Abstract

The new mineral species brontesite, ammonium lead chloride (NH4)3PbCl5, was found in a medium-temperature (~250°C) active fumarole at La Fossa crater, Vulcano, Aeolian Islands, Sicily, Italy. The mineral occurs on a pyroclastic breccia as colorless to white tabular crystals up to 0.1 mm in length, in association with bismuthinite, godovikovite, demicheleite-(Cl), demicheleite-(Br), alunite, IMA 2008–057, (NH4)4NaAl2(SO4)4Cl(OH)2, and IMA 2009–049, BiSI. The mineral is orthorhombic, space group Pnma (no. 62), with Z = 4; the unit-cell parameters are: a 8.434(1), b 15.759(2), c 8.462(1) Å, V 1124.7(2) Å3. The strongest six reflections in the X-ray powder-diffraction pattern [dobs in Å(I)(hkl)] are: 3.067(100)(132), 2.020(80)(342), 2.710(78)(241), 1.910(78)(134), 2.421(75)(152) and 1.491(75)(373). Chemical analyses made with an electron microprobe in EDS mode gave, on average, Pb 47.8, Cl 36.1, Br 3.7, K 1.1, NH4 11.3 (by difference), for a total of 100.0 wt.%, corresponding to the empirical formula: [(NH4)2.87K0.13]∑3.00Pb1.09(Cl4.79Br0.21)∑5.00. The measured density is 2.72(1) g/cm3. The average index of refraction n is 1.70(3) (λ = 589 nm). Using single-crystal diffraction data, the structure was refined to a final R = 0.0238 for 1463 independent observed reflections [I > 2σ(I)]. The coordination polyhedron of the independent eight-coordinated Pb atom is a bicapped trigonal prism with Pb–Cl distances ranging from 2.777(1) to 3.724(1) Å. The Pb polyhedra are connected by sharing edges to form chains running along [100]. There are also two independent sites occupied by ammonium ions whose environment corresponds nearly exactly to that of the Rb atoms in Rb3PbCl5. It is essentially similar to that of the lead atom, i.e., the chlorine atoms are also arranged at the corners of bicapped trigonal prisms. There is some substitutional disorder involving the Pb2+ and NH4+ ions, similar to that occurring for Pb2+ and K+ in the high-temperature modification of KPb2Cl5. The mineral was approved as a new species by the IMA Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (IMA #2008–014); it is named after Brontes (Bρο′ντης), one of the three Cyclops (Kν′κλωπες) and a son of Uranus.

Abstract

Nous avons découvert la brontesite, nouvelle espèce minérale, chlorure d’ammonium et de plomb ayant la formule idéale (NH4)3PbCl5, dans une fumerolle active de température moyenne (~250°C) au cratère La Fossa, Vulcano, îles Aeoliennes, en Sicile, Italie. Le minéral forme des cristaux incolores à blancs atteignant 0.1 mm en longueur sur une brèche pyroclastique, en association avec bismuthinite, godovikovite, demicheleïte-(Cl), demicheleïte-(Br), alunite, IMA 2008–057, (NH4)4NaAl2(SO4)4Cl(OH)2, and IMA 2009–049, BiSI. La brontesite est orthorhombique, groupe spatial Pnma (no. 62), avec Z = 4; ses paramètres réticulaires sont: a 8.434(1), b 15.759(2), c 8.462(1) Å, V 1124.7(2) Å3. Les six réflexions les plus intenses du spectre de diffraction X (méthode des poudres) [dobs en Å(I)(hkl)] sont: 3.067(100)(132), 2.020(80)(342), 2.710(78)(241), 1.910(78)(134), 2.421(75)(152) et 1.491(75)(373). Les analyses chimiques effectuées avec une microsonde électronique en dispersion d’énergie ont donné, en moyenne, Pb 47.8, Cl 36.1, Br 3.7, K 1.1, NH4 11.3 (par différence), pour un total de 100.0% (poids), ce qui correspond à la formule empirique [(NH4)2.87K0.13]∑3.00Pb1.09(Cl4.79Br0.21)∑5.00. La densité mesurée est 2.72(1) g/cm3. L’indice de réfraction moyen n est 1.70(3) (λ = 589 nm). Nous nous sommes servis de données prélevées sur monocristal pour affiner la structure jusqu’à un résidu R final de 0.0238 pour 1463 réflexions indépendantes observées [I > 2σ(I)]. Le polyèdre autour de l’atome Pb à coordinence huit est un prisme trigonal en chape; les distances Pb–Cl vont de 2.777(1) à 3.724(1) Å. Les polyèdres Pb sont connectés par partage d’arêtes pour former des chaînes le long de [100]. Il y a aussi deux sites indépendants occupés par les ions ammonium; leur environnement correspond presqu’exactement à celui des atomes Rb dans le composé Rb3PbCl5. Il est aussi semblable à celui de l’atome de plomb, ce qui veut dire que les atomes de chlore sont aussi disposés aux coins de prismes trigonaux en chape. Il y a un degré de désordre impliquant le Pb2+ et les ions NH4+, tout comme celui qui implique le Pb2+ et le K+ dans la forme de KPb2Cl5 stable à température élevée. Le minéral a été approuvé comme espèce nouvelle par la Commission des nouveaux Minéraux, de Nomenclature et de Classification de l’IMA (#2008–014); son nom rappelle Brontes (Bρο′ντης), un des trois cyclopes (Kν′κλωπες) et fils d’Uranus.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.