SCHWEIZ MINERAL. PETROGR. MITT. 70, 333-3 35, 1990

Cobalt nickel-kténasite
de la mine de Cap Garonne (Var), France,
nouvelle variété de kténasite

Halil Sarp 1, Pierre Perroud 2 et Michel Camerola 3

Abstract

Cobaltoan nickeloan-ktenasite, ideally (CuCoNiZn)5(SO4)2(OH)6.6H20 occurs on a specimen found at Cap Garonne (Var), France, with antlerite, anglesite, tennantite, covellite, all of which occur in a quartz gangue. The crystals, green emerald in colour, are euhedral and form aggregates. They are tabular on {001}, elongated parallel to [010]. The forms present are {001}, {031}, {03-1}, {201}, {20-1}, {-20-1}, {0-31}, {0-3-1}. The crystals are rarely twinned by contact on {001} and up to 0.3 x 0.02 mm. Streak very pale green, lustre vitreous, transparent. They are non-fluorescent. fracture irregular, brittle. A chemical analysis was carried out by means of electronprobe: CuO 39.42; CoO 8.21; NiO 6.23; ZnO 2.64; SO3 21.67; and H2O by difference 21.83. The mineral is monoclinic, with a = 5.597(3), b = 6.106(5), c = 23.79(2) Å, β = 95.52(3)°, space group P2i/c, V = 809.5(7) Å3 and Z = 2. The density is 3.00 g/cm3. The strongest lines in the X-ray diffraction pattern are: 11.80 (100)(002); 5.91(90)(004, 011); 4.865(80)(102); 2.958(40)(017, 022, -166); 2.786(35)(200); 2.682(30)(120, -121); 2.656(30)(202); and 2.585(35)(122). Optically it is negative with 2 Vα = 63(4)°, α = 1.582(2), β = 1.620(2), γ = 1.638(2) at 590 nm. Optical orientation is: a = β, b = γ, c /\ α = 5°; dispersion r > v weak.

Keywords: Cobaltoan nickeloan-ktenasite. Cap Garonne. Var, France.

Introduction

La kténasite a été décrite pour la première fois par KOKKOROS (1950) qui en a donné la formule (CuZn)3SO4(OH)4.2H2O. Celle-ci était basée sur une analyse chimique partielle de ce minéral dont la provenance était la mine de Kamarize, Laurium, Grèce. Plus récemment, RAADE et al. (1977) ont fait une étude complète sur la kténasite de la mine de zinc de Glomsrudkollen, Modum, Norvège et trouvé la formule correcte du minéral: (CuZn)5(SO4)2(OH)6.6H2O. L'échantillon contenant cobalt nickel-kténasite a été récolté par l'un d'entre nous (M.C.) dans la mine de Cap Garonne. Le minéral est associé avec antlérite, anglésite, tennantite, covellite; le tout se trouvant sur une gangue de quartz.

Propriétés physiques et optiques

Les cristaux de cobalt nickel-kténasite sont transparents, de couleur vert émeraude avec un éclat vitreux et une poussière vert clair. Ils ne sont pas fluorescents aux UV et ont une cassure irrégulière. La dureté n'a pas pu être mesurée à cause de la dimension des cristaux. Les cristaux sont idiomorphes et forment des agrégats sur l'échantillon; ils atteignent une longueur de 0.3 mm et une épaisseur de 0.02 mm. Ils sont tabulaires sur {001}, allongés parallèlement à [010]. Les formes observées sont {001}, {031}, {03-1}, {201}, {20-1}, {-20-1}, {0-31}, {0-3-1} (Fig. 1). Les cristaux sont rarement maclés par contact sur {001}. Le minéral est soluble dans HCl dilué, Il est optiquement biaxe (-) avec 2 Vmes. = 63(4)°, 2 Vcalc. 68(1)° et α =1.582(2), β =1.620(2), γ = 1.638(2) à 590 nm. La dispersion est faible avec r > v. L'orientation optique est: a = β, b = γ, c /\ α = 5° (Fig. 2) Le pléochroïsme est α incolore, β vert, γ vert clair. La densité mesurée avec les liqueurs denses est 3.00 g/cm3. Le calcul de la relation de Gladstone-Dale en utilisant les constantes de MANDARINO (1981) donne une compatibilité excellente avec 1- Kp/Kc= 0.024.

Cobaltoan nickeloan ktenasite, fig. 1
Fig. 1. Morphologie de cobalt nickel-kténasite (photographie prise par le Dr Jean Wuest avec le microscope électronique du Muséum d'Histoire naturelle de Genève).

