Abstract

Pittongite, (Na,H2O)x[(W,Fe)(O,OH)3], x≈0.7 (IMA 2005–034), is a new mineral species from a tungsten deposit at Pittong, near Ballarat, in Victoria, Australia. The name recalls the discovery site, in turn derived from an Australian aboriginal word for father. The mineral occurs as glistening, creamy yellow encrustations of very thin (0.3–0.5 μm) platy crystals on etched blades of ferberite up to 4 cm long, enclosed in massive white reef quartz. It has formed by alteration of ferberite in a supergene environment in the presence of oxidizing, acidic solutions containing Na. The ferberite occurs in several hydrothermal quartz reefs, along with small amounts of bismuth, gold, bismuthinite, and other secondary tungstates and molybdates such as koechlinite and elsmoreite. Pittongite is hexagonal, space group Pm2, with a 7.286(1), c 50.49(1) Å, V 2321.2 Å3, refined from synchrotron X-ray powder-diffraction data. The density of the mineral could not be measured, but Dcalc is 5.715 g/cm3. Pittongite has a cream streak, estimated Mohs hardness of 2–3, and is non-fluorescent. Owing to the nature of the crystals, only limited optical data could be obtained; pittongite has an average index of refraction of 2.085, and is uniaxial negative. The strongest seven lines in the X-ray powder-diffraction pattern [dobs in Å(I)(hkl)] are: 3.153(100)(0016,201), 3.111(91)(202,203), 1.823(76)(220), 1.578(64)(2216), 3.306(62)(116,1013), 2.450(59)(2013) and 5.956(52)(102,103). The average result of seven spot electron-microprobe analyses gave (wt%) Na2O 2.97, K2O 0.06, CaO 0.39, Fe2O3 5.66, Al2O3 0.51 and WO3 84.15; H2O determined by CHN analyzer 4.73%, for a total of 98.47 wt%. The empirical formula (on the basis of W + Fe3+ + Al = 1) is: (Na0.22H2O0.44Ca0.02K0.003)∑0.683(W0.82 Fe3+0.16Al0.02)∑1.00[O2.70(OH)0.30]∑3.00. The crystal structure of pittongite is closely related to that of pyrochlore and can be derived from it by periodic, unit-cell-scale twinning parallel to (111)pcl. This gives a stacking along c of pyrochlore blocks of two different widths, 6 and 12 Å, separated by pairs of hexagonal tungsten bronze (HTB) layers. TEM studies showed that disorder in the stacking sequence is common. The tungsten, together with minor iron and aluminum, occupies the octahedral sites in both the HTB and pyrochlore blocks. The sodium atoms and H2O molecules occupy the A-atom positions of the pyrochlore blocks. Pittongite has structural and chemical similarities to phyllotungstite, CaFe3+3H(WO4)6·10H2O.

Abstract

Nous décrivons la pittongite, (Na,H2O)x[(W,Fe)(O,OH)3], x≈0.7 (IMA 2005–034), nouvelle espèce minérale provenant d’un gisement de tungstène à Pittong, près de Ballarat, Victoria, en Australie. Le nom rappelle le site de la découverte, qui à son tour est dérivé du nom aborigène pour père. Le minéral se présente en encroûtements jaune crémeux brillants en plaquettes très minces (0.3–0.5 μm) posées sur des lames de ferberite atteignant une longueur de 4 cm, encaissé dans du quartz laiteux massif. La pittongite s’est formée par altération de la ferberite dans un milieu supergène en présence de solutions oxydantes acides contenant du sodium. On trouve la ferberite dans plusieurs bancs de quartz hydrothermal, avec de faibles quantités de bismuth, or, bismuthinite, et autres tungstates et molybdates secondaires, par exemple koechlinite et elsmoreite. La pittongite est hexagonale, groupe spatial P6m2, avec a 7.286(1), c 50.49(1) Å, V 2321.2 Å3, paramètres affinés à partir de données en diffraction X prélevées sur poudre avec rayonnement synchrotron. La densité du minéral n’a pas pu être mesurée, mais la densité calculée est égale à 5.715 g/cm3. La pittongite possède une rayure crème et une dureté de Mohs de près de 2–3, et elle est non-fluorescente. Vue la nature des cristaux, seules certaines des propriétés optiques ont pu être précisées; la pittongite possède un indice de réfraction moyen de 2.085, et elle est uniaxe négative. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction X, méthode des poudres [dobs en Å(I)(hkl)] sont: 3.153(100)(0016,201), 3.111(91)(202,203), 1.823(76)(220), 1.578(64)(2216), 3.306(62)(116,1013), 2.450(59)(2013) et 5.956(52)(102,103). Sept analyses ponctuelles avec une microsonde électronique ont donné (%, en poids): Na2O 2.97, K2O 0.06, CaO 0.39, Fe2O3 5.66, Al2O3 0.51 et WO3 84.15; H2O a été déterminé avec un analyseur CHN 4.73%, pour un total de 98.47%. La formule empirique, calculée sur une base de W + Fe3+ + Al = 1), est: (Na0.22H2O0.44Ca0.02K0.003)∑0.683(W0.82Fe3+0.16Al0.02)∑1.00 [O2.70(OH)0.30]∑3.00. La structure cristalline de la pittongite est étroitement liée à celle du pyrochlore, et peut en être dérivée par macles périodiques à l’échelle de la maille, parallèles à (111)pcl. Ceci donne un empilement le long de c de blocs de pyrochlore de deux différentes largeurs, 6 et 12 Å, séparés par des paires de couches de bronze à tungstène hexagonal. Nos observations par microscopie électronique en transmission font preuve de désordre répandu dans la séquence d’empilement. Le tungstène, de même que de faibles quantités de fer et d’aluminium, occupent les sites octaédriques à la fois du bronze à tungstène hexagonal et des blocs de pyrochlore. Les atomes de sodium et les molécules de H2O occupent les positions A des blocs de pyrochlore. La pittongite ressemble à la phyllotungstite, CaFe3+3H(WO4)6·10H2O, des points de vue structuraux et chimiques.

(Traduit par la Rédaction)

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