Abstract

Litochlebite, Ag2PbBi4Se8, is a new selenide mineral from the Zálesí uranium deposit, Rychlebské hory Mountains, northern Moravia, Czech Republic. It occurs as irregular grains up to 200 μm, which form aggregates up to 1–2 mm in size in a quartz gangue. These aggregates are replaced along the margins and fractures by a heterogeneous supergene Bi–Se–O phase. Other associated minerals included uraninite, hematite, and uranophane. Litochlebite is opaque, dark grey to black, has a dark grey streak and a metallic luster. No cleavage was observed; the mineral is brittle with an irregular fracture. The VHN10g microhardness 230 (227–234) kg/mm2 corresponds to a Mohs hardness of about 3; the calculated density is 7.90 g/cm3. In reflected light, litochlebite is white, with weak bireflectance (only in oil) and pleochroism from white with a very faint yellowish tint to white with a very faint bluish tint. Between crossed polars, the anisotropy is moderate both in air and in oil, with dark grey to brown polarization-colors. Reflectance values in air (Rmin, Rmax in %, λ nm) are: 44.5–49.9 (470), 45.1–50.5 (546), 45.6–51.3 (589), 45.4–51.8 (650). Litochlebite is monoclinic, space group P21/m, with a 13.182(2), b 4.1840(8), c 15.299(2) Å, β 109.11(1)°, V 797.3(2) Å3, and a:b:c 3.1506:1:3.6565. The main lines of the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 3.684(53) (301), 3.201(76)(104), 3.028(100)(311̅), 2.980(88)(312̅) and 2.892(95)(005). Its average composition (electron-microprobe data) is Cu 0.10, Ag 10.27, Cd 0.05, Pb 11.73, Bi 43.27, Se 32.93, S 0.01, total 98.36 wt.%. The resulting empirical formula, written on the basis 15 apfu, is (Ag1.84Cu0.03)∑1.87 (Pb1.09Cd0.01)∑1.10Bi3.99Se8.04. The ideal formula, Ag2PbBi4Se8, requires Ag 11.41, Pb 10.96, Bi 44.22, Se 33.41, total 100.00 wt.%. The crystal structure of litochlebite has been solved by direct methods and refined to R1 = 3.89% on the basis of 938 unique reflections [Fo > 4σ(Fo)] collected on a Bruker AXS diffractometer with a CCD detector and MoKα radiation. The crystal structure contains one lead site, four independent Bi sites, four silver sites and eight independent Se sites. One Ag site is an octahedrally coordinated (2 + 4) site in the pseudotetragonal layer, the other Ag site has a distorted tetrahedral coordination. The remaining Ag sites have low occupancies. Litochlebite is an Ag-dominant isotype of watkinsonite, Cu2PbBi4Se8, and structurally related to berryite, Cu3Ag2Pb3Bi7S16.

Abstract

La litochlebite, Ag2PbBi4Se8, est une nouvelle espèce de séléniure découverte à Zálesí, gisement d’uranium situé dans les montagnes Rychlebské hory du nord de la Moravie, en République Tchèque. Elle se présente en grains irréguliers atteignant 200 μm en agrégats de 1 à 2 mm englobés dans le quartz. Ces agrégats sont remplacés le long des bordures et des fractures par une phase hétérogène supergène contenant Bi–Se–O. Lui sont ssociés uraninite, hématite, et uranophane. La litochlebite est opaque, gris foncé ou noire, avec une rayure gris foncé et un éclat métallique. Aucun clivage n’est évident; le minéral est cassant, avec une fracture irrégulière. La microdureté VHN10g de 230 (227–234) kg/mm2 correspond à une dureté de Mohs d’environ 3; la densité calculée est égale à 7.90 g/cm3. En lumière réfléchie, la litochlebite parait blanche, avec faible biréflectance (seulement dans l’huile) et pléochroïsme allant de blanc avec une teinte jaunâtre très légère au blanc avec une teinte bleuâtre très légère. Entre nicols croisés, l’anisotropie est modérée dans l’air ainsi que dans l’huile, avec couleurs de polarisation gris foncé à brun. Les valeurs de réflectance dans l’air (Rmin, Rmax in %, λ nm) sont: 44.5–49.9 (470), 45.1–50.5 (546), 45.6–51.3 (589), 45.4–51.8 (650). La litochlebite est monoclinique, groupe spatial P21/m, avec a 13.182(2), b 4.1840(8), c 15.299(2) Å, β 109.11(1)°, V 797.3(2) Å3, et a:b:c 3.1506:1:3.6565. Les raies principales du spectre de diffraction, méthode des poudres [d en Å(I)(hkl)] sont: 3.684(53)(301), 3.201(76)(104), 3.028(100)(311̅), 2.980(88)(312̅) et 2.892(95)(005). La composition moyenne, établie avec une microsonde électronique, est Cu 0.10, Ag 10.27, Cd 0.05, Pb 11.73, Bi 43.27, Se 32.93, S 0.01, pour un total de 98.36% (poids). La formule empirique qui en résulte, sur une base de 15 apfu, est (Ag1.84Cu0.03)∑1.87 (Pb1.09Cd0.01)∑1.10Bi3.99Se8.04. La formule idéale, Ag2PbBi4Se8, requiert Ag 11.41, Pb 10.96, Bi 44.22, Se 33.41, total 100.00%. Nous avons résolu la structure de la litochlebite par méthodes directes et nous l’avons affiné jusqu’à un résidu R1 de 3.89% en nous servant de 938 réflexions uniques [Fo > 4σ(Fo)] prélevées avec un diffractomètre Bruker AXS muni d’un détecteur CCD avec rayonnement MoKα. La structure contient un site pour le Pb, quatre sites indépendants de Bi, quatre sites Ag et huit sites Se indépendants. Un site Ag possède une coordinance octaédrique (2 + 4) dans une couche pseudotétragonale, et un autre site Ag possède une coordination tétraédrique difforme. Les autres sites Ag ne sont que faiblement occupés. La litochlebite est un isotype à dominance de Ag de la watkinsonite, Cu2PbBi4Se8, apparentée structuralement à la berryite, Cu3Ag2Pb3Bi7S16.

(Traduit par la Rédaction)

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