Abstract

Giraudite and hakite, and their more widespread S-dominant analogues, tennantite and tetrahedrite, are locally abundant, but overall rare species in the Niederschlema–Alberoda uranium deposit in the Erzgebirge of Germany. The continuous mercurian giraudite–hakite series, giraudite–tennantite solid solutions, and Se-rich zincian and ferroan tennantite and zincian tetrahedrite are part of the Jurassic selenide mineralization. Extensive, polished-section-scale compositional variation is observed for the giraudite–tennantite series, expressed by the following structural formula (calculated on the basis of 29 atoms per formula unit): (Cu9.86–10.00Ag0.00–0.14)∑10 (Cu0.18–1.88 2+Fe0.09–1.77Zn0.00–1.26Hg0.00–0.10Cd0.00–0.06)∑1.95–2.16 (As2.23–4.05Sb0.00–1.68Te0.00–0.14Bi0.00–0.01) ∑3.85–4.07 (Se0.00–12.64S0.32–12.97) ∑12.90–13.09 (n = 58). The solid solutions span the range gir0tn100 to gir98tn2 with only two minor gaps, suggesting extensive, likely complete miscibility between giraudite and tennantite in nature. Giraudite may contain Hg, Cu, Zn, and Fe as the predominant divalent cation. Cretaceous tennantite, deposited together with Bi–Co–Ni–Ag minerals, is Se-deficient, contains minor amounts of Co and Ni, is enriched in Ag, and may contain appreciable amounts of Bi. Bismuthoan zincian tennantite, the replacement product of wittichenite, contains up to 12.6 wt% Bi (equivalent to 0.97 apfu). The origin of the various tennantite–tetrahedrite mineral associations is discussed in the light of the temporal sequence and the activities of selenium and sulfur that prevailed during their formation. The Se-rich and Se-bearing sulfosalts of Jurassic age are suggested to be late-stage species, deposited from low-temperature hydrothermal fluids having an activity of selenium several orders of magnitude lower than that approached during the crystallization of umangite and klockmannite, which mark the peak in f (Se2) reached at Niederschlema–Alberoda.

Abstract

La giraudite et la hakite, ainsi que leurs analogues à dominance de soufre plus répandus, la tennantite et la tétraédrite, sont localement abondants, mais de façon générale, ce sont des espèces rares au gisement d’uranium de Niederschlema–Alberoda, dans la région de l’Erzgebirge, en Allemagne. Les solutions solides continues entre giraudite et hakite mercuriennes, giraudite et tennantite, et entre tennantite riche en Se zincifère et ferreuse et la tétraédrite zincifère font partie de la minéralisation sélénifère jurassique. Une grande variabilité en composition à l’échelle d’une section polie est observée dans le cas de la série giraudite–tennantite, comme l’exprime la formule structurale suivante, calculée sur une base de 29 atomes par unité formulaire: (Cu9.86–10.00Ag0.00–0.14) ∑10 (Cu0.18–1.88 2+Fe0.09–1.77Zn0.00–1.26Hg0.00–0.10Cd0.00–0.06)∑1.95–2.16 (As2.23–4.05Sb0.00–1.68Te0.00–0.14Bi0.00–0.01) ∑3.85–4.07 (Se0.00–12.64S0.32–12.97)∑12.90–13.09 (n = 58). Les solutions solides vont de gir0tn100 à gir98tn2 avec seulement deux lacunes mineures, ce qui nous mène à proposer une miscibilité complète entre giraudite et tennantite dans la nature. La giraudite peut contenir soit Hg, Cu, Zn, ou Fe comme cation bivalent prédominant. La tennantite crétacée, déposée avec les minéraux de Bi–Co–Ni–Ag, accuse un déficit en Se, contient de quantités mineures de Co et de Ni, est enrichie en Ag, et pourrait contenir des quantités importantes de Bi. La tennantite bismuthifère et zincifère, produit de remplacement de la wittichenite, contient jusqu’à 12.6% de Bi (en poids, l’équivalent de 0.97 atomes par unité formulaire). Nous évaluons l’origine des associations variées des associations de tennantite et de tétraédrite en fonction de la séquence temporelle et de l’activité du sélénium et du soufre au cours de leur formation. Les sulfosels jurassiques porteurs de Se, voire riches en Se, seraient des espèces tardives, déposées à faible temperature à partir de fluides hydrothermaux ayant une activité en sélénium plusieurs ordres de grandeur plus faible que celle qui a caractérisé la cristallisation de l’umangite et de la klockmannite, phases qui ont marqué le maximum en f (Se2) atteint à Niederschlema–Alberoda.

(Traduit par la Rédaction)

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