Volynskita

La volynskita ( en ruso : Волынски́т ), es un mineral hidrotermal raro de la clase de sulfuros (el grupo de las matilditas ), ^{[ 1 ]} que forma granos microscópicos en minerales relacionados, cuya composición es un telururo complejo de bismuto y plata con la fórmula calculada AgBiTe ₂ . ^{[ 3 ]}

La volynskita fue descubierta e identificada por primera vez entre 1960 y 1965 por Marianna Bezsmertnaya y Lada Soboleva, quienes observaron secciones delgadas entre telururos estrechamente relacionados en el territorio del yacimiento de oro de Zod . Recibió su nombre en honor al difunto profesor de mineralogía y jefe del departamento de mineralogía del Instituto de Mineralogía, Geoquímica y Cristaloquímica de Elementos Raros , Igor Volynsky, ^{[ 1 ]} quien falleció repentinamente en septiembre de 1962. ^{[ 5 ] : 3}

Por primera vez, MS Bezsmertnaya y Sh. O. Amirayan descubrieron un nuevo mineral previamente desconocido (la futura volynskita) durante un estudio microscópico de muestras de la mina de oro de Sotk , que inicialmente confundieron con wehrlita . ^{[ 6 ] : 143} En el transcurso de investigaciones posteriores realizadas entre 1960 y 1963, se estableció que, basándose en una combinación de características químicas, de rayos X y ópticas, este mineral difiere de todos los compuestos de telurio naturales descritos en la literatura y representa una nueva especie mineral independiente . ^{[ 7 ] : 129}

Tras tres años de arduo trabajo, Marianna Bezsmertnaya recordó los primeros pasos en la identificación del nuevo mineral: «Durante un estudio microscópico de menas de depósitos de oro en Armenia , MS Bezsmertnaya y Sh.O. Amiryan encontraron un mineral en la asociación de telururos que difería poco en propiedades ópticas de la telurobismutita , con la que estaba estrechamente intercrecido en forma de inclusiones microscópicas. Basándose en las características ópticas y la composición química cualitativa, el mineral fue inicialmente confundido con wehrlita ( pilsenita ). Sin embargo, los resultados de nuestros estudios detallados posteriores de la composición química, las propiedades cristalográficas y ópticas demostraron que el mineral encontrado era previamente desconocido y no había sido descrito por nadie». ^{[ 8 ]}

En 1960, cuando aún no se había determinado con precisión la composición del mineral, se realizaron estudios utilizando el método de análisis microespectral local con el equipo de NV Korolev. La futura volynskita se extrajo en una placa junto con telurobismutita , que estaba estrechamente intercrecida con ella, y las condiciones de análisis para ambos minerales fueron idénticas. La similitud de la composición elemental de la volynskita con la de la telurobismutita permitió estimar, al menos de forma aproximada, el contenido de cada elemento.[9] Con base en los resultados del análisis de micromuestras, se estableció que los principales elementos que componen la volynskita son plata , bismuto y telurio . ^{[ 7 ] : 134}

En la misma década de 1960, ZM Sverdlov realizó estudios similares en un equipo microespectral en el Instituto Ruso de Investigación Geológica AP Karpinsky ( VSEGEI ). Se identificaron los mismos elementos en la composición del nuevo mineral. Un año después, a petición personal de Marianna Bezsmertnaya, NV Korolev llevó a cabo un análisis microespectral cuantitativo más detallado de la futura volynskita en el Instituto Óptico Estatal de Leningrado . Se utilizaron dos telururos estrechamente relacionados como estándares para calcular la fórmula del mineral: telurobismutita (Bi₂Te₃ ₎ y hessita (Ag₂Te ₎ . Antes de presentar la solicitud de registro del nuevo mineral, se realizaron un total de 11 análisis microespectrales y 7 análisis de rayos X. Con base en los resultados del estudio, la fórmula de la volynskita se estableció finalmente como AgBiTe₂ _{, cercana} dentro de los límites de error al compuesto sintético AgBiTe₂ _. [ ^{7 ] : 134 , 140}

En 1962, también a petición de investigadores, A. Yu. Malevsky sintetizó un compuesto artificial de composición AgBiTe₂ en el laboratorio experimental del _IMGRE a partir de cantidades estequiométricas de sus tres elementos constituyentes . La síntesis se llevó a cabo durante cinco horas a temperaturas de 1000-1400  °C, seguida de un enfriamiento rápido durante una hora y media desde 400 °C en un horno abierto con libre acceso al aire. Según la composición química y los datos ópticos y de rayos X, se observó una similitud fundamental entre la modificación a baja temperatura de AgBiTe₂ _obtenida en el Instituto de Semiconductores, la fase principal del compuesto sintetizado por A. Yu. Malevsky y el mineral en estudio. ^{[ 7 ] : 131–132}

Las dificultades específicas para estudiar el nuevo mineral se debieron principalmente a la falta de muestras masivas que permitieran su determinación mediante análisis cualitativos . Por consiguiente, los autores del descubrimiento verificaron y revisaron repetidamente los resultados obtenidos con diferentes métodos.

