UNGAVAITE, Pd₄Sb₃, A NEW INTERMETALLIC MINERAL SPECIES FROM THE MESAMAX NORTHWEST DEPOSIT, UNGAVA REGION, QUEBEC, CANADA: DESCRIPTION AND GENETIC IMPLICATIONS

Ungavaite, Pd₄Sb₃, is a new intermetallic mineral species discovered in the Mesamax Northwest deposit, Cape Smith fold belt, Ungava region, northern Quebec. It is associated with monoclinic pyrrhotite, pentlandite, chalcopyrite, galena, sphalerite, cobaltite, a chlorite-group mineral and magnetite. Associated precious-metal minerals include another new mineral species, naldrettite (Pd₂Sb), sperrylite, sudburyite, michenerite, Au–Ag alloy, altaite, petzite (Ag₃AuTe₄) and hessite (Ag₂Te). Ungavaite occurs as rare anhedral grains with inclusions of Au–Ag alloy or with attached chalcopyrite and a chlorite-group mineral. Grains of ungavaite vary in size (equivalent circle diameter) from ca. 36 to 116 μm, with an average of 73 μm (n = 4). Neither cleavage nor fracture was observed. It is distinctly anisotropic, non-pleochroic, has weak bireflectance and does not exhibit discernible internal reflections. Ungavaite appears bright creamy white in association with pentlandite, pyrrhotite, the chlorite-group mineral and chalcopyrite. Reflectance values in air (and in oil) for R₁ and R₂ are: 50.2, 50.5 (37.6, 38.0) at 470 nm, 55.6, 55.9 (43.2, 43.5) at 546 nm, 57.9, 58.3 (45.9, 46.3) at 589 nm and 60.2, 60.7 (48.1, 48.5) at 650 nm. The average result of 16 electron-microprobe analyses on one particle is: Pd 54.53, Fe 0.13, Te 0.09, Sb 44.59, Bi 0.42, Hg 0.19, and As 0.20, total 100.15 wt. %, corresponding to empirical formula (based on seven atoms) Pd_4.062(Sb_2.893Fe_0.017Bi_0.017Hg_0.006Te_0.005)_{∑ 2.938}, ideally Pd₄Sb₃. The mineral is the Pd-dominant analogue of genkinite. It is tetragonal, crystallizing in one of the possible space-groups P4₁2₁2, P4₁22, P4₃2₁2, P4₂2₁2, or P4₂22. Cell dimensions are: a 7.7388 (4), c 24.145(1) Å, with V = 1446.02(1) ų and Z = 8. The calculated density is 7.264(1) g/cm³. The strongest six lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 3.008(90)(008), 2.268(100)(134), 2.147(30)(230), 1.9404(60)(400), 1.2043(30)(2218, 452), 1.2002(30)(624). The mineral formed in a narrow (Pd + Sb)-rich zone separating massive and disseminated sulfides. It is likely a product of the hydrothermal remobilization of Pd (and possibly Sb) from the pre-existing massive sulfides. Phase relations suggest that ungavaite developed at a temperature below 400°C, possibly through a solid-state order–disorder transformation.

La ungavaïte, Pd₄Sb₃, est une nouvelle espèce minérale intermétallique découverte dans le gisement Mesamax Northwest, dans la ceinture orogénique du Cap Smith, région d’Ungava, dans le nord du Québec. Lui sont associés pyrrhotite monoclinique, pentlandite, chalcopyrite, galène, sphalérite, cobaltite, un membre du groupe de la chlorite, et magnétite. Les minéraux suivants porteurs de métaux précieux lui sont aussi associés: naldrettite (Pd₂Sb), aussi une nouvelle espèce minérale, sperrylite, sudburyite, michenerite, alliage Au–Ag, altaïte, petzite (Ag₃AuTe₄) et hessite (Ag₂Te). L’ungavaïte se présente en rares grains xénomorphes avec inclusions d’un alliage Au–Ag ou rattachée à la chalcopyrite et un minéral du groupe de la chlorite. Ces grains varient entre environ 36 to 116 μm (diamètre d’un cercle équivalent), et sont en moyenne 73 μm (n = 4). Nous ne pouvons déceler ni clivage, ni fracture. Le minéral est distinctement anisotrope et non-pléochroïque, fait preuve d’une faible biréflectance, et ne montre aucune réflexion interne discernable. L’ungavaïte est blanc crémeux brillant en association avec la pentlandite, la pyrrhotite, la chlorite, et la chalcopyrite. Les valeurs de réflectance dans l’air (et dans l’huile) pour R₁ et R₂ sont: 50.2, 50.5 (37.6, 38.0) à 470 nm, 55.6, 55.9 (43.2, 43.5) à 546 nm, 57.9, 58.3 (45.9, 46.3) à 589 nm, et 60.2, 60.7 (48.1, 48.5) à 650 nm. Le résultat moyen de seize analyses d’une particule, effectuées avec une microsonde électronique, est: Pd 54.53, Fe 0.13, Te 0.09, Sb 44.59, Bi 0.42, Hg 0.19, et As 0.20, pour un total de 100.15% (poids), ce qui correspond à la formule empirique (fondée sur sept atomes) Pd_4.062(Sb_2.893Fe_0.017Bi_0.017Hg_0.006Te_0.005)_{∑ 2.938} ou, de façon idéale, Pd₄Sb₃. Le minéral serait l’analogue à dominance de Pd de la genkinite. La ungavaïte est tétragonale, et cristallise dans un des groupes d’espace suivants: P4₁2₁2, P4₁22, P4₃2₁2, P4₂2₁2, ou P4₂22. Les dimensions de la maille sont: a 7.7388 (4), c 24.145(1) Å, avec V = 1446.02(1) ų et Z = 8. La densité calculée est 7.264(1) g/cm³. Les six raies les plus intenses du spectre de diffraction (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 3.008(90)(008), 2.268(100)(134), 2.147(30)(230), 1.9404(60)(400), 1.2043(30)(2218, 452), et 1.2002(30)(624). On trouve l’ungavaïte dans une étroite zone enrichie en (Pd + Sb) entre les sulfures massifs et les sulfures disséminés. Elle résulterait probablement de la mobilisation hydrothermale du Pd (et possiblement du Sb) aux dépens des sulfures massifs. D’après les relations de phases, l’ungavaïte se serait développée au dessous de 400°C, peut-être au cours d’une réaction de mise en ordre.

(Traduit par la Rédaction)