Abstract

An assemblage consisting of bismuthinite derivatives, mainly in the range gladite – oversubstituted bismuthinite (Cu0.833Pb0.833Bi19.167S30), makovickyite, and intergrowths of cuprobismutite and paděraite, with minor hodrushite, occurs in the Paulus mine, Ocna de Fier skarn deposit, southwestern Romania. Even though intimately intergrown with one another as sets of lamellae of varying thickness, with back-scattered electron images strongly suggesting that lamellar intergrowths of the two minerals extend below the size of the microprobe beam, homogeneous parts of lamellae or well-developed acicular crystals allow compositional characterization of the components. These are cuprobismutite, Cu8.07(Ag0.99Pb0.21Bi12.72)∑13.92S24.01, paděraite, Cu7.11(Ag0.36Pb1.20)∑1.56Bi11.28S22.05, and hodrushite, (Cu7.80Fe0.23)∑8.03(Ag0.35Pb0.12Cd0.02Bi11.49)∑11.98S21.99. Hodrushite is the least abundant component, containing minor but persistent Fe, up to 0.41 wt.%. An inverse correlation between Ag and Pb is seen between cuprobismutite (Agmin 2.34 wt.%, Agmax 2.75 wt.%) and paděraite (Pbmin 5.37 wt.%, Pbmax 7.34 wt.%). Compositions for each phase diverge somewhat from previously published data, suggesting that varying degrees of incorporation of Ag and, to a lesser extent, Pb, are features of the cuprobismutite homologous series and of the related paděraite. Ag appears to be an essential component of cuprobismutite, our data showing that 1 apfu Ag occupies the Bi position (∑14 apfu). Hodrushite differs from the type-locality material (Cu8.12Fe0.29Bi11.54S22), showing that the composition can depart from the ideal compositions within certain limits, with incorporation of Ag, Pb and Fe in the structure. Significantly, the number of Cu atoms is less than 8 apfu in the Ocna de Fier material, with Fe located at the Cu position and minor Ag and Pb at the Bi position. For paděraite, the Ocna de Fier material also differs from type-locality material in that Cu occupancy is 7, instead of 6 apfu, and Ag is less than 1 apfu, based on 42 apfu. Together with a consideration of other published and unpublished data, this information gives an amended ideal formula for paděraite: Cu7(Ag0.4Pb1.2)∑1.6Bi11.4S22. Two possible substitutions, 3Ag+ → Bi3+ and Ag+ + Pb2+ → Bi3+ can be written for the cuprobismutite homologues. Furthermore, the substitution Fe2+ → Cu+ + □ can be considered for hodrushite with Cu deficiency (<8 apfu), as in our material. In type-locality hodrushite, however, the Bi position is filled by an excess of Cu over 8 apfu, together with Fe, following the substitution Cu+ + Fe2+ → Bi3+. We believe that this association, involving costability and intergrowths among minerals with closely allied structures, constitutes a paragenesis formed in a field of oscillatory chemical gradients of Cu, Pb, Ag and Bi, in which the pavonite series is represented only by makovickyite, with the fixed composition Cu1.34Ag0.76Pb0.14Bi5.21S9.64.

Abstract

Nous documentons un assemblage contenant des dérivés de la bismuthinite, surtout ceux de l’intervalle gladite – bismuthinite sur-substituée (Cu0.833Pb0.833Bi19.167S30), makovickyite, et des intercroissances de cuprobismutite et de paděraïte, avec des quantités mineures de hodrushite, provenant de la mine Paulus, exploitant le gisement de type skarn de Ocna de Fier, dans le sud-ouest de la Roumanie. Quoiqu’ils sont en intercroissance intime l’un avec l’autre sous forme de lamelles d’épaisseur variable, les images des minéraux formés à partir des électrons rétrodiffusés laissent supposer que les intercroissances des deux minéraux se poursuivent à une échelle inférieure au rayon du faisceau d’électrons, les parties homogènes des lamelles ou les cristaux aciculaires bien développés permettant la caractérisation des composants. Il s’agit de cuprobismutite, Cu8.07(Ag0.99Pb0.21 Bi12.72)∑13.92S24.01, paděraïte, Cu7.11(Ag0.36Pb1.20)∑1.56Bi11.28S22.05, et hodrushite, (Cu7.80Fe0.23)∑8.03(Ag0.35Pb0.12Cd0.02Bi11.49)∑11.98 S21.99. La hodrushite, la phase la moins abondante, contient des quantités faibles mais constantes de Fe, jusqu’à 0.41% (poids). Une corrélation inverse entre le Ag et le Pb caractérise la cuprobismutite (Agmin 2.34%, Agmax 2.75%) et la paděraïte (Pbmin 5.37%, Pbmax 7.34%). Les compositions de chaque phase s’écartent quelque peu des compositions déjà dans la littérature, ce qui témoigne d’un taux variable d’incorporation de Ag et, à un degré moindre, Pb, comme caractéristiques de la série d’homologues de la cuprobismutite ainsi que de la paděraïte, qui lui est apparentée. L’argent semble être un élément essentiel de la cuprobismutite, nos données indiquant qu’un atome de Ag par unité formulaire (apuf) occupe le site Bi (∑14 apuf). La hodrushite diffère de l’holotype (Cu8.12Fe0.29Bi11.54S22), ce qui montre que sa composition peut s’écarter de la composition idéale à l’intérieur de certaines limites, avec incorporation de Ag, Pb et Fe dans la structure. Fait significatif, la proportion d’atomes de Cu est inférieur à 8 apuf dans le matériau d’Ocna de Fier, le Fe étant situé à la position du Cu, et des quantités mineures de Ag et Pb, à la position du Bi. Dans le cas de la paděraïte, le matériau de Ocna de Fier diffère aussi de l’holotype; sa teneur en Cu est 7, plutôt que 6 apuf, et la proportion d’Ag est inférieure à 1 apuf, sur une base de 42 apuf. En considération d’autres données publiées ou non, cette information mène à une formule idéale corrigée pour la paděraïte: Cu7(Ag0.4Pb1.2)∑1.6Bi11.4S22. On peut écrire deux substitutions possibles, 3Ag+ → Bi3+ et Ag+ + Pb2+ → Bi3+, pour rendre compte des homologues de la cuprobismutite. De plus, on peut considérer la substitution Fe2+ → Cu+ + □ pour la hodrushite ayant un déficit en Cu (<8 apuf), comme c’est la cas ici. Toutefois, dans la hodrushite holotype, la position du Bi est remplie au delà de 8 apuf par un excédent de Cu, avec le Fe, selon la substitution Cu+ + Fe2+ → Bi3+. Nous croyons que cette association, impliquant une co-stabilité et des intercroissances parmi des minéraux dont les structures sont voisines, constitue une paragenèse formée dans un milieu de gradients chimiques oscillatoires impliquant Cu, Pb, Ag et Bi, dans lequel la série de la pavonite n’est représentée que par la makovickyite, avec une composition fixe, Cu1.34Ag0.76Pb0.14Bi5.21S9.64.

(Traduit par la Rédaction)

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