En las muestras estudiadas, solo fue posible observarlo bajo un microscopio en forma de inclusiones de hasta 0,3 mm de tamaño en telurobismutita, en asociación con otros telururos, principalmente altaíta y hessita. Es posible aislar el mineral de dichas inclusiones en las muestras únicamente en cantidades suficientes para realizar pruebas microespectrales y estructurales de rayos X (mediante el método de difracción de polvo). Por lo tanto, la definición del nuevo mineral se basó principalmente en características de diagnóstico óptico, pruebas microespectrales (11 análisis) y de rayos X (7 análisis), cuya fiabilidad se confirma por la convergencia completamente satisfactoria de los resultados para cada tipo de investigación para el mineral descrito por nosotros y el compuesto artificial de composición _AgBiTe₂ . ^{[ 7 ] : 140}

— Marianna Bezsmertnaya , Lada Soboleva, “Acerca de Volynskite: un nuevo telururo de bismuto y plata”, 1965

Todos los estudios mencionados se realizaron durante la vida del jefe del departamento de mineralogía del IMGRE , Igor S. Volynsky , bajo sus instrucciones directas y utilizando sus métodos, desarrollados a mediados de la década de 1930 y perfeccionados en la década de 1950. ^{[ 7 ] : 137} En septiembre de 1962, el profesor Volynsky falleció repentinamente a la edad de 62 años. ^{[ 5 ] : 3} Los descubridores del nuevo mineral, sus estudiantes y colegas decidieron nombrarlo en su honor, a título póstumo. En 1964, la volynskita fue aprobada por la Comisión de Nuevos Minerales de la Sociedad Mineralógica de la Unión Soviética . ^{[ 7 ] : 129}

Utilizando como ejemplo el estudio de un nuevo mineral, que posteriormente recibió el nombre de volynskita, fue posible llegar a una conclusión inequívoca sobre el descubrimiento en mineralogía de un micromundo fundamentalmente nuevo y hasta entonces desconocido , inaccesible al estudio mediante los métodos macroscópicos clásicos. La experiencia de la investigación mineralógica de la posguerra, que se intensificó notablemente a finales de la década de 1950, especialmente el estudio de menas que contenían elementos raros, convenció a los científicos nacionales, principalmente moscovitas, de la plena validez de la opinión expresada en 1956 por Kuzma Vlasov sobre la urgente necesidad de desarrollar una nueva rama de la mineralogía: la micromineralogía . ^{[ 9 ] : 33}

Las propiedades de la volynskita se derivan directamente de su composición química: es un telururo mixto (complejo) de dos elementos , bismuto y plata , que se encuentra en los minerales en intercrecimientos estrechos y asociaciones con telururos más grandes de plata y bismuto.

El nuevo mineral del yacimiento de Zodskoe , así como muestras posteriores de los montes Sayan Orientales , se descubrieron en forma de complejas formaciones metasomáticas situadas a lo largo de los límites de clivaje de las láminas de telurobismutita (telururo de bismuto), precisamente en aquellas zonas donde estas láminas están saturadas con una gran cantidad de inclusiones de hessita y altaíta ( telururos de plata ). Todos los minerales catalogados presentaban tamaños de grano cristalino tan pequeños (menos de 0,3  mm) que su aislamiento mecánico en cantidades suficientes para su estudio mediante métodos convencionales de diagnóstico preciso, como el análisis químico, la determinación de la densidad o los estudios cristaloquímicos de monocristales, parecía imposible para los investigadores. En consecuencia, el diagnóstico de la volynskita se revisó y confirmó repetidamente con los datos de los micrométodos más avanzados de la época: el estudio de las propiedades ópticas y otras propiedades físicas en luz reflejada, pruebas con el equipo microespectral de Korolev, difracción de polvo y una comparación minuciosa con un compuesto de composición AgBiTe₂ _, sintetizado artificialmente en el laboratorio. ^{[ 7 ] : 139}

