Abstract

The crystal structure of malinkoite, NaBSiO4, a 13.8964(4) Å, c 7.7001(2) Å, P63, Z = 18, Dx = 2.922 g cm−3, from the Khibina–Lovozero complex, Kola peninsula, Russia, has been solved by direct methods and refined to an R index of 3.8% using 2094 unique observed (|Fo| > 4σF) reflections collected with a single-crystal diffractometer fitted with a CCD detector and MoKα X-radiation. Malinkoite is a framework borosilicate with a structure consisting of six-membered rings of regularly alternating (SiO4) and (BO4) tetrahedra, and Na located in the large channels extending along [001]. There are three unique Si sites, each occupied by Si and each coordinated by four O atoms in a tetrahedral arrangement, with <Si–O> distances of 1.625, 1.622 and 1.622 Å, respectively. There are three unique B sites, each occupied by B and each coordinated by four O atoms in a tetrahedral arrangement, with <B–O> distances of 1.476, 1.476 and 1.473 Å, respectively. There are five unique Na sites, each completely occupied by Na. Three of the Na sites are [9]-coordinated, with <Na–O> distances of 2.626, 2.642 and 2.630 Å, respectively; the remaining two Na sites are [6]-coordinated, with <Na–O> distances of 2.444 and 2.440 Å, respectively. The (SiO4) and (BO4) tetrahedra link to form six-membered rings of two different configurations based on the following sequences of up (U) and down (D) linkages: UDUDUD and UUDUDD in the ratio of 1:2. Nine-coordinated Na polyhedra are located in big cages formed by stacking of UDUDUD rings. Stacking of UUDUDD rings produces smaller cages occupied by [6]-coordinated Na. In accord with the ratio of two types of rings, there are twelve Na octahedra and six [9]-coordinated Na polyhedra per unit cell in malinkoite. The framework topology is related to that of beryllonite NaBePO4.

In the crystal structure of lisitsynite, KBSi2O6, four-membered rings consist of two (SiO4) and two (BO4) tetrahedra, and are linked into zig-zag chains (puckered ladders) along [001]. There are two types of chemically distinct six- and eight-membered rings: (4Si + 2B) and (5Si + B); (5Si + 3B) and (6Si + 2B). Two different pairs of six-membered and eight-membered rings, (4Si + 2B) and (5Si + 3B), and (5Si + B) and (6Si + 2B), respectively, form sheets on (100) and (010). Stacking of sheets and zig-zag chains gives rise to a three-dimensional framework. There are one-dimensional seven-ring channels along the c direction. Lisitsynite, KBSi2O6, and synthetic “boroleucite”, K(Si2 B)O6, may be regarded as polymorphs with different patterns of Si–B order.

Abstract

Nous avons résolu la structure cristalline de la malinkoïte, NaBSiO4, a 13.8964(4), c 7.7001(2) Å, P63, Z = 18, Dx = 2.922 g cm−3, provenant du complexe de Khibina–Lovozero, péninsule de Kola, en Russie, par méthodes directes, et l’avons affiné jusqu’à un résidu R de 3.8% en utilisant 2094 réflexions uniques observées (|Fo| > 4σF), prélevées avec un diffractomètre pour cristaux uniques muni d’un détecteur CCD et avec rayonnement MoKα. Il s’agit d’un borosilicate à charpente dont la structure contient des anneaux à six membres, des tétraèdres (SiO4) et (BO4) en alternance régulière, et des atomes Na logés dans des canaux alongés selon [001]. Il y a trois sites Si uniques, chacun étant occupé par Si en coordinence avec quatre atomes d’oxygène dans un agencement tétraédrique, avec des distances <Si–O> de 1.625, 1.622 et 1.622 Å, respectivement. Il y a trois sites B uniques, chacun occupé par B en coordinence avec quatre atomes d’oxygène dans un agencement tétraédrique, avec des distances <B–O> de 1.476, 1.476 et 1.473 Å, respectivement. Il y a cinq sites uniques Na, chacun complètement occupé par Na. Trois des sites Na ont une coordinence [9], avec des distances <Na–O> de 2.626, 2.642 et 2.630 Å, respectivement; les deux autres sites Na ont une coordinence [6], avec des distances <Na–O> de 2.444 et 2.440 Å, respectivement. Les tétraèdres (SiO4) et (BO4) sont agencés en anneaux de six membres en deux configurations distinctes, selon que l’orientation soit vers le haut (U) ou le bas (D): UDUDUD et UUDUDD dans un rapport de 1:2. Les polyèdres dans lesquels le Na a une coordinence [9] sont situés dans des cages volumineuses formés par l’empilement des anneaux UDUDUD. L’empilement des anneaux UUDUDD mène à des cages moins volumineuses, qu’occupe le Na à coordinence [6]. Comme le prédit le rapport entre les deux sortes d’anneaux, il y a douze octaèdres de Na et six polyèdres ayant le Na en coordinence [9] dans chaque maille élémentaire de malinkoïte. La topologie de la trame est semblable à celle de la beryllonite, NaBePO4.

Dans la structure de la lisitsynite, KBSi2O6, des anneaux à quatre membres contiennent deux tétraèdres (SiO4) et deux tétraèdres (BO4), qui sont liés en chaînes en zig-zag comme une échelle affaissée le long de [001]. Il y a deux sortes d’anneaux à six et à huit membres, chimiquement distincts: (4Si + 2B) et (5Si + B) d’une part, et (5Si + 3B) et (6Si + 2B) de l’autre. Deux paires différentes d’anneaux à six et à huit membres, (4Si + 2B) et (5Si + 3B), et (5Si + B) et (6Si + 2B), respectivement, forment des feuillets parallèles à (100) et à (010). L’empilement de ces feuillets et des chaînes en zig-zag est à l’origine d’une trame tri-dimensionnelle. Il y a des canaux dans une dimension, le long de l’axe c, formés par sept anneaux. On peut considérer la lisitsynite, KBSi2O6, et la “boroleucite”, produit de synthèse de composition K(Si2B)O6, commes formes polymorphiques ayant des schemas d’ordre Si–B distincts.

(Traduit par la Rédaction)

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