Abstract

Franzinite, ideally [(Na,K)30Ca10][Si30Al30O120](SO4)10·2H2O, a feldspathoid belonging to the cancrinite group, has a ten-layer stacking sequence. Its structure was solved in the space group P321 to an R value of 5.96%. Cell parameters are a 12.916(1), c 26.543(3) Å. The framework, characterized by the stacking sequence ABCABACABC, contains regular alternations of two “cancrinite” and two “sodalite” cages along [0 0 z], and of two “sodalite” and one “losod” cages along [⅔ ⅓ z] and [⅓ ⅔ z]. The Si:Al ratio is equal to 1, and the framework has a perfectly ordered Si,Al distribution, as was found in liottite and afghanite, the 6- and 8-layer cancrinite-like minerals, respectively. The cages host a complex distribution of extra-framework cations (Ca, Na, K), (SO4)2− anions, and H2O molecules. The “losod” cage contains two sulfate groups aligned along z and separated by a triplet of cations. Two additional triplets of cations are located around the two sulfate groups. The two bases of the cage are occupied by calcium atoms, which make favorable bond-distances with the apical atoms of oxygen of the SO4 tetrahedra within the cage. The two “cancrinite” cages share a common base and contain a segment of the …Na–H2O…Na–H2O…. chain, which is a characteristic feature of the cancrinite, vishnevite, and pitiglianoite structures. The “sodalite” cages host one sulfate group that is always disordered and displaced from the three-fold axis. The (Ca, K, Na) cations are distributed among various split sites, each one with partial occupancy, showing marked similarity with the “sodalite” cages of the (SO4)2−- and S2−-bearing minerals with sodalite-type structure.

Abstract

La franzinite, un feldspathoïde dont la composition idéale est [(Na,K)30Ca10][Si30Al30O120](SO4)10·2H2O, fait partie du groupe de la cancrinite, et possède une période d’empilement de dix couches. Nous avons résolu sa structure dans le groupe spatial P321 jusqu’à un résidu R de 5.96%. Les paramètres réticulaires sont a 12.916(1) et c 26.543(3) Å. La trame, dont l’empilement répond à la séquence ABCABACABC, contient des alternances régulières de deux cages de type “cancrinite” et deux cages de type “sodalite” le long de [0 0 z], et de deux cages de type “sodalite” et d’une cage de type “losod” le long de [⅔ ⅓ z] et de [⅓ ⅔ z]. Le rapport Si:Al est égal à 1, et la trame possède un degré d’ordre parfait, tout comme c’est le cas pour la liottite et l’afghanite, les membres du groupe de la cancrinite à six et à huit couches, respectivement. Les couches renferment un assemblage de cations ne formant pas partie de la trame (Ca, Na, K), des anions (SO4)2− et des molécules de H2O, tous distribués de façon très complexe. La cage “losod” contient deux groupes sulfate alignés le long de z et séparés par un triplet de cations. Deux triplets additionnels de cations sont situés autour des deux groupes de sulfate. Les deux bases de la cage sont le site d’atomes de calcium, disposés à une distance favorable des atomes apicaux d’oxygène des tétraèdres de SO4 à l’intérieur de la cage. Les deux cages de type “cancrinite” partagent une base commune et contiennent un segment de la chaîne …Na–H2O…Na–H2O…., attribut des structures de la cancrinite, la vishnevite et la pitiglianoïte. Les cages de type “sodalite” cages contiennent un groupe sulfate invariablement désordonné, et déplacé de l’axe de rotation trois. Les cations (Ca, K, Na) sont distribués sur plusieurs sous-sites, chacun étant incomplètement rempli, et ressemblant ainsi aux cages de type “sodalite” des minéraux sulfatés et sulfurés possédant la structure de la sodalite.

(Traduit par la Rédaction)

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