Abstract

Manganilvaite, CaFe2+Fe3+(Mn,Fe2+)(Si2O7)O(OH), is a new mineral species, the Mn end-member of the ilvaite group of minerals. It was found in the Pb–Zn–(Mn) skarn deposits of the central Rhodope Mountains, Bulgaria, and especially in the Ossikovo and Mogilata deposits (Madan ore district) and the Govedarnika deposit (Laki district). In the marble-hosted distal skarn-type orebodies, it is closely associated with Mn-rich clinopyroxene (hedenbergite–johannsenite) ± rhodonite, and with the products of their retrograde alteration (manganoan amphiboles and chlorites, bustamite, manganoan carbonates, quartz). The mineral is black, with a vitreous luster, brittle, with a distinct cleavage. It has Mohs hardness of 5½–6 and a micro-indentation hardness (VHN100) of 868 kg/mm2. The measured density Dx is 3.92 g/cm3. In reflected light, it is opaque with moderate pleochroism, from bluish gray to grayish brown, strongly anisotropic in grayish blue to pale reddish brown colors and with red internal reflections. It is homogeneous in BSE images and in thin sections under the IR microscope, where it is transparent. The reflectance is low, in the range 8.3–5.7% for Rmin (// c) and 10.0–9.3% for Rmax (// a). In some cases, well-shaped dipyramidal crystals occur, with a prismatic habit along c and forms r{011}, m{110}, s{210} and o{111}. The average results of 62 and 17 electron-microprobe analyses of manganilvaite from Ossikovo and Govedarnika, respectively, are (in wt.%): MgO 0.48, 0.45; Al2O3 0.20, 0.34; SiO2 29.65, 29.48; CaO 12.62, 13.06; TiO2 0.02, 0.04; MnO 11.99, 13.54; FeO 40.93, 39.31, (H2O 2.21), total 98.10, 98.43. The MnO content varies in the ranges 9.02–14.96 and 12.57–14.86%, respectively, the amount of Mn attaining 0.85 apfu. The mineral is of ilvaite-type structure, monoclinic, P21/a, with cell-edge parameters a 13.0250(7), b 8.8514(5), c 5.8486(3) Å, β90.167(1)°, V 674.28 Å3, Z = 4, as determined by composite X-ray and neutron powder-diffraction studies (see the companion paper). Manganese occupies the M2 octahedral position together with some Fe2+. Ilvaite and manganilvaite form a continuous solid-solution series, and gradations between them can be observed even in a single crystal. The strongest eight lines of the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 2.875(85)(130), 2.848(90)(401), 2.718(100)(112), 2.687(70)(230), 2.442(33)(231), 2.180(48)(140,402), 2.111(47)(322,412), and 1.475(48)(060,252). As a product of retrograde alteration of the early-skarn pyroxenes, manganilvaite indicates evolution of the hydrothermal process from reduction to more oxidized and hydrated environment. The mineral name recalls its composition and relation to ilvaite.

Abstract

La manganilvaïte, CaFe2+Fe3+(Mn,Fe2+)(Si2O7)O(OH), esr un nouvelle espèce minérale, le pôle manganifère du groupe de l’ilvaïte. Nous l’avons découverte dans des gisements à Pb–Zn–(Mn) de type skarn dans les montagnes Rhodope centrales, en Bulgarie, plus particulièrement dans les gisements de Ossikovo et Mogilata (district minéralisé de Madan) et de Govedarnika (district de Laki). Trouvé dans les parties distales de ces gîtes minéraux, développés aux dépens de marbre, ce minéral est étroitement associé au clinopyroxène manganifère (hédenbergite–johannsenite) ± rhodonite, et aux produits de leur altération rétrograde (amphiboles et chlorites manganifères, bustamite, carbonates manganifères, quartz). C’est un minéral noir, à l’éclat vitreux, cassant, avec un clivage distinct. Sa dureté de Mohs est entre 5½ et 6, et sa dureté mesurée par micro-indentation (VHN100) correspond à 868 kg/mm2. La densité mesurée Dx est 3.92 g/cm3. En lumière réfléchie, la manganilvaïte est opaque, avec pléochroïsme moyen allant de gris bleuâtre à brun grisâtre, avec une forte anisotropie du bleu grisâtre à brun rougeâtre pâle et des réflexions internes rouges. La manganilvaïte est homogène selon les images à électrons rétrodiffusés et en lames minces examinées dans un microscope dans l’infrarouge, où elle est transparente. La réflectance Rmin (// c) est faible, entre 8.3 et 5.7%, et Rmax (// a) est entre 10.0 et 9.3%. Nous avons trouvé des cristaux bipyramidaux idiomorphes, avec une morphologie prismatique c et montrant les formes r{011}, m{110}, s{210} et o{111}. Une moyenne des résultats de 62 et de 17 analyses de la manganilvaïte de Ossikovo et de Govedarnika, respectivement (données obtenues à la microsonde électronique en termes pondéraux), est: MgO 0.48, 0.45; Al2O3 0.20, 0.34; SiO2 29.65, 29.48; CaO 12.62, 13.06; TiO2 0.02, 0.04; MnO 11.99, 13.54; FeO 40.93, 39.31, (H2O 2.21), pour un total de 98.10, 98.43. La teneur en MnO varie dans les intervalles 9.02–14.96 et 12.57–14.86%, respectivement, la quantité de Mn atteignant 0.85 apfu. Le minéral possède une structure de type ilvaïte, monoclinique, P21/a, avec les paramètres réticulaires a 13.0250(7), b 8.8514(5), c 5.8486(3) Å, β90.167(1)°, V 674.28 Å3, Z = 4, déterminés par étude combinée des spectres de diffraction X et neutronique (méthode des poudres; voir l’article connexe). Le Mn occupe la position octaédrique M2, de même qu’un peu de Fe2+. L’ilvaïte et la manganilvaïte forment une solution solide continue, avec passages graduels d’un à l’autre même dans un monocristal. Les huit raies les plus intenses du spectre de diffraction X (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 2.875(85)(130), 2.848(90)(401), 2.718(100)(112), 2.687(70)(230), 2.442(33)(231), 2.180(48)(140,402), 2.111(47)(322,412), et 1.475(48)(060,252). Comme produit de l’altération rétrograde de pyroxènes précoces dans ces skarns, la manganilvaïte indique une évolution du processus hydrothermal, au départ dans un milieu réducteur, vers un milieu davantage oxydant et hydraté. Le nom du minéral rappelle la composition et la relation avec l’ilvaïte.

(Traduit par la Rédaction)

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