Abstract

The diarsenides and sulfarsenides of Fe, Co and Ni have a widespread geological occurrence; they exhibit complex paragenetic and compositional relations, and are commonly associated with economically important minerals, such as PGM and gold. These minerals have been investigated at 500° and 650°C, with a focus on phase relations within the arsenic-rich regions of the (Fe,Co,Ni)(As,S)2 prism. The phase relations involve alloclasite, arsenopyrite, cobaltite or gersdorffite, in equilibrium with diarsenide solid-solution (dss), löllingite, krutovite or safflorite. Coexisting skutterudite and pyrrhotite occur in equilibria with all the above-mentioned phases except krutovite. At 650°C, most of the phases exhibit extensive substitution, both with regard to Fe–Co–Ni and As–S. There are complete solid-solutions between safflorite (dss), alloclasite, skutterudite, and their respective (Fe0.5Ni0.5) analogues. There is also a complete solid-solution between cobaltite and gersdorffite. At 500°C, these solid-solutions are more restricted with respect to Fe–Co–Ni, but they still show a large variation in As–S contents. The observed assemblages and solid-solution limits agree well with their natural counterparts, although skutterudite and pyrrhotite very rarely occur together in nature.

Abstract

On trouve les diarséniures et les sulfarséniures de Fe, Co et Ni dans plusieurs contextes géologiques. Ils font preuve de relations paragénétiques et compositionnelles complexes, et sont à plusieurs endroits associés à des minéraux économiquement importants, par exemple les minéraux du groupe du platine et l’or. Nous avons étudié ces phases à 500° et à 650°C, en nous attardant aux relations de phases dans les régions riches en arsenic du prisme (Fe,Co,Ni)(As,S)2. Ces relations de phases impliquent alloclasite, arsénopyrite, cobaltite ou gersdorffite, en équilibre avec une solution solide de diarséniures (dss), löllingite, krutovite ou safflorite. La skutterudite et la pyrrhotite sont en équilibre avec toutes ces phases sauf la krutovite. A 650°C, la plupart des phases citées font preuve de solution solide importante, tant par rapport à Fe–Co–Ni qu’à As–S. Il y a solution solide complète entre safflorite (dss), alloclasite, skutterudite, et leurs analogues (Fe0.5Ni0.5) respectifs. Il y a aussi une solution solide complète entre cobaltite et gersdorffite. A 500°C, ces solutions solides sont plus restreintes par rapport à Fe–Co–Ni, mais la variation est toujours aussi grande qu’à 650°C dans les teneurs As–S. Les assemblages observés et les limites de solubilité concordent bien avec les équivalents naturels, quoique skutterudite et pyrrhotite ne sont que très rarement associées dans la nature.

(Traduit par la Rédaction)

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