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Tubulite story

Last Updated: 6th Sep 2016

By Robert Pecorini

Tubulite, ~Ag2Pb22Sb20S53, un nouveau sulfosel Pb-Ag-Sb
de la carrière du Rivet, district minier de Peyrebrune (Tarn, France)
et Bio`, mines de Borgofranco, Borgofranco d’Ivrea (Piémont, Italie)
Robert PECORINI (AFM)


Extraits et adaptation de l'article : MOËLO, Y., PECORINI, R., CIRIOTTI, M.E., MEISSER, N., CALDES, M.T.,
ORLANDI, P., PETIT, P.-E., MARTINI, B., SALVETTI, A. (2014): Tubulite, Ag2Pb22Sb20S53, a new Pb-Ag-Sb
sulfosalt from Le Rivet quarry, Peyrebrune ore field (Tarn, France) and Biò, Borgofranco mines, Borgofranco
d’Ivrea (Piedmont, Italy). European Journal of Mineralogy, 25, 1017-1030.

Résumé :
la tubulite, ~ Ag2Pb22Sb20S53, est un nouveau sulfosel de Pb-Ag-Sb découvert dans la carrière du Rivet,
district minier de Peyrebrune (Tarn, France) et à Biò, mines de Borgofranco, Borgofranco d’Ivrea (Piémont, Italie).
Comme son nom l’indique, la tubulite forme de fins et parfaits micro-tubes, de 100 à 600 μm de long, de 40 à
100 μm de diamètre, et de seulement 1 à 2 μm d’épaisseur ; une variété fibreuse est présente à Biò. Au Rivet, elle
est associée à la galène, pyrite, pyrrhotite, arsénopyrite, stibine et à d’autres sulfosels antimonifères d’argent et de
plomb, dans une gangue de quartz, baryte et carbonates. A Biò, elle est associée à la galène, la sphalérite, la
chalcopyrite, la pyrite, la marcassite et à d’autres sulfosels antimonifères de plomb, d’argent et de cuivre, dans une
gangue similaire.
La tubulite est de couleur noir métallique ; les propriétés optiques n'ont pu être observées au microscope à cause de
la morphologie des cristaux. L’analyse à la sonde électronique a donné (pourcentage de masse - moyenne de 8
analyses.) : Ag 2,7(2), Pb 46,6(9), Sb 26,1(8), S 17,8(5). Total 93,2(2). Le faible total est dû à la finesse de la paroi
des tubes. La maille de la tubulite est très proche de celle de la sterryite et de la parasterryite ; comme ces
sulfosels, la tubulite est probablement une forme dérivée de l'owyheeite. Sa morphologie tubulaire particulière est
abordée dans une discussion générale sur les cristaux présentant une symétrie circulaire. Il est supposé que ces
micro-tubes ont été formés par l'action des forces de capillarité sur de fines cristallites lamellaires autour de bulles
de gaz ou de gouttelettes de liquide.
Mots-clés : tubulite, nouveau minéral, sulfosel, plomb, argent, morphologie tubulaire, Le Rivet, Peyrebrune,
France, Bio`, Borgofranco, Italie.

Abstract:
Tubulite, ~ Ag2Pb22Sb20S53, is a new Pb–Ag–Sb sulfosalt discovered at Le Rivet quarry, Peyrebrune
ore field (Tarn, France) and Bio`, Borgofranco mines, Borgofranco d’Ivrea (Piedmont, Italy). As indicated by the
name, it forms very thin perfect micro-tubes, 100 to 600 μm in length, 40 to 100 μm in diameter, and only 1 to 2 μm
in thickness; a hair-like variety is also present at Bio`. At Le Rivet, it is associated with galena, pyrite, pyrrhotite,
arsenopyrite, stibnite, and various Sb sulfosalts of Pb, Ag and Cu, in a gangue of quartz, baryte and carbonates. At Bio`,
it is associated with galena, sphalerite, chalcopyrite, pyrite, marcasite, and various Sb sulfosalts of Pb, Ag and Cu,
within the same type of gangue. Tubulite is metallic black; optical properties could not be observed under the
microscope, due to the crystal morphology.
Electron microprobe analysis gave (wt. % - average of 8 anal.): Ag 2.7(2), Pb 46.6(9), Sb 26.1(8), S 17.8(5), Total
93.2(2.1). The low total is due to the thinness of the tube wall. The unit cell of tubulite is very close to those of
sterryite and parasterryite; like these sulfosalts, tubulite is probably an expanded derivative of owyheeite. Its
peculiar tubular morphology is discussed within the general framework of crystals whose habit presents a circular
symmetry. It is proposed that micro-tubes were initiated by capillary forces acting on very thin lamellar
crystallites around gas bubbles or liquid droplets.
Keywords: tubulite, new mineral, sulfosalt, lead, silver, tubular morphology, Le Rivet, Peyrebrune, France, Bio`,
Borgofranco, Italy.

