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Analogues germanifères et gallifères des silicates et oxydes dans les gisements de zinc des Pyrénées centrales, France; argutite et carboirite, deux nouvelles espèces minérales

Germanium and gallium analogues of silicates and oxides from zinc deposits in the french pyrenees

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Tschermaks mineralogische und petrographische Mitteilungen Aims and scope Submit manuscript

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Sphalerite from zinc deposits in the Ordovician and Devonian of the French central Pyrenees contains several Ge-and Ga-rich mineral phases. Two of them are new minerals: argutite and carboirite.

Argutite, GeO2, tetragonal, in subhedral crystals, sometimes twinned (101), generally less than 10 microns in size. Optical properties are very close to those of cassiterite. Reflectances (R mean): 13.7 (420), 11.0 (500), 10.91 (600), 11.0(700), 11.8 (800nm). Microprobe analyses show a little replacement of Ge by Zn, Mn and Fe. The mineral is named after the Plan d'Argut deposit.

Brunogeierite, Fe2GeO4, cubic,a=8.416 Å. Very frequent in studied samples. Close to the end-member Fe2GeO4. Sometimes associated with aGa-rich magnetite (3.5% Ga2O3).Carboirite, FeAl2GeO5(OH)2, triclinic,a=9.513,b=5.569,c=9.296 Å, α=96.08°, β=101.52°, γ=89.45°,V=479.8 Å3,Z=4, space group\(C\bar 1\); refractive indices;n α=1.731,n β=1.735,n γ=1.740, 2V=60–75°,Z|⊥ (001)=7°. Optical axes plane ⊥ (010), strongly pleochroic; polysynthetic twins along (001). Strongest lines in the powder pattern: 4.528(10), 3.020(8), 2.728(9), 2.480(9), 1.608(7). Crystals are frequently zoned; there is a complete solid solution series between carboirite and chloritoid. It has been named after the Carboire deposit. Carboirite is replaced by aGe-equivalent of lepidomelane, with an ideal formula of (K,Na,H3O)2 (Fe 2+5 Fe 3+1 ) (Ge5Al3)O20(Cl2OH2).Quartz included in sphalerite contains up to 0.87% GeO2.Chlorites included in sphalerite have a composition of ripidolite and show up to 3.78 at.-% Ge on tetrahedral sites of the structure. They contain up to 1.73% Ga2O3. Chlorite discovered in the Trappes deposit, contains 22.33% Ga2O3 and up to 4.35% GeO2. Analyses show a very important substitution of Si by Ge inZoisite, allanite andtitanite (39.4 at.-% Ge). In the Trappes deposit, a Ba-rich phase having the composition of BaFe3 Ga(SiO4)(Si2O7)Cl, was identified.Briartite, Cu2(Fe, Zn)GeS4, is the only Ge-sulphide which is very rarely observed in deposits studied. Il appears that in low- to medium grade metamorphic conditions, germanium has a strong lithophile tendency.

Résumé

La blende des gisements de zinc situés dans l'Ordovicien et le Dévonien métamorphisés des Pyrénées centrales, France, renferme des phases riches en Ge et Ga, dont deux espèces minérales nouvelles: argutite et carboirite.

Argutite, GeO2, quadratique, formant des cristaux subautomorphes, généralement inférieurs à 10 microns; les propriétés optiques de l'argutite sont très proches de celles de la cassitérite. Réflectances (R moyen): 13,7 (420), 11,0 (500), 10,91 (600), 11,0 (700), 11,8 (800 nm). Les analyses à la microsonde montrent que Ge est légèrement remplacé par Zn, Mn et Fe. Nommé d'après le gisement du Plan d'Argut.

Brunogeierite, Fe2GeO4, cubique,a=8,416 Å. Très fréquente dans les blendes étudiées. Proche du terme extrême Fe2GeO4. Elle est parfois associée à unemagnétite gallifère (3,5% Ga2O3).

Carboirite, FeAl2 GeO5(OH)2, triclinique,a=9,513,b=5,569,c=9,296 Å; α=96,08°, β=101,52°, γ=89,45°,V=479,8 Å3,Z=4, groupe spatial\(C\bar 1\); indices de réfraction:n α=1,731,n β=1,735,n γ=1,740, 2V=60–75°,Z|⊥ (001)=7°. Plan des axes optiques ⊥(010); fortement pléochroique; macles polysynthétiques suivant (001). Raies les plus intenses du diagramme de poudre: 4,528(10), 3,020(8), 2,728(9), 2,480(9), 1,608(7). Les cristaux sont souvent zonés; il existe une miscibilité complète entre carboirite et chloritoide. Nommé d'après le gisement de Carboire.

