Abstract

The crystal structure of burnsite, KCdCu7O2(SeO3)2Cl9, a new mineral species from fumaroles of the Tolbachik volcano, Kamchatka, Russia, has been solved by direct methods and refined on the basis of F2 for all unique data collected with monochromatic MoKα X-radiation and a CCD (charge-coupled device) detector to an agreement factor (R1) of 1.9%, calculated using the 460 unique observed reflections (|Fo| = 4σF). The mineral is hexagonal, space group P63/mmc, a 8.7805(8), c 15.521(2) Å, V 1036.3(2) Å3, Z = 2. There are two non-equivalent Cu2+ cations in the structure of burnsite. The Cu(1) cation is coordinated by three atoms of O and three of Cl; this is the first example of this type of mixed-ligand Cu2+ϕ6 (ϕ: O2−, Cl) octahedron in a mineral. The octahedron is (2 + 4)-distorted owing to the Jahn–Teller effect, in contrast to the vast majority of Cu2+ oxysalt minerals that contain (4 + 2)- distorted Cu2+ octahedra. The Cu(2) cation is coordinated by two O and three Cl anions arranged at the vertices of a trigonal bipyramid; this is the first occurrence of a mixed-ligand Cu2+O2Cl3 trigonal bipyramid in a mineral. The single symmetrically independent Cd2+ cation is coordinated by six Cl anions located at the vertices of a regular octahedron. The structure contains one symmetrically independent K cation that is coordinated by six Cl anions in a trigonal prismatic arrangement. There is one unique Se4+ cation that is strongly bonded to three O anions on one side of the cation, owing to the presence of a s2 lone-electron pair. The structure is described both in terms of cation-centered polyhedra and oxocentered OCu4 tetrahedra. The structure of burnsite is closely related to the structures of other natural copper oxide chloride selenites discovered in the Tolbachik fumaroles (chloromenite, georgbokiite, ilinskite).

Abstract

Nous avons résolu la structure cristalline de la burnsite, KCdCu7O2(SeO3)2Cl9, nouvelle espèce minérale provenant des fumerolles du volcan Tolbachik, péninsule de Kamchatka, en Russie, par méthodes directes, et nous l’avons affiné en utilisant les facteurs F2 des réflexions uniques prélevées avec rayonnement monochromatique MoKα et un détecteur CCD à couplage de charges, jusqu’à un facteur de concordance (R1) de 1.9%, calculé pour les 460 réflexions uniques observées (|Fo| = 4σF). Il s’agit d’un minéral hexagonal, groupe spatial P63/mmc, a 8.7805(8), c 15.521(2) Å, V 1036.3(2) Å3, Z = 2. La structure contient deux cations non équivalents de Cu2+. Le cation Cu(1) est coordonné à trois atomes de O et trois de Cl; c’est en fait le premier exemple de ce type de ligand mixte Cu2+ϕ6 (ϕ: O2−, Cl) octaédrique dans un minéral. L’octaèdre montre une distortion (2 + 4) due à l’effet Jahn–Teller, contrairement à la grande majorité d’oxysels de Cu2+, minéraux qui contiennent des octaèdres à Cu2+ montrant la distortion (4 + 2). Le cation Cu(2) est coordonné à deux atomes de O et trois anions de Cl aux coins d’une bipyramide trigonale. C’est le premier exemple d’un ligand mixte Cu2+O2Cl3 en bipyramide trigonale dans un minéral. Le cation unique Cd2+ est symétriquement indépendant et coordonné à six anions de Cl situés aux coins d’un octaèdre régulier. La structure contient un cation K symétriquement indépendant, coordonné par six anions Cl dans un agencement prismatique trigonal. Il y a un cation Se4+ unique avec fortes liaisons à trois atomes O d’un côté du cation, à cause de la présence d’une paire isolée d’électrons s2. Nous décrivons la structure à la fois en termes de polyèdres entourant un cation et de tétraèdres OCu4 ayant un atome d’oxygène au centre. La structure de la burnsite montre des ressemblances étroites avec la structure d’autres sélénites chlorurés naturels de cuivre découverts dans les fumerolles à Tolbachik (chloroménite, georgbokiite, ilinskite).

(Traduit par la Rédaction)

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