Abstract

Rinmanite, ideally Zn2Sb2Mg2Fe4O14(OH)2, is a new mineral species from the Garpenberg Norra Zn–Pb mine, Hedemora, Dalarna, in south-central Sweden, where it occurs in a skarn assemblage associated with tremolite, manganocummingtonite, talc, franklinite, barite and svabite. Rinmanite crystals are prismatic, up to 0.5 mm in length, with good {100} cleavage. The VHN100 is in the range 841–907. Dcalc = 5.13(1) g·cm−3. The mineral is black (translucent dark red in thin splinters) with a submetallic luster. The mineral is moderately anisotropic and optically uniaxial (−). Reflectance values measured in air are 13.5–12.1% (λ = 470 nm), 12.9–11.8% (546 nm), 12.6–11.7 (589 nm) and 12.2–11.3% (650 nm). Electron-microprobe analyses of rinmanite (wt.%) gave MgO 8.97, Al2O3 0.82, MnO 2.47, Fe2O3 34.33, ZnO 14.24, Sb2O5 36.31, H2O 1.99 (calculated), sum 99.13, yielding the empirical formula (Zn1.58Mn0.31Mg0.06)∑1.95Sb2.03[Mg1.95Fe3.88Al0.15]∑5.98O14.01(OH)1.99. Rinmanite is hexagonal, space group P63mc, with a 5.9889(4), c 9.353(1) Å, V 290.53(5) Å3 and Z = 1. A structure refinement from single-crystal MoKα X-ray-diffraction data (R = 3.1% for 199 reflections) shows that rinmanite is isostructural with nolanite. The octahedral M(1) and M(2) sites are occupied by (Mg + Fe) and Sb, respectively, whereas Zn is located at the 4-coordinated M(3) site. The strongest eight lines in the powder-diffraction pattern [d in Å (Iobs)(hkl)] are: 5.19(20)(100), 3.47(34)(102), 2.99(43)(110), 2.67(44)(103), 2.522(100)(112), 1.660(28)(213), 1.517(33)(205) and 1.497(54)(220). Mössbauer spectroscopy confirms that rinmanite contains Fe3+ at octahedral sites and is in a paramagnetic state down to at least 77 K. Rinmanite is believed to have formed during prograde metamorphism of an initially low-S, siliceous carbonate protolith enriched in Zn, Sb and Fe, at relatively high P(H2O). The new mineral species is named after Sven Rinman (1720–1792), of Bergskollegium.

Abstract

La rinmanite, dont la composition idéale est Zn2Sb2Mg2Fe4O14(OH)2, est une nouvelle espèce minérale découverte à la mine de Zn–Pb de Garpenberg Norra, Hedemora, Dalarna, dans la partie centre-sud de la Suède, dans un assemblage de skarn en association avec trémolite, manganocummingtonite, talc, franklinite, barite et svabite. Les cristaux de rinmanite sont prismatiques, atteignant jusqu’à 0.5 mm en longueur, avec un bon clivage {100}. La dureté VHN100 est dans l’intervalle 841–907. Dcalc = 5.13(1) g·cm−3. C’est un minéral noir, mais translucide rouge foncé dans les écailles, avec un éclat submétallique. La rinmanite est moyennement anisotrope et optiquement uniaxe (−). Les mesures de réflectance ont été faites dans l’air: 13.5–12.1% (λ = 470 nm), 12.9–11.8% (546 nm), 12.6–11.7 (589 nm) et 12.2–11.3% (650 nm). Les analyses à la microsonde électronique ont donné, en poncentages pondéraux: MgO 8.97, Al2O3 0.82, MnO 2.47, Fe2O3 34.33, ZnO 14.24, Sb2O5 36.31, H2O 1.99 (calculé), somme 99.13, menant à la formule empirique (Zn1.58Mn0.31Mg0.06)∑1.95Sb2.03[Mg1.95Fe3.88Al0.15]∑5.98O14.01(OH)1.99. La rinmanite est hexagonale, groupe spatial P63mc, avec a 5.9889(4), c 9.353(1) Å, V 290.53(5) Å3 et Z = 1. Un affinement de la structure, utilisant des données en diffraction X obtenues sur cristal unique (rayonnement MoKα), a atteint un résidu R de 3.1% pour 199 réflexions; la rinmanite est isostructurale de la nolanite. Les sites octaédriques M(1) et M(2) sont attribués à (Mg + Fe) et Sb, respectivement, tandis que le Zn se trouve dans le site M(3), à coordinence tétraédrique. Les huit raies les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [d en Å (Iobs)(hkl)] sont: 5.19(20)(100), 3.47(34)(102), 2.99(43)(110), 2.67(44)(103), 2.522(100)(112), 1.660(28)(213), 1.517(33)(205) et 1.497(54)(220). La spectroscopie de Mössbauer confirme que la rinmanite contient le Fe3+ aux sites octaédriques et se trouve dans un état paramagnétique jusqu’à au moins 77 K. La rinmanite se serait formée au cours d’un métamorphisme prograde d’un protolithe siliceux et carbonaté, à faible teneur en soufre mais enrichi en Zn, Sb et Fe, à P(H2O) relativement élevé. La nouvelle espèce honore Sven Rinman (1720–1792), du Bergskollegium.

(Traduit par la Rédaction)

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