Abstract

Structures have been refined for twelve crystals of fourmarierite from various localities in the Democratic Republic of Congo, and one synthetic crystal. Single-crystal diffraction data were collected using MoKα X-radiation and a CCD-based detector mounted on a Bruker three-circle diffractometer. All crystals have orthorhombic symmetry, space group Bb21m. The natural crystals have similar unit-cell parameters: a 14.00–14.03, b 16.40–16.48, c 14.32–14.38 Å. The parameters for the synthetic crystal, which contains less Pb than the natural crystals, are a 13.938(2), b 16.638(3), c 14.672(2) Å. The structures refined to agreement indices (R1) in the range of 3.6 to 6.2%. The structure of fourmarierite contains uranyl pentagonal bipyramids that share edges and corners to form sheets oriented parallel to (001). There are two distinct Pb2+ cations and eight H2O groups located in the interlayer. On the basis of the structure refinements, the site occupancy of Pb(1) in the natural crystals is typically deficient, ranging from 71 to 100%, whereas the site occupancy of Pb(2) is ~100% in the crystals studied. In the synthetic crystal the Pb(1) and Pb(2) occupancies are 13% and 87%, respectively. Increase of the Pb content is correlated with a minor increase in the a unit-cell parameter, as well as large decreases in the b and c unit-cell parameters, and the unit-cell volume. The substitution O2− ↔ (OH) at two anion sites [O(12) and O(15)] in the sheet of uranyl polyhedra provides the charge-balance mechanism associated with interlayer cation variation. The structural formula for fourmarierite may be written as Pb1−x[(UO2)4O3−2x(OH)4+2x](H2O)4, Z = 8, with the constituents of the sheet of uranyl polyhedra enclosed in square braces.

Abstract

Nous avons affiné la structure de douze cristaux de fourmariérite provenant de diverses localités de la République Démocratique du Congo, et d’un cristal synthétique. Les données ont été prélevées sur cristal unique avec rayonnement MoKα et un diffractomètre à trois cercles Bruker muni d’un détecteur de type CCD. Tous les cristaux possèdent une symétrie orthorhombique, groupe spatial Bb21m. Les cristaux naturels ont des paramètres réticulaires semblables: a 14.00–14.03, b 16.40–16.48, c 14.32–14.38 Å. Les paramètres du cristal synthétique, qui contient moins de Pb que les cristaux naturels, sont a 13.938(2), b 16.638(3), c 14.672(2) Å. Les structures ont été affinées jusqu’à un résidu R1 entre 3.6 et 6.2%. La structure de la fourmariérite contient des bipyramides à uranyle pentagonales qui partagent arêtes et coins pour former des feuillets parallèles à (001). Il y a deux sites distincts occupés par des cations Pb2+ et huit groupes H2O situés dans l’interfeuillet. D’après les résultats des affinements, le site Pb(1) dans les cristaux naturels est typiquement déficitaire, contenant entre 71 et 100%, tandis que le taux d’occupation de Pb(2) est environ 100% dans les cristaux étudiés. Dans le cristal synthétique que nous avons caractérisé, les sites Pb(1) et Pb(2) ont une occupation de 13 et 87%, respectivement. L’augmentation de la teneur en Pb mène à une légère augmentation du paramètre a, et une diminution beaucoup plus importante des paramètres b et c, ainsi que du volume de la maille. La substitution O2− ↔ (OH) à deux sites anioniques [O(12) et O(15)] dans le feuillet de polyèdres à uranyle assure un équilibre des charges en conséquence de la variation de la teneur des cations dans l’interfeuillet. La formule structurale de la fourmariérite peut s’écrire Pb1−x[(UO2)4O3−2x(OH)4+2x](H2O)4, Z = 8, les composants du feuillet de polyèdres à uranyle étant entre crochets.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.