La carboirite est remplacée par unanalogue germanifère du lépidomélane dont la formule idéale s'écrit (K,Na,H3O)2(Fe 2+5 Fe 3+1 )(Ge5Al3)O20(Cl2OH2). Lequartz inclus dans la blende contient jusqu'à 0,87% GeO2. Leschlorites incluses dans la blende ont une composition de ripidolite; l'occupation maximale des sites tétraédriques par Ge est de 1,78% at. Elles continnent jusqu'à 1,73% Ga2O3. La chlorite observée dans le gisement de Trappes contient 22,33% Ga2O3 et jusqu'à 4,35% GeO2. Les analyses montrent également une substitution importante de Si par Ge dans lazoisite, l'allanite et lesphène (39,4% at.-Ge). A Trappes, une phase riche en Ba, de composition idéale BaFe3 Ga(SiO4)(Si2O7) Cl, a été mise en évidence. Labriartite, est le seul sulfure de Ge, très rarement observé dans les gisements étudiés. Il apparaît que dans les conditions d'un métamorphisme régional épi-à mésozonal, le germanium présente une forte tendance lithophile.

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Références

  • Afanasjeva, N. A., Kamencev, N. E., Frank-Kamenetskyi, V. A., 1959: Variation of the elementary cell parameters of quartz of different sources. Kristallogr.4, 382–385. (In Russian).

    Google Scholar 

  • Balitsky, V. S., Samoilovitch, M. I., Tsinober, L. I., Zubkova, E. I., 1969: Some features of germanium isomorphism in quartz crystals. Geokhimia 421–427. (In Russian.)

  • Baur, H. W., 1956: Über die Verfeinerung der Kristallstrukturbestimmung einiger Vertreter des Rutiltyps: TiO2, SnO2, GeO2 und MgF2. Acta Cryst.9, 515–520.

    Google Scholar 

  • Brown, G., Norrish, K., 1952: Hydrous micas. Min. Mag.24, 929–932.

    Google Scholar 

  • Churbakov, V. F., Gordon, S. A., Mekovskii, M. A., 1964: Synthesis of magnetite containing bivalent germanium. Geokhimia 483–485. (In Russian).

  • Fominykh, V. G., 1964: Particularities of distribution of germanium in titanomagnetite deposits in the Urals. Geokhimia 932–935. (In Russian).

  • Fransolet, A.-M., 1978: Données nouvelles sur l'ottrélite d'Ottré, Belgique. Bull. Min.101, 548–557.

    Google Scholar 

  • Gruzdev, V. S., Vydrin, V. N., 1967: Geochemical features of germanium in the hydrothermal process. Dokl. Akad. Nauk SSSR175, 452–455. (In Russian).

    Google Scholar 

  • Gustafson, J. K., 1946: Two occurrences of chloritoid as a hydrothermal mineral in igneous rocks. Amer. Min.31, 313–316.

    Google Scholar 

  • Halferdahl, L. B., 1961: Chloritoid: Its composition, X-ray and optical properties, stability, and occurrence. J. Petrol.2, 49–135.

    Google Scholar 

  • Hanscom, R., 1980: The structure of triclinic chloritoid and chloritoid polymorphism. Amer. Min.65, 534–539.

    Google Scholar 

  • Hariya, Y., Wai, C. M., 1970: The stability and phase transition of the system Fe2GeO4−Fe2SiO4. J. Fac. Sci. Hokkaido Univ. Ser. IV,14, 355–363.

    Google Scholar 

  • Hill, V. G., Luke L. Y. Chang, 1968: Hydrothermal investigation of GeO2. Amer. Min.53, 1744–1748.

    Google Scholar 

  • Huebner, D. J., Sato, M., 1970: The oxygen fugacity-temperature relationships of manganese oxide and nickel oxide buffers. Amer. Min.55, 934–952.

    Google Scholar 

  • Johan, Z., Oudin, E., Picot, P., 1980: Germanium and gallium analogues of silicates in sphalerite from zinc deposits in French Pyrenees. Coll. Abstracts, I.M.A. 12th Gen. Meeting, 172.

  • Kortchemagin, V. A., Kupenko, V. I., Panov, B. S., Schrön, W., 1978: Distribution of germanium in quartz from Donbassbassin and Erzgebirge. Geokhimia 1084–1088. (In Russian).