Introduction
En 1998, en examinant des microcristaux pour préparer
des micromontages d’échantillons de la carrière du
Rivet (située dans le district minier de Peyrebrune (Pb-
Zn-Ag), Tarn, France, l’un d’entre nous (Robert PECORINI)
découvrit un minéral avec une forme tubulaire
inhabituelle, associé à la galène et à divers sulfosels
d’antimoine. Bien que la caractérisation minéralogique
de ce minéral tubulaire soit apparue très difficile, en
raison de son habitus particulier, par un premier passage
au microscope électronique à balayage (MEB),
l’analyse chimique a prouvé qu'il s’agissait d’un
sulfosel Pb-Ag-Sb avec une composition originale,
distincte de toutes les espèces minérales connues de ce
groupe.
En 2002, une nouvelle occurrence apparut comme étant
le même sulfosel, avec le même habitus tubulaire, fut
découverte à Biò (première analyses MEB en 2006),
dans les galeries supérieures (Veneziana et Torinese),
de la mine (Pb-Ag-As-Sb) de Borgofranco.
(Borgofranco d’Ivrea, Turin, Piémont, Italie).
(‘‘Unknown mineral UKMBB 703’’ – Ambrino et al.,
2008; Ciriotti et al., 2009). Son étude permit de
confirmer et de compléter les informations obtenues sur
la première occurrence française.
A partir de ces bases, il fut possible de définir ce
nouveau minéral, pour lequel le nom de « tubulite » fut
proposé (R.P.), à cause de la forme originale du cristal
principal. Le minéral et son nom ont été acceptés par le
CNMNC de l’IMA, sous le numéro 2011.109.
L’holotype de la carrière du Rivet est déposé dans les
collections du Musée de Minéralogie de l’Ecole
Nationale des Mines de Paris (maintenant MINES Paris
Tech), France, catalogue numéro M 82939. L’holotype
de Biò, est déposé dans les collections du Museo
Regionale di Scienze Naturali, Via Giovanni Giolitti 36,
Turin, Italie, catalogue numéro 15905.
Des cotypes sont déposés dans les collections
minéralogiques du Museo di Storia Naturale, Universita
di Pisa, Via Roma 79, Calci, Pise, Italie, catalogue
numéro 19630, et dans les collections du Musée
Cantonal de Géologie, Université-Anthropole, 1015
Lausanne, Suisse, catalogue numéro MGL#92635.
Récemment, la définition d’un nouveau sulfosel, la
parasterryite (Moëlo et al. 2011), et la résolution de la
structure cristalline de la parasterryite et de la sterryite
(Moëlo et al., 2012) révéla la relation chimique étroite
entre la tubulite et l'owyheeite, un autre sulfosel
antimonifère d’argent et de plomb.
Etude descriptive
Sous la loupe binoculaire, les cristaux de tubulite
apparaissent en rares tubes gris acier brillant associés à
la galène et à la boulangerite au Rivet. Contrairement
aux cristaux de cylindrite, qui sont des cylindres
complètement pleins (Makovicky, 1971), les cristaux de
tubulite, quand ils sont observés suivant l’axe
longitudinal, apparaissent comme des tubes parfaits,
aux parois étroites. Les photos MEB de ces tubes
indiquent une épaisseur des parois
d’environ 2 μm, pour un diamètre de quelques dizaines
de microns et d’une longueur jusqu'à 600 μm. La
surface externe des tubes montre deux étapes qui
peuvent correspondre à la croissance en spirale autour
de l’axe du tube.
A Biò, la tubulite a été rarement observée non
enroulée, quelquefois en lamelles ondulées allongées,
sur des cristaux de calcite et de baryte. Elle est parfois
étroitement associée à la géocronite, bournonite,
fizélyite, et à un sulfosel en forme de « cheveux ».
(Unknown mineral UKMBB708’’of Ambrino et al.,
2008), qui semble être une autre forme de tubulite.
Cette variété de tubulite est constituée de micro-fibres
("nano-wires") d’environ 0,2 μm d’épaisseur.
Les détails d'une extrémité en forme d'aiguille sont
visibles.
Sur un rouleau, de diamètre d'environ
400 μm, et au moins environ cinquante spires, la
longueur d'une telle micro-fibre peut atteindre 6 cm, soit
un rapport longueur / largeur d’environ 3x105 !

Propriétés physiques
Les propriétés optiques, ainsi que la dureté n’ont pas pu
être étudiées en raison de la morphologie cristalline.
Les tubes ne montrent pas de plasticité, contrairement
aux cristaux de cylindrite, et semblent très résistants à
l'écrasement.
Par exemple, un tube (45 x 30 x 1,5 μm) pris en
sandwich entre deux lamelles de verre n'a pas été aplati
sous le poids de la lamelle. Sous forte pression, le tube a
éclaté en anneaux, puis les anneaux en fragments
cintrés.


Tubulite co-type from Carrière du Rivet.
Collected in 1998.
Col : Robert PECORINI
Photo : Jean-Marc JOHANNET
Tubulite lenth : 0,4 mm
IMA 2011-109
Mindat.org Photo of the Day - 3rd Feb 2013

Pic 1
Pic 2
Pic 1
Pic 2
Pic 1
Pic 2

Pic 1 : Tubulite, Le Rivet.
Le tube à gauche (L 0,3
mm, Ø 0,2 mm) montre à sa partie supérieure une
étape linéaire (parallèle à l'axe du tube),
indiquant une croissance en spirale.
Tube à droite : L 0,5 mm, Ø 0,05 mm.
Echantillon et photo : Robert PECORINI.