Los resultados del estudio mostraron que la volynskita tiene propiedades ópticas claramente expresadas que difieren de sus análogos cercanos, debido a lo cual se distinguió como una especie mineral independiente durante los estudios microscópicos. Al observar secciones pulidas con un objetivo seco, se notó cierta similitud con la telurobismutita, principalmente en reflectividad y color. ^{[ 6 ] : 139} En menor medida (tras un examen superficial), la volynskita también es similar a la galena y la petzita . Sin embargo, las características distintivas de la volynskita se revelan claramente al pasar a estudiar el mineral en inmersión en aceite . En estas condiciones, la volynskita ocupa una posición intermedia en luminosidad general entre la telurobismutita (el más claro de los minerales comparados) y el par galena-petzita (este último es el más oscuro de los cuatro enumerados). Al mismo tiempo, los delicados matices específicos del color de los minerales se realzan notablemente:

Telurobismutita : rosa puro, con un predominio notable del componente rojo del espectro, notablemente más claro que los demás;

Volynskita: de color púrpura pálido, parcialmente rosado, pero se aprecia una notable presencia del componente violeta;

Galenita : lila con predominio de componentes violetas y azules, casi sin dar la impresión de rosa;

Petzita : muy similar a la galena, pero claramente más azulada, notablemente más oscura que las demás.

Todos los estudios y mediciones fueron realizados por LA Loginova en el laboratorio IMGRE utilizando el método de Igor S. Volynsky . ^{[ 7 ] : 137}

También se observó específicamente que el compuesto sintetizado artificialmente de la misma composición química, AgBiTe₂ _, tiene un tono rosado-lila similar al de la volynskita, pero su color es más saturado. Según sus propiedades mecánicas, la volynskita presentaba las características esperadas. Está bien pulida y, en comparación con otros telururos relacionados (principalmente telurobismutita, altaíta y hessita), tiene un relieve ligeramente mayor. ^{[ 6 ] : 142}

La exfoliación del mineral es perfecta en una dirección, aunque no siempre evidente, e imperfecta en las otras dos. Como consecuencia de la naturaleza variable de la exfoliación, se forman triángulos cuando el mineral se fractura (como en la galena ), si bien este efecto es bastante raro y se presenta en casos aislados. ^{[ 7 ] : 138–139}

La volynskita tiene una anisotropía muy débil , que varía del rosa pálido al gris. La birreflexión y el pleocroísmo también son muy débiles, apenas visibles. ^{[ 1 ]}

Según Evgeny Zavyalov, publicado en 1985, la volynskita es isoestructural a la bogdanovita . ^{[ 10 ]}

La génesis de los microcristales de volynskita está determinada por una marcada naturaleza metasomática hidrotermal . Su forma y composición dependen completamente de los minerales asociados y acompañantes. Por ejemplo, en la típica mina de oro de Sotk , la volynskita se encuentra únicamente en zonas de reacción de contacto dentro de láminas de telurobismutita saturadas con inclusiones de altaíta y hessita ; la galena y la freislebenita también suelen estar presentes. ^{[ 6 ] : 144}

A pesar de su rareza y tamaño microscópico, la volynskita puede considerarse un mineral muy común. Se encuentra en casi todos los yacimientos de oro conocidos ricos en telurio y telururos . Incluso antes de su establecimiento y registro definitivos, además del yacimiento de Zodskoye, Marianna Bezsmertnaya descubrió un mineral con propiedades ópticas y paragénesis similares a la volynskita en los minerales de un yacimiento en los Sayan Orientales , donde se halló en forma de inclusiones de menos de 0,05  mm, en su asociación habitual con telurobismutita y altaíta. ^{[ 6 ] : 138, 144}

En 1972, E. A. Markova descubrió y describió la volynskita en la sección central del yacimiento de Kochbulak ( RSS de Tayikistán ). Hallazgos similares ocurrieron más tarde, a principios de la década de 1980, cuando se encontraron microsegregaciones de volynskita asociadas con pirita , fahlores , oro nativo y hessita . La volynskita de Kochbulak se caracteriza por su paragénesis con altaíta ; con mucha menos frecuencia se asocia con hessita , sulfosales de plata , cobre , plomo o minerales de bismuto y estaño . La composición química de la volynskita de Kochbulak, determinada mediante un microanalizador electrónico, correspondió a la fórmula proporcional Ag _1,16 Bi _0,90 Te _1,93 . ^{[ 11 ] : 252}

En 1978, en el yacimiento de Zhana-Tyube en Kazajstán , Ernst Spiridonov y Tatyana Chvileva fueron los primeros en identificar telurobismutita y volynskita con alto contenido de antimonio (caracterizada como “volynskita antimonial”). ^{[ 12 ] : 120–121}

