Abstract

Burgessite, Co2 (H2O)4 [AsO3(OH)]2 (H2O), is a new mineral species of supergene origin from the Keeley mine, South Lorrain Township, Timiskaming District, Ontario, Canada. Burgessite forms rosettes up to 0.8 mm across consisting of prismatic crystals up to 0.1 mm long, elongate along a, with the following forms: {011} >> {h0l}, and no observable twinning. It is associated with primary skutterudite, cobaltite and bismuth, and supergene arsenolite, bismutoferrite and erythrite. Burgessite is transparent, purplish pink with a slight brown tint, and has a colorless to pale pink streak and a vitreous luster; it does not fluoresce under ultraviolet light. It exhibits two cleavages, {010} good and {001} fair. The Mohs hardness is ~3; burgessite is brittle with a hackly fracture, and has measured and calculated densities of 2.93(2) and 2.94 g/cm3, respectively. Burgessite is biaxial positive with α 1.596, β 1.604, γ 1.628, all ±0.002, with a 2Vobs of 70(2)° and 2Vcalc = 61°. It is nonpleochroic, with an optic orientation X = b, Y ∧ c = 29° (in β obtuse), Z ∧ a = 20° (in β acute). Burgessite is monoclinic, space group P21/n, a 4.7058(12), b 9.299(3), c 12.738(4) Å, β 98.933(8)°, V 550.6(5) Å3, Z = 2, a:b:c = 0.5061:1:1.3698. The strongest seven lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 7.446(100)(011), 6.267(44)(002), 3.725(29)(022), 3.260(25)(121̅), 2.998(31)(031), 2.970(21)(014) and 2.596(23)(024). A chemical analysis with an electron microprobe gave As2O5 47.91, P2O5 0.03, CoO 27.31, NiO 3.52, ZnO 0.04, CaO 0.18, SO3 0.13, H2O (calc.) 22.65, for a sum of 101.77 wt.%; the valence states of As and Co, and the amount of H2O, were determined by crystal-structure analysis. The resulting empirical formula on the basis of 13 (O, OH, H2O) anions is (Co1.75 Ni0.23 Ca0.02)∑2.00 (AsO3OH)∑2.00 (H2O)5. The crystal structure of burgessite consists of chains of the form [Co2(H2O)4(As5+O3(OH))2] that extend in the a direction and are linked by hydrogen bonds, and is closely related to that of erythrite.

Abstract

Nous décrivons la burgessite, Co2 (H2O)4 [AsO3(OH)]2 (H2O), nouvelle espèce minérale d’origine supergène provenant de la mine Keeley, canton de South Lorrain, district de Timiskaming, Ontario, Canada. La burgessite se présente en rosettes mesurant jusqu’à 0.8 mm de diamètre, composées de petits cristaux prismatiques atteignant une longueur de 0.1 mm, allongés selon a, avec les formes suivantes; {011} >> {h0l}, et sans macle observable. Lui sont associés skutterudite primaire, cobaltite et bismuth, et comme phases supergènes, arsénolite, bismutoferrite et érythrite. La burgessite est transparente, rose violacé avec une légère teinte brune; elle possède une rayure incolore à rose pâle et un éclat vitreux. Elle ne montre aucune fluorescence en lumière ultraviolette. Elle possède deux clivages, {010} bon et {001} imparfait. La dureté de Mohs est environ 3. La burgessite est cassante avec une fracture hachée; la densité mesurée et calculée est 2.93(2) et 2.94 g/cm3, respectivement. Elle est biaxe positive, avec α 1.596, β 1.604, γ 1.628, tous ±0.002, avec un 2Vobs de 70(2)° et 2Vcalc de 61°. Elle est non pléochroïque, avec une orientation optique X = b, Y ∧ c = 29° (dans l’angle β obtus), Z ∧ a = 20° (dans l’angle β aigu). La burgessite est monoclinique, groupe spatial P21/n, a 4.7058(12), b 9.299(3), c 12.738(4) Å, β 98.933(8)°, V 550.6(5) Å3, Z = 2, a:b:c = 0.5061:1:1.3698. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction X (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 7.446(100)(011), 6.267(44)(002), 3.725(29)(022), 3.260(25)(121), 2.998(31)(031), 2.970(21)(014) et 2.596(23)(024). Une analyse chimique avec une microsonde électronique a donné As2O5 47.91, P2O5 0.03, CoO 27.31, NiO 3.52, ZnO 0.04, CaO 0.18, SO3 0.13, H2O (calc.) 22.65, pour une somme de 101.77% (poids); la valence de l’arsenic et du cobalt, et la teneur en H2O, découlent de l’analyse de la structure. La formule empirique qui en résulte, calculée sur une base de 13 (O, OH, H2O) anions, est (Co1.75 Ni0.23 Ca0.02)∑2.00 (AsO3OH)∑2.00 (H2O)5. La structure cristalline de la burgessite contient des chaînes de la forme [Co2(H2O)4(As5+O3(OH))2] allongées selon la direction a et connectées l’une à l’autre par liaisons hydrogène; elle montre une relation étroite avec l’érythrite.

(Traduit par la Rédaction)

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