SCHWEIZ. MINERAL. PETROGR. MITT. 67, 225-227, 1987

Découverte de clinochlore manganésifère
à Falotta, Grisons, Suisse

par Halil Sarp1, Pierre Perroud1, Jean Bertrand2 et Walter Cabalzar3

Abstract

Manganoan clinochlore with the approximate composition Mg3Mn2Al(Si3AlO10)(OH)8 is described from Falotta, Graubünden, Switzerland. It occurs there in paragenesis with braunite, albite, quartz and muscovite, and forms spherules with diameters up to 0.5 mm. The X-ray powder diagram resembles very closely to that of ferroan clinochlore. The brown mineral is biaxial negative with 2 Vmeas = 0°-10 °, nα = 1.608, nβ = 1.610, nγ = 1.611. Optical orientation γ /\ a = 0°-2°; β = b; α /\ c = 5°-7°; Dmeas = 2.85 g/cm3.

Keywords: Manganoan clinochlore, Falotta, Switzerland.

Introduction

Lors de l'étude minéralogique d'un échan­tillon récolté par l'un de nous (W.C.), nous avons trouvé un clinochlore manganésifère (contenant 20% de MnO) associé avec braunite, albite, quartz et muscovite. Ce minéral provient du gisement de manganèse de Falotta (Grisons, Suisse), qui a été étudié par JAKOB (1923), GEIGER (1948), GRAESER et al. (1984) et CABALZAR (1984).

Propriétés physiques et optiques

Sur l'échantillon étudié, les cristaux de couleur brun foncé, d'aspect micacé et d'habitus pseudohexagonal (Fig. 1) forment des sphérules de 0.5 mm de diamètre au maximum. Idiomorphes, atteignant environ 0.3 mm, les cristaux sont aplatis selon l'axe c. Les faces les mieux développées sont (001), (110) et (010). Le clivage (001) est parfait. Le minéral est transparent à translucide avec un éclat gras. La densité mesurée dans l'iodure de méthylène dilué avec du toluène est de 2.85 g/cm3. La dureté est environ 2.5.
Les propriétés optiques sont les suivantes: Biaxe (-), nα = l.608, nβ = l.610, nγ = l.611 (2). 2 Vα = 0°-10°. Le pléochroïsme est très fort avec γ = brun foncé, α, β = brun clair à jaune. L'orientation optique est: γ /\ a = 0°-2°; β = b; α /\ c = 5°-7°.

Clinochlore manganoan, Falotta
Fig. 1. Détail des cristaux d'habitus pseudohexagonal x 700.
(Photographie effectuée avec le microscope à balayage du Muséum d'Histoire naturelle de Genève par Dr. Jean Wuest).

Composition chimique

L'analyse chimique du minéral a été effec­tuée à l'aide de la microsonde ARL EMX-SM de l'Université de Genève. Les investigations qualitatives ont révélé la présence de Mg, Mn, Al et Si; il n'y a pas de fer. L'analyse quantitative a été réalisée en utilisant les standards MgO, Al203 synthétique, SiO2 et MnO2. Six analyses ont été effectuées sur 6 grains différents; les résultats avec la moyenne correspondante, sont présentés au tableau 1. Vu la très faible quantité du minéral à disposition, H20 a été calculé par différence.
La formule empirique, calculée sur la base de 18 atomes d'oxygène, donne:
          [(Mg2.84Mn1.71)Σ4.55Al1.28]5.83(Si2.85Al1.15)O9.8(OH)8.2
ou idéalement:
          Mg3Mn2Al(Si3AlO10)(OH)8
ce qui correspond à un clinochlore-Mn.

Tab. 1 Analyses chimiques du clinochlore manganésifère de Falotta (Grisons).

  1 2 3 4 5 6 Moyenne
SiO2 28.20 28.69 28.19 28.20 28.19 28.20 28.28
Al203 20.48 20.04 20.54 20.58 20.62 20.83 20.52
MnO 21.03 18.55 21.06 19.72 20.18 19.83 20.06
MgO 18.29 20.61 18.48 19.12 18.42 18.65 18.93
H2O par diff. 12.00 12.11 11.73 12.39 12.59 12.50 12.21

Données radiocristallographiques

Le diagramme de poudre a été réalisé à l'aide de la caméra Gandolfi (ø 114.6 mm, CuKα X-radiation). Les paramètres de la maille élémentaire ont été calculés à partir du diagramme de poudre par analogie avec le groupe du clinochlore. Ainsi, la maille obtenue est: a = 5.37, b = 9.30, c = 14.34 Å, β = 97°. L'indicement du diagramme (Tab. 2) permet de supposer que le groupe d'espace est C2/m. Le volume de la maille est 710.36 Å3. Avec Z = 2 et un poids moléculaire de 604.8 (calculé suivant la méthode décrite par MANDARINO [1981 a]). La densité calculée est de 2.83 g/cm3. Cette dernière est en bon accord avec dm = 2.85 g/cm3. Les calculs de la relation de GLADSTONE-DALE, en utilisant les constantes de MANDARINO (1981b), donnent Kc = 0.220 et Kp = 0.215. Cela conduit à un «compatibility index» excellent avec:
1 - Kp/Kc = 0.023

Tab. 2. Diagramme de poudre du clinochlore manganésifère de Falotta (Grisons).

