Abstract

Manitobaite, ideally Na16 Mn2+25 Al8 (PO4)30, is a new mineral species from Cross Lake, Manitoba, Canada. It occurs as large crystals or cleavage masses intergrown with other phosphate minerals in a phosphate pod in the intermediate and core zones of pegmatite #22 on the southeastern shoreline of a small unnamed island in Cross Lake, Manitoba, about 5 km north–northwest of the Cross Lake settlement, longitude 54° 41′ N, latitude 97° 49′ W. Associated minerals are fluorapatite, chlorapatite, bobfergusonite, eosphorite, dickinsonite, fillowite, triploidite, goyazite, perloffite, beusite, triplite, as well as quartz, K-feldspar, muscovite, schorl, beryl, spessartine, gahnite and (Nb,Ta,Sn) oxides. Manitobaite is opaque in large crystals (up to 4 cm), and transparent to translucent in small (<1 mm) grains. Color varies from green to brown, with a colorless to very pale green or very pale greenish brown streak and a vitreous to resinous luster; manitobaite does not fluoresce under ultraviolet light. The cleavage is perfect on {010}, there is no parting, the tenacity is brittle, and the fracture is hackly. The following properties were measured on the green variety of manitobaite. The measured and calculated densities are 3.621(6) and 3.628 g cm−3, respectively. Manitobaite is biaxial negative with α 1.682, β 1.691, γ 1.697 (all ±0.001), with X ∧ a = 31.7° (in β obtuse), Y || b, Z ∧ c = 20.2° (in β acute); 2Vobs = 78.1(6)°, 2Vcalc = 77.9°. It is pleochroic X = orange brown, Y = green, Z = greenish brown, with absorption Y ≥ Z > X and dispersion r > v, medium. Manitobaite is monoclinic, Pc, a 13.4516(15), b 12.5153(16), c 26.661(3) Å, β 101.579(10)°, V 4397.1(6) Å3, Z = 2, a:b:c = 1.07482:1:2.13027. The strongest seven lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 2.715(100)(242), 2.730(50)(404), 3.494(47)(313), 3.078(27)(3̅17), 2.518(22)( 5̅15), 2.881(21)(1̅19), and 6.260(20)(020). A chemical analysis with an electron microprobe gave P2O5 44.19, Al2O3 6.91, FeO 7.79, MnO 27.57, ZnO 0.54, MgO 0.73, CaO 1.71, Na2O 9.97, for a total of 99.58 wt%. The resulting empirical formula, using the valence states of Fe determined by Mössbauer spectroscopy, is Na15.55 Ca1.47 Mg0.88 Fe2+4.19 Mn2+18.78 Zn0.32 Al6.54 Fe3+1.05 P30.08 O120 based on 120 O2− anions pfu. The general formula is (Na,Ca,□)16 (Mn2+,Fe2+,Ca,Al,Fe3+,Mg,Zn)25 (Al,Fe3+,Mg,Mn2+, Fe2+)8 (PO4)30, and the end-member formula is Na16 Mn2+25 Al8 (PO4)30. The crystal structure of manitobaite is an ordered superstructure of the alluaudite arrangement with a cell volume five times that of alluaudite.

Abstract

La manitobaïte, de formule idéale Na16 Mn2+25 Al8 (PO4)30, est une nouvelle espèce minérale découverte au lac Cross, au Manitoba, Canada. Elle se présente en gros cristaux ou en masses clivables en intercroissance avec d’autres minéraux phosphatés dans une lentille de phosphate chevauchant les zones intermédiaire et du noyau de la pegmatite #22, exposée sur la rive sud–est d’une petite île sans nom dans le lac Cross, environ 5 km au nord–nord-ouest de la communauté de Cross Lake, longitude 54° 41′ N, latitude 97° 49′ O. Lui sont associés fluorapatite, chlorapatite, bobfergusonite, éosphorite, dickinsonite, fillowite, triploïdite, goyazite, perloffite, beusite, triplite, ainsi que quartz, feldspath potassique, muscovite, schorl, béryl, spessartine, gahnite et oxydes de (Nb,Ta,Sn). La manitobaïte est opaque en gros cristaux (jusqu’à 4 cm), et transparents à translucides en petits grains (<1 mm). La couleur varie de vert à brun, avec une rayure incolore ou vert ou brun verdâtre très pâle, et un éclat vitreux à résineux; la manitobaïte ne montre aucune fluorescence en lumière ultraviolette. Le clivage est parfait sur {010}, il n’y a aucun plan de séparation, la tenacité est cassante, et la fracture est crochue. Nous avons mesuré les propriétés suivantes de la manitobaïte verte. La densité mesurée est 3.621(6), et la densité calculée est 3.628 g cm−3. La manitobaïte est biaxe négative, avec α 1.682, β 1.691, γ 1.697 (dans chaque cas, ±0.001), avec X ∧ a = 31.7° (dans l’angle β obtus), Y || b, Z ∧ c = 20.2° (dans l’angle β aigu); 2Vobs = 78.1(6)°, 2Vcalc = 77.9°. Elle est pléochroïque, X = orange brun, Y = vert, Z = brun verdâtre, avec un schéma d’absorption Y ≥ Z > X, et une dispersion r > v, modérée. La manitobaïte est monoclinique, Pc, a 13.4516(15), b 12.5153(16), c 26.661(3) Å, β 101.579(10)°, V 4397.1(6) Å3, Z = 2, a:b:c = 1.07482:1:2.13027. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 2.715(100)(242), 2.730(50)(404), 3.494(47)(313), 3.078(27)( 3̅17), 2.518(22)( 5̅15), 2.881(21)(1̅19), et 6.260(20)(020). Une analyse chimique avec une microsonde électronique a donné P2O5 44.19, Al2O3 6.91, FeO 7.79, MnO 27.57, ZnO 0.54, MgO 0.73, CaO 1.71, Na2O 9.97, pour un total de 99.58% (poids). La formule empirique qui en résulte, avec les proportions de Fe2+ et Fe3+ établies par spectroscopie Mössbauer, serait Na15.55 Ca1.47 Mg0.88 Fe2+4.19 Mn2+18.78 Zn0.32 Al6.54 Fe3+1.05 P30.08 O120 sur une base de 120 anions O2− par formule unitaire. La formule générale serait (Na,Ca,□ )16 (Mn2+,Fe2+,Ca,Al,Fe3+,Mg,Zn)25 (Al,Fe3+,Mg,Mn2+, Fe2+)8 (PO4)30, et la formule du pôle est Na16 Mn2+25 Al8 (PO4)30. Du point de vue structural, la manitobaïte est une surstructure ordonnée de l’arrangement de l’alluaudite, avec un volume de la maille cinq fois le volume de l’alluaudite.

(Traduit par a Rédaction)

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