Cobaltoan nickeloan ktenasite, fig. 2
Fig. 2. L'orientation optique de cobalt nickel-kténasite

Composition chimique

La composition chimique a été effectuée à l'aide de la microsonde. Les investigations qualitatives ont révélé la présence de Cu, Co, Ni, Zn et S. L'analyse quantitative à dispersion de longueur d'onde a été effectuée en utilisant comme standard la chalcopyrite, du ZnS, du cobalt et du nickel purs. Les conditions expérimentales pour les mesures quantitatives étaient 15 kv pour le voltage d'excitation et 2.6 nanoampères pour le courant de beam. La range des quatre analyses et leur moyenne sont données dans le tableau 1. Vu la très faible quantité du minéral à disposition, l'eau a été calculée par différence. La formule empirique calculée sur la base de 20 atomes d'oxygène comme dans le cas de la kténasite (RAADE et al., 1977) est:
(Cu3.53Co0.80Ni0.61Zn0.235.17(S04)1.98(OH)6.38.5.7H2O
ou idéalement (CuCoNiZn)5(SO4)2(OH)6.6H2O.

Tab. 1 Analyses chimiques de cobalt nickel-kténasite

  Range %
% poids
Moyenne
% poids
D éviation
standard
CuO 38.51-40.02 39.42 0.7
CoO 7.93- 8.43 8.21 0.2
NiO 5.51- 6.77 6.23 0.6
ZnO 2.04- 3.16 2.64 0.5
SO2 21.20-21.98 21.67 0.3
H2O   21.83  
par dif.
total
  100.00  

Données radiocristallographiques

Un diagramme de poudre a été effectué sur caméra de Gandolfi (114.6 mm de diamètre, CuKα radiation). Les valeurs de dcalc. et dmes. sont données dans le tableau 2. L'étude du monocristal a été effectuée au moyen d'une caméra de précession. Ainsi nous avons obtenu une maille monoclinique et le groupe d'espace P2i/c dont les dimensions ont été affinées par la méthode des moindres carrés à partir du diagramme de poudre. Ainsi a = 5.597(3), b = 6.106(5), c = 23.79(2) Å, β = 95.52(3)° et V = 809.5(7) Å3. Avec cette maille et Z = 2, dcalc. = 3.00(1) g/cm3.

Tab.2 Diagramme de poudre de cobalt nickel-kténasite

h k l dcalc.   dobs. Ivis.
         
0 0 2 11.840   11.80 100
0 0 4 5.920 }    
    5.91 90
0 1 1 5.913    
0 1 2 5.427   5.41 <5
1 0 2 4.865   4.865 80
-1 0 4 4.267   4.263 10
1 1 0 4.116 }    
    4.106 10
-1 1 1 4.105    
1 1 1 4.007   4.031 5
0 0 6 3.947   3.948 15
1 0 4 3.876   3.880 5
-1 1 3 3.761 }    
    3.751 15
0 1 5 3.742    
-1 0 6 3.377   3.376 10
-1 1 5 3.222   3.223 5
1 0 6 3.084   3.087 10
0 2 0 3.053   3.040 5
0 1 7 2.959 }    
0 2 2 2.957 2.958 40
-1 1 6 2.955    
2 0 0 2.786   2.786 35
1 2 0 2.678 }    
    2.682 30
-1 2 1 2.674    
2 0 2 2.656   2.656 30
1 2 2 2.586   2.585 35
2 1 0 2.535   2.535 <5
2 1 1 2.497   2.493 <5
2 1 2 2.435 }    
    2.434 25
2 0 4 2.432    
-2 0 6 2.387   2.387 30
1 2 5 2.286   2.291 10
2 0 6 2.180   2.181 10
2 1 5 2.158   2.156 20
-2 1 7 2.119   2.127 10
-2 2 1 2.063 }    
    2.063 5
2 2 0 2.058    
2 2 1 2.038 }    
    2.032 <5
0 3 1 2.028    
0 3 3 1.971 }    
    1.963 <5
2 2 3 1.958    
2 1 7 1.948 }    
    1941 5
-2 2 5 1.938    
0 3 4 1.925 }    
    1.922 5
1 3 0 1.912    

Conclusion

Ce minéral est donc une variété cobalto nickelifère de kténasite. II ne peut être distingué de celui-ci que par analyse chimique. Toutes les autres données de ces deux minéraux sont très semblables.

Références

KOKKOROS, P. (1950): Ktenasite, ein Zink-Kupfersulfat aus Laurion (Griechenland). Tschermaks Mineral. Petrog. Mitt. 1 (ser. 3), 342-6.
MANDARINO, J.A. (1981): The Gladstone-Dale relationship: Part IV. The compatibility concept and its applications. Can. Min., 19, 441-450.
RAADE, G., ELLIOTT C.J. and FEJER, E.E. (1977): New data on ktenasite. Mineral. Mag. Vol. 41, pp. 65-70.

Manuscrit reçu le 27 avril 1990; accepté le 20 septembre 1990.

1 Département de Minéralogie du Muséum d'Histoire naturelle, 1 route de Malagnou, CH-1211 Genève 6.
2. 4, rue des Battoirs, CH-1205 Genève.
3. Chemin des Alouettes, Quartier des Pourpres, F-83260 La Crau, France.

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