A finales de la década de 1980, también se identificó y registró volynskita en la India , en el campo aurífero de Kolar (zona minera Champion Reef, a una profundidad de aproximadamente mil quinientos metros). La muestra obtenida del mineral se caracterizó por ser metasomática, en un entorno de desarrollo entre galena y numerosas inclusiones de altaíta , en las que se confinaron segregaciones alargadas de volynskita de 10 a 20 x 70 μm (micras). ^{[ 13 ] : 130}

A principios de la década de 2000, se encontraron microgranos de volynskita en muchos depósitos epitermales de bajo contenido de sulfuros de la península de Kola y Karelia del Norte , tanto en la región de Murmansk como en Finlandia (Pohjois-Karjala) . Allí, también se forma entre telururos similares con un papel formador de especies de plata y oro: empresita, hesita, stützita y petzita, ^{[ 14 ] : 200} apareciendo en asociación con pirrotita y galena (y a veces incluso reemplazando a la galena), así como en intercrecimientos con altaíta en pirita . ^{[ 15 ] : 69}

A mediados de la década de 2010, se observaron agregados poliminerales compuestos de telururos —silvanita, petzita, hessita, altaíta, así como los más raros volynskita, telurobismutita y melonita— en depósitos de oro con telurio en Chukotka . [ 16 ] : 53 En particular , se descubrió volynskita como parte de ^{agregados de telururos en forma} de gota en bornita . ^{[ 16 ] : 55}

En total, se ha encontrado volynskita en más de cincuenta depósitos de oro y polimetálicos con alto contenido de telurio en todo el mundo. ^{[ 1 ]}

• Bezsmertnovite
• Semenovita
• Avicennita
• Bilibinskite
• Bogdanovita
• Chvilevaite
• Frohbergita

• Bezsmertnaya MS , Soboleva LN (1963) Nuevo telururo de plata y bismuto detectado mediante nuevos micrométodos. — Moscú: Editorial de la Academia de Ciencias de la URSS, 1963. Actas del IMGRE , número 18. (en ruso)
• Fleischer, M. (1964) Nuevos nombres de minerales. American Mineralogist, 49, 816-821 (818). <como telururo de plata y bismuto sin nombre (publicación anterior a que se nombrara el mineral)>
• Pinsker ZG , Imamov RN (1964) Estudios de difracción de electrones del compuesto AgBiTe₂ _. Física Soviética - Cristalografía: Volumen 9, págs. 277–280. (en ruso)
• Bezsmertnaya MS , Soboleva LN (1965) Sobre la volynskita: un nuevo telururo de bismuto y plata. En la colección: Estudios experimentales y metodológicos de minerales de mena. Dedicado a la memoria del profesor Igor S. Volynsky . Editores en jefe MS Bezsmertnaya y VG Feklichev . — Moscú: Nauka, 1965. — 304 p. (en ruso)
• Fleischer, Michael (1966) Nuevos nombres de minerales. American Mineralogist, 51 (3–4) 529-534
• Markova EA (1967) Presencia de volynskita en un yacimiento de oro de Asia Central. — Moscú: Notas de la Sociedad Mineralógica Rusa, vol. 96, págs.  324–326. (en ruso)
• Harris, DC, Sinclair, WD, Thorpe, RI (1973) Minerales de telururo del yacimiento Ashley, municipio de Bannockburn, Ontario. The Canadian Mineralogist, 12 (1) 137-143
• Khamrabaeva Z., Turesebekov AK (1980) Composición de volynskita de Kochbulak (Tien Shan central). — Revista geológica de Uzbekistán, vol. 2, págs.  24-26.
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• Bayliss, Peter (1991) Química cristalina y cristalografía de algunos minerales del grupo de la tetradimita . — American Mineralogist, 76 (1–2) 257-265

• Volynskita (una especie mineral válida de la IMA: AgBiTe ₂ ): información sobre el mineral volynskita en la base de datos Mindat.
• Volynskita : página en el Manual de mineralogía
• Volynskita: una breve descripción del mineral en el sitio web museum.mtu.edu
• Chvilevaíta en la base de datos webmineral.ru: minerales y yacimientos de Rusia (en ruso)
• Volynskita (Волынскит) : página de Geowikipedia (en ruso) .
• Volynskite : en el sitio web catalogmineralov.ru (en ruso)
• Volynskita (Волынскит) en la base de datos webmineral.ru: minerales y yacimientos de Rusia (en ruso)
• Volynskita en la base de datos Mineralienatlas (en alemán)