  • Laubengayer, A. W., Morton, S., 1932: Germanium XXXIX, polymorphism of germanium dioxide. J. Amer. Chem. Soc.54, 2303–2320.

    Google Scholar 

  • Miller, W. S., Dachille, F., Shafer, E. C., Rustum Roy, 1963: The system GeO2−SiO2. Amer. Min.48, 1024–1032.

    Google Scholar 

  • Milne, I. H., 1949: Chloritoid from Megantic County, Quebec. Amer. Min.34, 422–434.

    Google Scholar 

  • Mullers, S., Brasseur, H., 1956: Synthèse de mica à base de germanium. Bull. Soc. franç. Min. Crist.79, 582–590.

    Google Scholar 

  • Ottemann, J., Nuber, B., 1972: Brunogeierit, ein Germanium-Ferritspinell von Tsumeb. N. Jb. Min. Mh. 241–268.

  • Oudin, E., 1982: Minéralogie des Pyrénées centrales. Rapport BRGM 82 SGN 189 MGA, 1–34.

  • Öztunali, O., Horn, E. E., 1977: In:Moh, G. H., Ore minerals. N. Jb. Min. Abh.131, 1–55.

    Google Scholar 

  • Picot, P., Johan, Z., 1982: Atlas of ore minerals. BRGM, Elsevier ed., 458 p.

  • Pouit, G. I., 1978: Différents modèles de minéralisations „hydrothermale sédimentaire” à Zn(Pb) du Paléozoique des Pyrénées centrales. Min. Deposita13, 411–421.

    Google Scholar 

  • —,Bouquet, C., Bois, J.-P., 1979: Les principaux niveaux minéralisés (Zn, Pb, Cu, Ba) du Paléozoique des Pyrénées centrales: éléments de synthèse. Bull. BRGM, Sect. II, No. 1, 23–34.

    Google Scholar 

  • Rossiter, M. J., 1966: Mössbauer absorption in some ferrous spinels. Phys. Letters21, 128–130.

    Google Scholar 

  • Sarver, J. F., 1961: Polymorphism and subsolidus equilibria in the system GeO2−TiO2. Amer. J. Sci.259, 709–718.

    Google Scholar 

  • Schrön, W., Tischendorf, G., 1972: Bemerkungen zur Interpretation von Germaniumgehalten in Lagerstättenparagenesen. Z. angew. Geol.18, 137–139.

    Google Scholar 

  • Sharma, S. K., Virgo, D., Kushiro, I., 1978: The coordination of Ge in crystals and melt of GeO2 composition at low and high pressures by Raman spectroscopy. Carnegie Inst. Year Book77, 665–672.

    Google Scholar 

  • Strunz, H., 1961: Kristallchemie des Germanates. Rend. Soc. Min. Ital.17, 537–542.

    Google Scholar 

  • Ustalova, O. N., Koryagina, T. I., Kosov, A. V., Kutvitskyi, V. A., Skorikov, V. M., 1977: Phase diagram of the germanium (IV) oxide—zinc oxide system. Zh. Neorg. Khim.22, 778–782. (In Russian).

    Google Scholar 

  • Wittmann, A., 1966: Beiträge zur Strukturchemie der Germanate. Fortschr. Min.43, 230–272.

    Google Scholar 

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  1. Z. Johan

    Present address: Centre de recherches sur la synthèse et la chimie des minéraux, GIS-BRGM-CNRS, 1A, rue de la Férollerie, F-45045, Orléans, France

  2. E. Oudin & P. Picot

    Present address: Service de Minéralogie, Bureau de Recherches Géologiques et Minières, B.P. 6009, F-45018, Orléans, France

Authors and Affiliations

  1. Centre de recherches sur la synthèse et la chimie des minéraux, GIS-BRGM-CNRS, 1A, rue de la Férollerie, F-45045, Orléans, France

    E. Oudin & P. Picot

  2. Service géologique national, Bureau de recherches géologiques et minières, Orléans, France

    Z. Johan,  E. Oudin & P. Picot

Authors
  1. Z. Johan
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  2. E. Oudin
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  3. P. Picot
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Dédié au Prof. Dr.Josef Zemann pour son 60ème anniversaire.

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Johan, Z., Oudin, E. & Picot, P. Analogues germanifères et gallifères des silicates et oxydes dans les gisements de zinc des Pyrénées centrales, France; argutite et carboirite, deux nouvelles espèces minérales. TMPM Tschermaks Petr. Mitt. 31, 97–119 (1983). https://doi.org/10.1007/BF01084764

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