Abstract

Jarosite-group minerals accumulate in the form of stalactites and fine-grained mud on massive pyrite in the D drift of the Richmond mine, Iron Mountain, California. Water samples were collected by placing beakers under the dripping stalactites and by extracting pore water from the mud using a centrifuge. The water is rich in Fe3+ and SO4 2−, with a pH of approximately 2.1, which is significantly higher than the extremely acidic waters found elsewhere in the mine. Electron-microprobe analysis and X-ray mapping indicate that the small crystals (<10 μm in diameter) are compositionally zoned with respect to Na and K, and include hydronium jarosite corresponding to the formula (H3O)0.6K0.3Na0.1Fe3 3+(SO4)2(OH)6. The proton-microprobe analyses indicate that the jarosite-group minerals contain significant amounts of As, Pb and Zn, and minor levels of Bi, Rb, Sb, Se, Sn and Sr. Speciation modeling indicates that the drip waters are supersaturated with respect to jarosite-group minerals. The expected range in composition of jarosite-group solid-solution in equilibrium with the pore water extracted from the mud was found to be consistent with the observed range in composition.

Abstract

Nous décrivons des minéraux du groupe de la jarosite qui s’accumulent sous forme de stalactites et de boues à granulométrie fine sur la pyrite massive le long de la gallerie d’avancement D de la mine Richmond, à Iron Mountain, en Californie. Nous avons prélevé des échantillons d’eau en plaçant des béchers sous les stalactites dégouttantes et en extrayant l’eau des pores de la boue avec une centrifugeuse. L’eau est riche en Fe3+ et SO4 2−, avec un pH d’environ 2.1, ce qui est nettement plus élevé que dans les eaux extrêmement acides trouvées ailleurs dans cette mine. Les résultats d’analyses à la microsonde électronique et des cartes de répartition d’éléments indiquent que les petits cristaux, moins de 10 μm de diamètre, sont zonés par rapport à Na et K, et coexistent avec une hydronium jarosite de composition (H3O)0.6K0.3Na0.1Fe3 3+(SO4)2(OH)6. D’après les résultats d’analyses par microsonde protonique, les minéraux du groupe de la jarosite contiennent des teneurs importantes de As, Pb et Zn, et des niveaux mineurs de Bi, Rb, Sb, Se, Sn et Sr. Les modèles de spéciation montrent que l’eau dégouttant des stalactites est sursaturée par rapport aux minéraux du groupe de la jarosite. L’intervalle compositionnel prédit des minéraux du groupe de la jarosite en équilibre avec l’eau des pores extraite de la boue concorde avec l’intervalle observé.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.