Abstract

Osakaite, ideally Zn4SO4(OH)6·5H2O, is a new mineral species that occurs on the gallery wall and in cracks in altered shale at the Hirao mine, Minoo City, Osaka Prefecture, Japan. The mineral is found as stalactitic aggregates of hexagonal platy crystals up to 0.5 mm across and 0.01 mm in thickness. The associated minerals are hydrozincite, smithsonite, “chlorite” and “limonite”. Osakaite is either pale blue to colorless or white, and is transparent with a pearly luster. It has a perfect {001} cleavage. The mineral is triclinic, and the most probable space-group is P1̅, with a 8.358(5), b 8.337(4), c 11.027(2) Å, α 94.79(2), β 83.16(2), γ 119.61(4)°, V 663.0(4) Å3 and Z = 2. The strongest lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 10.96(100) (001), 2.717(21)(31̅1), 1.574(18)(53̅3,24̅5,52̅3), 3.642(17)(003), and 5.47(16)(002). Inductively coupled plasma − atomic emission spectrometry and thermogravimetric analysis gave ZnO 55.30, CuO 3.44, SO3 14.66, H2O 26.01, for a total of 99.41 wt%. The empirical formula is (Zn3.75Cu0.24)∑ 3.99(SO4)1.01(OH)5.96·4.99H2O on the basis of O = 15. The mineral is optically biaxial negative with α 1.532(2), β 1.565(2), γ 1.567(2), and 2Vcalc = 27.2°. The density is 2.70(2) g/cm3 (meas.) and 2.75 g/cm3 (calc.). The Vickers microhardness is 20.3 (16.5–22.8) kg/mm2 (10 g load), corresponding to a Mohs hardness of 1. It is likely that at the Hirao mine, osakaite was formed in Zn-, Cu- and SO4-bearing groundwater derived from sphalerite and chalcopyrite in the host rock at around 20°C.

Abstract

La nouvelle espèce osakaïte, de composition idéale Zn4SO4(OH)6·5H2O, a été découverte sur la paroi d’une gallerie et dans les fissures d’un shale altéré à la mine Hirao, près de la ville de Minoo, préfecture d’Osaka, au Japon. Le minéral se présente en agrégats stalactitiques de cristaux hexagonaux en plaquettes atteignant un diamètre de 0.5 mm et une épaisseur de 0.01 mm. Lui sont associées hydrozincite, smithsonite, “chlorite” et “limonite”. Les cristaux d’osakaïte sont soit bleu pâle à incolores ou blancs, et transparents avec un éclat nacré. Le clivage {001} est parfait. Il s’agit d’un minéral triclinique, avec le groupe spatial probable P1̅, et les paramètres a 8.358(5), b 8.337(4), c 11.027(2) Å, α 94.79(2), β 83.16(2), γ 119.61(4)°, V 663.0(4) Å3 et Z = 2. Les cinq raies les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [d en Å(I)(hkl)] sont: 10.96(100)(001), 2.717(21)(31̅1), 1.574(18)(53̅3,24̅5,52̅3), 3.642(17)(003), et 5.47(16)(002). Une analyse avec un plasma à couplage inductif et spectrométrie de masse, et une analyse thermogravimétrique, ont donné ZnO 55.30, CuO 3.44, SO3 14.66, H2O 26.01, pour un total de 99.41% (poids). La formule empirique est (Zn3.75Cu0.24)∑ 3.99(SO4)1.01(OH)5.96·4.99H2O sur une base de 15 atomes d’oxygène. Le minéral est biaxe négatif, avec α 1.532(2), β 1.565(2), γ 1.567(2), et 2Vcalc = 27.2°. La densité est 2.70(2) g/cm3 (mes.) et 2.75 g/cm3 (calc.). La microdureté de Vickers est 20.3 (16.5–22.8) kg/mm2 (avec une charge de 10 g), ce qui correspond à une dureté de Mohs de 1. Il semble tout probable que l’osakaïte se soit formée à partir d’eau souterraine porteuse de Zn, Cu, et SO4, dérivés de la sphalérite et la chalcopyrite dans la roche hôte, à environ 20°C.

(Traduit par la Rédaction)

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