MÖSSBAUER STUDIES OF ANTIMONY MINERALS

Résumé
Une bonne centaine de minéraux contenant de l'antimoine sont identifiés. Parmi ceux-ci, environ deux tiers sont des sulfures et la plupart des autres, des oxydes. Nous avons obtenu les spectres Mössbauer (¹²¹Sb) d'une vingtaine de ces minéraux, parmi lesquels les sulfures des métaux suivants : argent (miargyrite, stéphanite, pyrargyrite), cuivre (chalcostibite, tetrahédrite, famatinite), plomb (zinkénite, semseyite, boulangerite), plomb associé à un autre métal (meneghinite (Cu), jamesonite (Fe), bournonite (Cu)) ; les sulfures suivants : ullmannite (NiSbS), stibnite (Sb₂S₃), goldfieldite (Cu₃(Te, Sb, As)S₄), livingtonite (HgSb₄S₈) et berthierite (FeSb₂S₄) ; les oxydes suivants : bindheimite (Pb₂Sb₂U₆(O, OH)), tripuhyite (FeSb₂O₄), partzite (Cu₂Sb₂U₆(O, OH)) et enfin, ordonezite (ZnSb₂O₆). Le seul de ces sulfures qui donne un spectre caractéristique de l'antimoine (V) est la famatinite ; son déplacement isomérique est le plus négatif de tous les composés d'antimoine (V) jamais étudiés. Dans les oxydes, c'est le contraire que l'on a observé : dans tous les cas, l'antimoine est a l'état de Sb(V). Les déplacements isomériques obtenus dépendent le plus souvent du métal qui est lié à l'antimoine, non directement, mais à travers un oxygène ou un soufre. La valeur des largeurs de raies indique souvent s'il y a un ou plusieurs sites d'antimoine dans le cristal. Les paramètres de l'interaction quadrupolaire ont été mesurés dans beaucoup de ces mineraux mais, faute d'une précision suffisante, ils n'apportent que des renseignements marginaux.

Abstract
Well over a hundred antimony containing minerals have been identified. About two-thirds of these minerals being sulfides and most of the others oxides. We have obtained ¹²¹Sb Mössbauer spectra for several sulfide series : silver (miargyrite, stephanite, and pyrargyrite), copper (chalcostibite, tetrahedrite, and famatinite), lead (zinkenite, semseyite, and boulangerite), lead and another metal (meneghinite (Cu), jamesonite (Fe) and bournonite (Cu)), and miscellaneous (ullmannite (NiSbS), stibnite (Sb₂S₃), goldfieldite (Cu₃(Te, Sb, As)S₄), livingstonite (HgSb₄S₈), and berthierite (FeSb₂S₄)). The oxides studied included bindheimite (Pb₂Sb₂U₆(O, OH)), tripuhyite (FeSbO₄), partzite (Cu₂Sb₂U₆(O, OH)), and ordonezite (ZnSb₂O₆). The only sulfide mineral studied which gave a spectra indicating a five oxidation state for the antimony is famatinite. The isomer shift for this mineral is the most negative of any Sb(V) reported in the literature. The opposite was noted for the oxides, i. e. in all cases the antimony is Sb(V). Isomer shifts were often found to be dependent on the metal ligand which is not bonded directly to the antimony, but through an oxygen or sulfur bridge. Linewidth data often indicate whether one or more than one antimony site exist in the crystal. While quadrupole coupling constants were obtained for many of the minerals studied, lack of precision of such values yielded only marginal information. In several cases ⁵⁷Fe Mössbauer spectra were taken to compliment the ¹²¹Sb information.