hkl dcalc   dobs I
001 14.230   14.2 70
002 7.115   7.11 100
003 4.743   4.741 25
020 4.648   4.643 5
004 3.558   3.559 80
005 2.846   2.846 10
200 2.665 }    
    2.660 <5
13-1 2.662    
131 2.605 }    
    2.605 35
20-2 2.602    
201 2.564   2.562 50
132 2.458 }    
    2.460 35
20-3 2.455    
202 2.401 }    
    2.399 25
13-3 2.396    
133 2.274 }    
    2.274 15
20-4 2.270    
20-5 2.076   2.067 <5
204 2.018 }    
    2.017 40
13-5 2.013    
20-6 1.889   1.894 10
13-6 1.832 }    
    1.834 5
205 1.836    
206 1.673 }    
    1.671 <5
13-7 1.669    
20-8 1.570   1.574 20
060 1.549   1.551 30
062 1.514   1.518 15
064 1.420   1.418 5
208 1.413   1.400 10

Discussion et conclusion

BAYLISS (1975) a établi la nomenclature des «trioctahedral chlorites» en se basant sur la composition des termes extrêmes:

(Mg5Al)(Si3Al)O10(OH)8 clinochlore
(Fe++5Al)(Si3Al)O10(OH)8 chamosite
(Ni5Al)(Si3Al)O10(OH)8 nimite
(Mn,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8 pennantite

Cet auteur pense que des noms comme daphnite, pennine, kämmererite, diabantite, grovesite, ripidolite, etc., doivent être éliminés. Les variétés comprises entre ces termes extrêmes doivent être nommées avec l'adjonction de l'élément chimique prépondérant qui participe à la solution solide.
Les chlorites contenant du manganèse sont la pennantite (à 2 couches), laquelle a été décrite par SMITH et al. (1946). La «grovesite», qui était décrite par BANNISTER et al. (1955) comme un membre du groupe kaolinite-serpentine, a été définie par PEACOR et al. (1974) comme étant un polytype à une couche des «Mn-trioctahedral chlorites». Le nom de «grovesite» correspond à la désignation originale de la pennantite. La gonyerite décrite par FRONDEL (1955) comme «trioctahedral chlorite» ne contient pas d'aluminium et l'étude d'un monocristal, effectuée par BAILEY, a montré qu'il ne s'agissait pas d'une chlorite.
Les données radiocristallographiques du minéral étudié ici sont identiques à celles des clinochlore Fe++. Toutefois, le minéral de Falotta ne contient pas de Fe, celui-ci étant remplacé par Mn. Nous l'avons donc appelé clinochlore manganésifére de formule:
          Mg3Mn2AlSi3AlO10(OH)8

Remerciements

Nous remercions le Professeur Josef Zemann de l'Institut de minéralogie et cristallographie de l'Université de Vienne qui a revu le manuscrit ainsi que Mademoiselle E. DESPLAND pour sa collaboration dans la réalisation des analyses à la microsonde.

Références

BANNISTER, F.A., HEY, M.H. and SMITH, C.W. (1955): Grovesite, the manganese-rich analogue of berthierine. Min. Mag. 30, 645-647.
BAYLISS, P. (1975): Nomenclature of the trioctahedral chlorites. Can. Miner. 13, 178-180.
CABALZAR, W. (1984): Über die Mineralien von Falotta GR, Schweizer Strahler, Vol. 6, Nr. 10.
FRONDEL, C. (1955): Two chlorites: gonyerite and melanolite. Amer. Miner. 40, 1090-1094.
GEIGER, TH. (1984): Manganerze in den Radiolariten Graubündens. Beitr. Geol. Schweiz, Geotech. Serie, Lf. 27, 89 S.
GRAESER, S., SCHWANDER, H., SUHNER, B. (1984): Grischunit (CaMn2[AsO4]2), eine neue Mineralart aus den Schweizer Alpen. Schweiz. mineral. petrogr. Mitt., 64, 1-10.
JAKOB, J. (1923): Vier Mangansilikate aus dem Val d'Err. Schweiz. mineral petrogr. Mitt., 3, 227-237.
JAKOB, J. (1926): Sursassite, ein Mangansilikat aus dem Val d'Err (Graubünden). Schweiz. mineral. petrogr. Mitt., 6, 376-380.
MANDARINO, J.A. (1981 a): Comments on the calculation of the density of minerals. Can. Mineral., 19, 531-534.
MANDARINO, J.A. (1981 b): The Gladstone-Dale relationship: part IV. The compatibility concept and its application. Can. Mineral., 19, 441-450.
PEACOR, D.R., ESSENE, J.E., SIMMONS, B.W. and BIGELOW, W. (1974): Kellyite, a new Mn-Al member of the serpentine group from Bald Knob, North Carolina, and new data on Growesite. Amer. Miner. 59, 1153-1156.
SMITH, W.C., BANNISTER, F.A. and HEY, M.H. (1946): Pennantite, a new manganese-rich chlorite from the Benalt mine, Rhiw, Carnavonshire. Min. Mag., 27, 217-220.

Manuscrit reçu le 10 avril 1987; manuscrit révisé accepté le 15 septembre 1987.

1. Département de Minéralogie du Muséum d'Histoire naturelle, 1, route de Malagnou, CH-1211 Genève 6.
2. Université de Genève, Département de minéralogie, 13, rue des Maraîchers, CH-1211 Genève 4.
3. Loerstrasse 138, CH-7000 Chur.

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