Abstract

Dantopaite, Ag5Bi13S22, is the 6P natural member of the pavonite homologous series. It is a very rare mineral in a quartz vein hosted by Variscan metagranitoids at the abandoned mining district at Erzwies, Gasteiner Valley, province of Salzburg, Austria. The associated sulfosalts are lillianite–gustavite, heyrovskyite, eskimoite, vikingite, ourayite, bismuthinite, krupkaite, benjaminite, pavonite, and cosalite. Traces of pyrite, tetradymite and native gold also are present. The new species occurs as isolated grains intimately intergrown with pavonite or benjaminite or both. The grain size does not exceed 250–300 μm. Dantopaite has a greyish white color and is opaque. It has a metallic luster and a grey streak. Its hardness (VHN50) is ~190 kg/mm2 (3½ on the Mohs scale). In plane-polarized light, and compared to galena, it is weakly bireflectant, and distinctly pleochroic in shades of grey. The anisotropy is distinct in air and oil, and the rotation tints change from greyish blue to brownish grey. The reflectances (in air) are tabulated. The average result of electron-microprobe analysis is: Cu 1.68, Ag 11.56, Pb 4.64, Bi 63.82, Te 0.34, S 17.52, total 99.57 wt.%, which gives Cu1.06Ag4.24, Pb0.9Bi12.23S21.89Te0.11. The ideal formula is Ag5Bi13S22. Dantopaite is monoclinic with a 13.380(3), b 4.0492(9), c 18.690(4) Å, V 975.8(4) Å3, space group C2/m and Z = 1. The calculated density is 6.74 g/cm3. The strongest eight lines in the (calculated) powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 3.578(58)(205), 3.452(90)(112), 3.331(36)(401), 3.301(40)(204), 2.861(100)(313), 2.225(24)(117), 2.025(25)(020) and 2.013(24)(512). The crystal structure, based on 1051 observed reflections (R1 = 7.3%), is that of N = 6 pavonite homologue, consisting of thick slabs with a width of six octahedra on a diagonal, in alternation with thin slabs composed of foreshortened octahedra and pairs of Bi coordination pyramids. The central columns of the thin structural slabs are populated by octahedrally coordinated Ag sites and tetrahedrally coordinated Cu1 and Cu2 sites; all of them are only partly occupied. In the thick slabs, with distorted octahedral bismuth sites, silver partly replaces bismuth in the centrally placed octahedra. The name honors Dr. Dan Topa (University of Salzburg), ore mineralogist and crystallographer.

Abstract

Nous décrivons la dantopaïte, Ag5Bi13S22, le membre 6P naturel de la série d’homologues de la pavonite. Il s’agit d’un minéral rarissime découvert dans une veine de quartz recoupant un métagranite d’âge varisque dans le camp minier abandonné de Erzwies, vallée de Gasteiner, province de Salzburg, en Autriche. Lui sont associés les sulfosels lillianite–gustavite, heyrovskyite, eskimoïte, vikingite, ourayite, bismuthinite, krupkaïte, benjaminite, pavonite, et cosalite. Des traces de pyrite, tétradymite et or natif sont aussi présentes. La nouvelle espèce minérale se présente en grains isolés en intercroissance intime avec la pavonite ou la benjaminite ou les deux. La taille des grains ne dépasse pas 250–300 μm. La dantopaïte est blanc grisâtre et opaque. Elle possède un éclat métallique et une rayure grise. La dureté (VHN50) est ~190 kg/mm2 (3½ sur l’échelle de Mohs). En lumière réfléchie, et comparée à la galène, la dantopaïte est faiblement biréflectante, et pléochroïque en teintes de gris. L’anisotropie est distincte dans l’air et dans l’huile, et les teintes de rotation changent du bleu grisâtre au gris brunâtre. Nous fournissons les réflectances dans l’air. En moyenne, les analyses avec une microsonde électronique ont donné Cu 1.68, Ag 11.56, Pb 4.64, Bi 63.82, Te 0.34, S 17.52, pour un total de 99.57% (poids), ou Cu1.06Ag4.24, Pb0.9Bi12.23S21.89Te0.11. La formule idéale est Ag5Bi13S22. La dantopaïte est monoclinique, avec a 13.380(3), b 4.0492(9), c 18.690(4) Å, V 975.8(4) Å3, groupe spatial C2/m et Z = 1. La densité calculée est 6.74 g/cm3. Les huit raies les plus intenses du spectre de diffraction (calculé) d’une poudre [d en Å(I)(hkl)] sont: 3.578(58) (2̅05), 3.452(90)(112), 3.331(36)(4̅01), 3.301(40)(204), 2.861(100)(3̅13), 2.225(24)(1̅17), 2.025(25)(020) et 2.013(24)(512). La structure cristalline, fondée sur 1051 réflexions observées (R1 = 7.3%), est celle d’un homologue N = 6 de la pavonite, avec d’épais modules d’une largeur de six octaèdres en diagonale, en alternance avec des modules plus minces d’octaèdres plus trappus et de paires de pyramides où logent les atomes de Bi. Les colonnes centrales de ces modules plus minces sont peuplées de sites Ag à coordinence octaédrique et des sites Cu1 et Cu2 à coordinence tétraédrique. Tous ces sites ont un taux d’occupation incomplet. Dans les modules plus épais, ayant les sites octaédriques difformes de Bi, les atomes de Ag remplacent le Bi dans les octaèdres centraux. Le nom honore Dan Topa, de l’Université de Salzburg, minéralogiste des minerais et cristallographe.

(Traduit par la Rédaction)

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