Abstract

We have made new chemical analyses of a large number of samples of meliphanite from Norway and of leucophanite from both Norway and Mont Saint-Hilaire, Quebec. Infrared spectra were collected on a sample of each mineral to confirm the lack of (OH) groups, inferred on the basis of absence of any absorption bands in the OH-stretch region. Four samples were chosen for crystal-structure analyses, two crystals of meliphanite from localities in Norway and two leucophanite samples (one REE-rich) from Mont Saint-Hilaire, Quebec. The anomalous biaxial character of tetragonal meliphanite is likely due to stress within the crystal structure as a result of twinning. The crystal structure of meliphanite from Arøy, Norway is presented in detail, as this represents material used in the early description of this mineral. It is tetragonal I4̅, a 10.5257(3), c 9.8868(4) Å, V 1095.37(8) Å3 and Z = 2. The structure refined to R = 0.025 using 1578 observed (>4σ Fo) reflections. The crystal-structure analysis established the simplified formula Ca4(Na,Ca)4Be4AlSi7O24(F,O)4; the essential Al orders in the layer of tetrahedra, which differentiates it from leucophanite, Ca4Na4Be4Si8O24F4. Meliphanite is structurally related to the melilite group of minerals, in which the topology of the layer of tetrahedra defines a two-dimensional net (53)(54). The expansion of this series of structures from melilite to leucophanite to meliphanite requires subtle modifications in this net to accommodate cation order, both among the larger cations and the small tetrahedrally coordinated cations. This ordering is dictated by local bond-valence requirements.

Abstract

Nous avons effectué de nouvelles analyses chimiques d’un grand nombre d’échantillons de méliphanite de Norvège et de leucophanite de Norvège et du Mont Saint-Hilaire, Québec. Chaque échantillon a été analysé par spectroscopie infrarouge afin de confirmer l’absence de bandes d’aborption dans la région de l’étirement des groupes OH. Nous avons choisi quatre échantillons pour une ébauche de la structure cristalline, deux de méliphanite de localités norvégiennes et deux de leucophanite (dont un enrichi en terres rares) du Mont Saint-Hilaire. Le caractère biaxe anomale de la méliphanite tétragonale serait dû aux contraintes à cause des macles. Nous décrivons en détail la structure de la méliphanite provenant d’Arøy, en Norvège, parce que c’est ce matériau qui a été utilisé dans les premières descriptions de cette espèce. Elle est tétragonale, I4̅, a 10.5257(3), c 9.8868(4) Å, V 1095.37(8) Å3, avec Z = 2. La structure a été affinée jusqu’à un résidu R de 0.025 en utilisant 1578 réflexions observées (>4σ Fo). Nos résultats établissent la formule simplifiée de cette espèce: Ca4(Na,Ca)4Be4AlSi7O24(F,O)4; l’aluminium, essentiel, est ordonné dans la couche de tétraèdres, ce qui distingue la méliphanite de la leucophanite, Ca4Na4Be4Si8O24F4. La méliphanite est structuralement apparentée au groupe de la mélilite, dans lequel la topologie de la couche de tétraèdres définit un réseau bidimensionnel (53)(54). L’expansion de cette série de structures, de la mélilite à la leucophanite et ensuite à la méliphanite, requiert des modifications subtiles du réseau afin d’accommoder la mise en ordre des cations, à la fois les plus gros et ceux qui possèdent une coordinence tétraédrique. Cette mise en ordre serait régie par les exigeances locales des valences de liaison.

(Traduit par la Rédaction)

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