Pic 2 : different habits / Echantillon et photo : Robert PECORINI.




Tubulite, Le Rivet
The small ring,to the right of the photo,shows the tube structure of the mineral
( the little fibers are not determined..)
Coll: Robert Pecorini
Photo: Guy Bernadi
Mindat.org Photo of the Day - 30th Dec 2015


Borgofranco Mines, Biò, Borgofranco d'Ivrea, Canavese District, Torino Province, Piedmont, Italy
Incredible "tube" of tubulite on violet galena
FOV 0,5 mm
Collection and Photo : Vincent Bourgoin
Mindat.org Photo of the Day - 18th Aug 2013

Conclusion
La tubulite apparaît comme une nouvelle espèce
de sulfosels du système Ag2S-PbS-Sb2S3
pseudoternaire, avec la plus faible teneur en Ag
dans le groupe des sulfosels Ag-Pb-Sb. Sa
cellule unitaire est proche de celles des sterryite
et parasterryite, les composés les plus proches
dans le système (Ag,Cu)2 S-PbS-(Sb,As)2 S3. En
sulfosels systématiques (Moëlo et al., 2008),
cette relation cristallo-chimique relie la tubulite
au sous-groupe de l'owyheeite dans la famille de
la zinkenite.
Une étude, au microscope électronique à
transmission haute résolution (HRTEM), de
fragments de cristaux tubulaires semblerait être
la meilleure approche à l'avenir pour confirmer
une telle organisation structurelle, comme en
témoigne Kryukova et al. (2005) pour la
caractérisation structurale du dérivé iodé de
pillaite synthétique, appartenant également à la
famille zinkenite.
On peut espérer trouver des monocristaux plats
de taille suffisante pour une étude de la structure
aux rayons X. La morphologie tubulaire parfaite
des cristaux de tubulite typiques semble être liée
à des conditions de formation extrinsèques
(forces capillaires) agissant sur de très fines
cristallites en forme de lattes, au début de la
croissance des cristaux.
Pour être confirmée, l'hypothèse de croissance
autour des bulles de gaz ou des gouttelettes
d'huile, dans des solutions hydrothermales,
nécessiterait l’étude d'inclusions dans les fluides
des deux gisements.
La tubulite est peut-être aussi présente dans
d'autres gisements ; par exemple, des tubes de
sulfosels (anneaux empilés) ont été décrits par
Woodside et al. (2000) dans le système Pb-Zn-
Ag-Sb de veines hydrothermales de la mine Van
Silver (Brandywine Creek, Colombie-
Britannique, Canada). L'analyse MEB d'un tube
(Y.M.) a indiqué owyheeite, mais l'association
étroite dans ce minerai avec divers sulfosels Pb-
Ag-Cu-Sb, parmi lesquels boulangerite,
semseyite, owyheeite et aussi fizélyite (Yang et
al., 2009), avec des compositions proches de la
tubulite, peut aussi y favoriser la formation de
tubulite.
La boulangerite tubulaire de Madoc observée par
Bideaux (1970) au MEB, mais apparemment
sans analyse chimique précise, peut également
correspondre à la tubulite, proche (sans arsenic)
de la paire boulangerite-sterryite, présentes à
Madoc (Jambor, 1968; Jambor et al., 1982).
Remerciements
Giovanni Dalla Fontana pour sa contribution à
la découverte des premiers spécimens de
tubulite de Bio`.
L’aide de Cristian Biagioni (Université de Pise)
et Matteo Boscardin (Museo di Archeologia e
Scienze Naturali G. Zannato de Montecchio
Maggiore), qui a fourni l'analyse préliminaire
des échantillons italiens, a également été très
appréciée.
Michel Evain (Institut des Matériaux J. Rouxel)
nous a aidés dans l'étude préliminaire aux
rayons-X.
Jean-Marc Johannet (AFM) qui a fourni les
premières et superbes photos de tubulite.
Enfin et surtout nous remercions Georges
Favreau (Président d’honneur de l’Association
Française de Microminéralogie - AFM), qui a
activement promu l'étude de l'occurrence
française de la tubulite, puis la collaboration
franco-italienne.

Bibliographie
MOËLO, Y., PECORINI, R., CIRIOTTI, M.E.,
MEISSER, N., CALDES, M.T., ORLANDI, P.,
PETIT, P.-E., MARTINI, B., SALVETTI, A. (2014):
Tubulite, Ag2Pb22Sb20S53, a new Pb-Ag-Sb sulfosalt
from Le Rivet quarry, Peyrebrune ore field (Tarn,
France) and Biò, Borgofranco mines, Borgofranco
d’Ivrea (Piedmont, Italy). European Journal of
Mineralogy, 25, 1017-1030.
Mindat.org




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Comments

Thank you Robert for the excellent article on a wonderful new mineral.

John A. Jaszczak
12th Sep 2016 12:08am

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