Abstract

Manganlotharmeyerite, Ca(Mn3+,□,Mg)2{AsO4,[AsO2(OH)2]}2(OH,H2O)2, is a new member of the tsumcorite group of minerals, of general formula Me(1)Me(2)2(XO4)2(OH,H2O)2, in which Me(1) represents Pb2+, Ca2+, Na+ and Bi3+, Me(2) represents Fe3+, Mn3+, Cu2+, Zn2+, Co2+, Ni2+, Al3+ and Mg2+, and X can be P5+, As5+, V5+ or S6+. Manganlotharmeyerite occurs with sailaufite, (Ca,Na,□)2Mn3O2(AsO4)2(CO3)·3H2O, tilasite and calcite in discordant veinlets within massive braunite ores at the Starlera Mn deposit in the Eastern Alps of Switzerland. Manganlotharmeyerite and the associated arsenates are the product of the latest stage of As remobilization during retrograde Alpine metamorphism of Triassic carbonate-hosted, syngenetic exhalative Mn-ores. Manganlotharmeyerite forms elongate platy crystals and aggregates up to 1 mm in length, but optically homogeneous crystals do not exceed 100 μm in length. The mineral has a Mohs hardness of about 3, with a Dcalc of 3.75(2) and a Dmeas of 3.77(2) g/cm3; it is brittle, with an irregular fracture and a distinct cleavage parallel to {001}. Manganlotharmeyerite is transparent to translucent with an adamantine luster. It is brown-red to dark reddish orange in color, and has a light brown streak. The new mineral species is biaxial positive, with α 1.785(5), β 1.814(5) and γ 1.854(5), 2V(meas.) about 85°, 2V(calc.) 82°, dispersion r < v weak. The average composition of the mineral, measured with an electron microprobe, is [wt%]: V2O5 0.67, As2O5 53.41, MgO 3.95, Mn2O3 16.70, CaO 12.42, Fe2O3, 0.91, NiO 1.07, minor quantities (< 1 wt%) of Al2O3, SrO, Na2O, CoO, and ZnO, H2Ocalc 8.84, sum 99.3, resulting in the empirical chemical formula (Ca0.94Sr0.01Na0.01)(Mn0.453+0.26Mg0.20Ni0.03 Fe0.02Zn0.02Al0.01Co0.01)2(As0.98V0.02)2O10H4.16. The structural chemical formula of the mineral derived on the basis of the crystal-structure refinement is Ca(Mn0.593+0.24Mg0.172+)2{(AsO4)0.76[AsO2(OH)2]0.24}2[(OH)0.59(H2O)0.41]2. Manganlotharmeyerite is monoclinic, C2/m, a 9.043(1), b 6.2314(7), c 7.3889(9) Å, β 116.392(2)°, V 372.99(9) Å3 and Z = 2. Single-crystal structure refinement (R1 = 0.025) confirmed isotypy with the tsumcorite structure. The strongest ten lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å (I)(hkl)] are: 4.93(80)(1̅10), 4.61(50)(111), 3.426(60)(2̅02), 3.182(100)(1̅12), 3.122(50)(020), 2.927(70)(201) 2.822(70)(02̅1), 2.718(80)(3̅11), 2.555(100)(2̅21, 3̅12), 2.134(70)(202,221). Unit-cell parameters from the powder-diffraction data are: a 9.074(5), b 6.239(3), c 7.406(4), β 116.60(3)°. The nomenclature of members of the tsumcorite group with Me(1) = Ca and X = As (lotharmeyerite subgroup) is based on the occupant of the Me(2) site. Manganlotharmeyerite represents the Mn3+-dominant member of the group, and lotharmeyerite is redefined to represent the Zn-dominant member. The lotharmeyerite subgroup now contains six phases: cabalzarite with Me(2) = Mg, ferrilotharmeyerite (Fe3+), cobaltlotharmeyerite (Co), nickellotharmeyerite (Ni), lotharmeyerite (Zn) and manganlotharmeyerite (Mn3+).

