pb/Bi ≈ 1.50, and a 13.56(1), b 20.57(1), c 4.115(2) Å for the one with Pb/Bi ≈ 1.41. In both films, h + l = 2n reflections correspond to the space group Bbmm. The lower value of microhardness of the Bi-rich sample may reflect the less well-ordered structure and the effect of the heterovalent substitution 3Pb2+→ 2Bi3+ + □. A comparison between the lillianite from Vulcano and the synthetic homologous Phase III is also given.

Abstract

Nous avons trouvé d’excellents échantillons de lillianite, un sulfosel à Pb–Bi rare, autour d’une fumerole de haute température au cratère La Fossa, île de Vulcano, en Italie. Ce minéral est associé à la cannizzarite et, accessoirement, à la galénobismutite et des sulfosels plus rares, de même qu‘à la sphalérite et la galène sélénifère. La lillianite se présente en plaquettes et en fibres atteignant 100–130 μm en longueur, et environ 20–30 et 1 μm en largeur, respectivement. Les données obtenues avec une microsonde électronique montrent que la lillianite de Vulcano a une composition proche du pôle Pb3Bi2S6. L’absence de Ag et de Cu la rend unique, en fait, et seul le Cd est présent en quantités mineures. En revanche, des quantités importantes de Se sont invariablement présentes (1.38–2.22%, poids). Des traces de chlore ont été découvertes dans certains cristaux, et témoignent de l’activité élevée du Cl dans ce milieu. La formule générale empirique, Pb3−xBi2+2x/3(S6−ySey)∑6, reflète l’intervalle limité de compositions. Nous incluons les données en diffraction X, méthode des poudres, de même que les mesures de microdureté et de réflectance, pour deux cristaux dont le rapport Pb/Bi diffère. Les paramètres réticulaires sont a 13.576(9), b 20.606(8), c 4.119(2) Å pour un cristal ayant Pb/Bi ≈ 1.50, et a 13.56(1), b 20.57(1), c 4.115(2) Å pour un autre ayant Pb/Bi ≈ 1.41. Dans les deux cas, les réflexions h + l = 2n correspondent au groupe spatial Bbmm. La valeur plus faible de la microdureté de l’échantillon plus riche en Bi pourrait résulter d’un désordre structural plus important, ou des effects de la substitution hétérovalente 3Pb2+→ 2Bi3+ + □. Nous comparons aussi la lillianite de Vulcano à son homologue synthétique, la Phase III.

(Traduit par la Rédaction)

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