Abstract

Phosphowalpurgite, ideally (UO2)Bi4O4(PO4)2·2H2O, is the (PO4)-dominant analogue of walpurgite. It occurs at old mine dumps of an abandoned small ore deposit near Smrkovec, located 10 km NNE of Mariánské Lázně, Slavkovský Les Mountains, western Bohemia, Czech Republic. Associated minerals include: “apatite”, atelestite, bismutoferrite, bismutite, eulytite, hechtsbergite, metatorbernite, mixite, petitjeanite, preisingerite, pucherite, retgersite, schumacherite, smrkovecite and walpurgite. Phosphowalpurgite crystallized during the supergene alteration of primary bismuth and uraninite in hydrothermal quartz veins. It occurs as subhedral to euhedral tabular crystals, flattened on {010}, up to 1 mm in size, randomly growing in crystalline crusts, up to 1 cm2 in size, within small fissures and cavities in the quartz gangue. Brownish grey, translucent crystals, which average 0.1–0.3 mm, have a vitreous to adamantine luster and a light brownish grey streak. The mineral is biaxial with high indices of refraction (1.9–2.0) and moderate to high birefrigence; the Mohs hardness is <5; it is nonfluorescent under both short- and long-wave UV radiation. Phosphowalpurgite has perfect cleavage on {010}, shows simple twinning, and is brittle with an uneven to conchoidal fracture. The calculated density (for the empirical formula) is 6.36 g/cm3. Phosphowalpurgite is triclinic, space group P1̅. The unit-cell parameters, refined from powder data, are: a 7.060(3), b 10.238(4), c 5.464(3) Å, α 101.22(4), β 109.93(3), γ 87.93(4)°, V 364.0(3) Å3, a:b:c = 0.6896:1:0.5337, Z = 1. The strongest seven X-ray powder-diffraction lines [d in Å(I)(hkl)] are: 10.059(100)(010), 3.346(43)(030,201̅), 3.251(72)(021,12̅1̅), 3.125(86)(210), 3.084(95)(12̅1,21̅1̅), 3.005(52)(131̅), 2.726(42)(220,112̅). The average results of eight electron-microprobe analyses are: CaO 0.04, Cu 0.30, PbO 0.24, Fe2O3 0.40, Bi2O3 65.39, SiO2 0.18, P2O5 7.65, V2O5 0.12, As2O5 4.15, UO3 18.73, H2O (2.59), total (100.09), corresponding to [(UO2)0.91Ca0.08Fe0.07Cu0.05Pb0.01]∑1.12 Bi3.91O3.91[(PO4)1.50(AsO4)0.50(SiO4)0.04(VO4)0.02]∑2.06·2.00H2O (basis: 16 O atoms per formula unit). The ideal formula (UO2)Bi4O4(PO4)2·2H2O requires Bi2O3 66.76, P2O5 10.17, UO3 20.49, H2O 2.58, total 100.00 wt.%. We provide a detailed tentative interpretation of infrared-absorption spectra and other properties of the walpurgite –phosphowalpurgite series.

Abstract

La phosphowalpurgite, dont la formule idéale est (UO2)Bi4O4(PO4)2·2H2O, est l’analogue phosphaté de la walpurgite. On la trouve dans les haldes d’un petit gîte minéral abandonné près de Smrkovec, situé à 10 km au nord–nord-ouest de Mariánské Lázně, montagnes Slavkovský Les, en Bohème occidentale, République Tchèque. Lui sont associés, entre autres, “apatite”, atelestite, bismutoferrite, bismutite, eulytite, hechtsbergite, métatorbernite, mixite, petitjeanite, preisingerite, pucherite, retgersite, schumacherite, smrkovecite et walpurgite. La phosphowalpurgite a cristallisé au cours de l’altération épigénétique du bismuth et de l’uraninite primaires dans des veines de quartz hydrothermales. Elle se présente en cristaux sub-idiomorphes à idiomorphes, en plaquettes applaties sur {010} jusqu’à 1 mm de taille, en croûtes de cristaux d’orientation quelconque, recouvrant jusqu’à 1 cm2 de surface, dans de petites fissures et dans des cavités dans les veines de quartz. Les cristaux gris brunâtres translucides, de 0.1 à 0.3 mm, en moyenne, possèdent un éclat vitreux à adamantin et une rayure gris brunâtre pâle. Il s’agit d’un minéral biaxe ayant des indices de réfraction élevés (1.9–2.0) et une biréfringence moyenne à élevée. La dureté de Mohs est inférieure à 5; elle est non fluorescente en lumière ultraviolette (ondes courtes et longues). La phosphowalpurgite possède un clivage {010} parfait, est simplement maclée, et cassante, avec une fracture inégale ou conchoïdale. La densité calculée (avec la formule empirique) est 6.36 g/cm3. Elle est triclinique, groupe spatial P1̅. Les paramètres réticulaires, affinés à partir du spectre de diffraction (méthode des poudres) sont: a 7.060(3), b 10.238(4), c 5.464(3) Å, α 101.22(4), β 109.93(3), γ 87.93(4)°, V 364.0(3) Å3, a:b:c = 0.6896:1:0.5337, Z = 1. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction [d en Å(I)(hkl)] sont: 10.059(100)(010), 3.346(43)(030,201̅), 3.251(72)(021,12̅1̅1), 3.125(86)(210), 3.084(95)(12̅1,21̅1̅), 3.005(52)(131̅), 2.726(42)(220,112̅). Les résultats moyens de huit analyses obtenues avec une microsonde électronique sont: CaO 0.04, Cu 0.30, PbO 0.24, Fe2O3 0.40, Bi2O3 65.39, SiO2 0.18, P2O5 7.65, V2O5 0.12, As2O5 4.15, UO3 18.73, H2O (2.59), total (100.09%), ce qui correspond à [(UO2)0.91Ca0.08Fe0.07Cu0.05Pb0.01]∑1.12 Bi3.91O3.91[(PO4)1.50(AsO4)0.50(SiO4)0.04(VO4)0.02]∑2.06·2.00H2O (sur une base de 16 atomes d’oxygène par formule unitaire). La formule idéale, (UO2)Bi4O4(PO4)2·2H2O, requiert Bi2O3 66.76, P2O5 10.17, UO3 20.49, H2O 2.58, total 100.00% (poids). Nous présentons une interprétation détaillée provisoire du spectre d’absorption infrarouge et des autres propriétés de la série walpurgite – phosphowalpurgite.

(Traduit par la Rédaction)

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