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MINERALS OF THE SYSTEM ZnS–CdS FROM FUMAROLES OF THE KUDRIAVY VOLCANO, ITURUP ISLAND, KURILES, RUSSIA

Ilya V. Chaplygin^1,, Nadezhda N. Mozgova¹, Andrey V. Mokhov¹, Elizaveta V. Koporulina¹, Heinz-Jürgen Bernhardt² and Igor A. Bryzgalov³

¹ IGEM, Russian Academy of Sciences, Staromonetny 35, Moscow 119017, Russia
² Zentrale Elektronen-Mikrosonde, Ruhr Universität Bochum, D–44780 Bochum, Germany
³ Department of Geology, Moscow State University, Moscow 119899, Russia

E-mail address: ichap{at}igem.ru

Les minéraux du système ZnS–CdS, formés entre 400 to 725°C dans les fumerolles actives du volcan Kudriavy, sur l’île d’Iturup, en Russie, ont été caractérisés par microscopie à balayage avec dispersion d’énergie, par diffraction X et avec une microsonde électronique. La composition de ces minéraux varie grandement: Zn 2.46–57.7, Cd 2.38–69.5, Fe 0.72–13.6% (poids); la série ZnS–CdS presqu’entière semble représentée. Nous trouvons deux solutions solides, cubique, de 0 à 8 mol.% CdS, et hexagonale, entre 17 et 100 mol.% CdS, séparées par une zone de transition à deux phases. Trois différents mécanismes de substitution rendent compte de l’intervalle compositionnel: Zn-pour-Fe dans la sphalérite, Zn-pour-Cd dans la série wurtzite–greenockite, et Cd-pour-Fe dans la greenockite. Nous signalons l’incorporation de Cu et In, jusqu’à 2.92 et 4.75%, respectivement, dans la sphalérite, et jusqu’à 1.27 et 2.75%, respectivement, dans les minéraux de la série wurtzite–greenockite. Les deux éléments sont évidemment liés à la composante roquesite dans la solution solide. Les échantillons riches en zinc accusent un déficit en métaux, tandis que les échantillons riches en Cd sont déficitaires en soufre. Les écarts à la stoechiométrie affectant les minéraux du système ZnS–CdS seraient de l’ordre de 2.6% (atomique), ou bien 0.05 apfu S. Il ne semble pas y avoir de solution solide complète entre wurtzite et greenockite dans l’intervalle de température étudié à cause de la présence d’une transition de phase dans le ZnS et un changement de structure. Les relations de phases sur l’intervalle de températures étudié s’avèrent identiques à celles établies avec les composés synthétiques. Dans un milieu fumerollique, les cristaux de sulfures riches en Cd du système ZnS–CdS sont précipités surtout à plus faibles températures (400°C) que ceux riches en Zn (jusqu’à 725°C).

(Traduit par la Rédaction)

Mots-clés: sulfures de Zn–Cd, sphalérite, wurtzite, greenockite, solution solide, indium, fumerolles, volcan Kudriavy, île d’Iturup, archipel des Kuriles, Russie.

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