Abstract

La manganlotharmeyerite, Ca(Mn3+,□,Mg)2{AsO4,[AsO2(OH)2]}2(OH,H2O)2, est un nouveau membre du groupe de la tsumcorite, dont la formule générale est Me(1)Me(2)2(XO4)2(OH,H2O)2, dans laquelle Me(1) représente Pb2+, Ca2+, Na+ et Bi3+, Me(2) représente Fe3+, Mn3+, Cu2+, Zn2+, Co2+, Ni2+, Al3+ et Mg2+, et X pourrait être P5+, As5+, V5+ ou S6+. On trouve la manganlotharmeyerite avec la sailaufite, (Ca,Na,□)2Mn3O2(AsO4)2(CO3)·3H2O, la tilasite et la calcite dans des veinules discordantes d’un minerai de braunite massive du gisement de manganèse de Starlera, dans les Alpes orientales en Suisse. La manganlotharmeyerite et les arsenates qui lui sont associés sont le produit du stade ultime de remobilisation de l’arsenic au cours de la rétrogression du minerai carbonaté syngénétique exhalatif, d’âge triassique, et métamorphisé lors de l’événement alpin. La manganlotharmeyerite se présente en cristaux allongés en plaquettes et en aggrégats jusqu’à 1 mm de taille, mais les cristaux, optiquement homogènes, ne dépassent pas 100 μm. Sa dureté de Mohs est environ 3, la densité calculée, 3.75(2), et la densité mesurée, 3.77(2) g/cm3; elle est cassante, avec une fracture irrégulière et un clivage distinct parallèle à {001}. La manganlotharmeyerite est transparente à translucide, avec un éclat adamantin. Les cristaux sont brun-rouge à orange rougeâtre foncé, et la rayure est brun pâle. Il s’agit d’un minéral biaxe positif, avec α 1.785(5), β 1.814(5) et γ 1.854(5), 2V(mes.) d’environ 85°, 2V(calc.) 82°, dispersion r < v, faible. La composition moyenne du minéral, mesurée avec une microsonde électronique, en % (poids), est: V2O5 0.67, As2O5 53.41, MgO 3.95, Mn2O3 16.70, CaO 12.42, Fe2O3, 0.91, NiO 1.07, avec des quantités mineures (< 1%) de Al2O3, SrO, Na2O, CoO, et ZnO, H2Ocalc 8.84, somme 99.3, ce qui mène à la formule empirique (Ca0.94Sr0.01Na0.01) (Mn0.453+0.26Mg0.20Ni0.03Fe0.02 Zn0.02Al0.01Co0.01)2(As0.98V0.02)2O10H4.16. La formule structurale, dérivée d’après les données obtenues par affinement de la structure, est Ca(Mn0.593+0.24Mg0.172+)2{(AsO4)0.76[AsO2(OH)2]0.24}2[(OH)0.59(H2O)0.41]2. La manganlotharmeyerite est monoclinique, C2/m, a 9.043(1), b 6.2314(7), c 7.3889(9) Å, β 116.392(2)°, V 372.99(9) Å3 et Z = 2. L’affinement de la structure, effectué sur cristal unique (R1 = 0.025) confirme l’isotypisme avec la tsumcorite. Les dix raies les plus intenses du spectre de diffraction (méthode des poudres) [d en Å (I)(hkl)] sont: 4.93(80)(1̅10), 4.61(50)(111), 3.426(60)(2̅02), 3.182(100)(1̅12), 3.122(50)(020), 2.927(70)(201), 2.822(70)(02̅1), 2.718(80)(3̅11), 2.555(100)(2̅21, 3̅12), et 2.134(70)(202,221). Les paramètres réticulaires calculés à partir du spectre de diffraction X sur poudre sont: a 9.074(5), b 6.239(3), c 7.406(4), β 116.60(3)°. La nomenclature des membres du groupe de la tsumcorite ayant Me(1) = Ca et X = As (sous-groupe de la lotharmeyerite) est fondée sur l’occupant du site Me(2). La manganlotharmeyerite représente le membre du groupe à dominance de Mn3+, et la lotharmeyerite, ici redéfinie, en serait le membre à dominance de Zn. Le sous-groupe de la lotharmeyerite contient maintenant six phases: cabalzarite avec Me(2) = Mg, ferrilotharmeyerite (Fe3+), cobaltlotharmeyerite (Co), nickellotharmeyerite (Ni), lotharmeyerite (Zn) et manganlotharmeyerite (Mn3+).

(Traduit par la Rédaction)

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