FERRIALLANITE-(Ce), CaCeFe3+AlFe2+(SiO4)(Si2O7)O(OH), A NEW MEMBER OF THE EPIDOTE GROUP: DESCRIPTION, X-RAY AND MÖSSBAUER STUDY

Ferriallanite-(Ce), ideally CaCeFe³⁺AlFe²⁺(SiO₄)(Si₂O₇)O(OH), is the analogue of allanite-(Ce) with Fe³⁺ dominant in the octahedral site M(1). It is of metasomatic origin and occurs in an alkaline granitic pegmatite of Mount Ulyn Khuren in the Altai Range (about 48°32′N, 92°55′E), Mongolian People’s Republic. Ferriallanite-(Ce) is black, opaque or translucent, with a brown streak; the luster is resinous. The Mohs hardness is 6; it is brittle, without observed cleavage or parting. The fracture is conchoidal to uneven. Its density is 4.22 g/cm³. It is biaxial (−), α 1.825(2), β 1.855(5), γ 1.880(5), 2V_calc 83°. The strongest five peaks in the X-ray powder-diffraction pattern [d(Å)(I)(hkl)] are: 2.93(65)(1̅13), 2.72(80)(120,013), 2.63(60)(3̅11), 2.18(100)(122, 1̅23, 4̅01), 2.14(80)(221, 4̅03, 2̅23,014). The crystal structure has been refined to R = 0.026 using 2296 observed reflections collected with a four-circle X-ray diffractometer [a 8.962(2), b 5.836(2), c 10.182(2) Å, β 115.02(1)°, space group P2₁/m]. The position of the hydrogen atom has been found. On the basis of the chemical data, structure refinement, Mössbauer spectroscopy and charge-distribution calculations, the cations have been assigned to the independent crystallographic sites and the following crystal chemical formula has been obtained: (Ca_0.97Ce_0.03)(Ce_0.89Ca_0.11)(Fe_0.80³⁺Ti_0.14⁴⁺Al_0.06)(Al_0.56Fe_0.44³⁺)(Fe_0.93²⁺Mn_0.07)(Si_0.94Al_0.06O₄)(Si₂O₇)O(OH). In the same sample, a single-point electron-microprobe analysis reveals an ideal composition CaCeFe₂³⁺Fe²⁺(SiO₄)(Si₂O₇)O(OH), but not enough material is available for a full characterization of this potentially new epidote-group mineral.

La ferriallanite-(Ce), de composition idéale CaCeFe³⁺AlFe²⁺(SiO₄)(Si₂O₇)O(OH), est un analogue de l’allanite-(Ce) à dominance de Fe³⁺ dans le site octaédrique M(1). Cette nouvelle espèce minérale, d’origine métasomatique, provient d’une pegmatite granitique alcaline au mont Ulyn Khuren, chaîne de montagnes Altai (environ 48°32′N, 92°55′E), en République Populaire de Mongolie. Les cristaux de ferriallanite-(Ce) sont noirs, opaques ou translucides, avec une rayure brune; l’éclat est résineux. La dureté de Mohs est 6; c’est un minéral cassant, sans clivage ou plan de séparation observé. La fracture est conchoïdale à inégale. Sa densité est 4.22 g/cm³. Elle est biaxe (−), α 1.825(2), β 1.855(5), γ 1.880(5), 2V_calc 83°. Les cinq raies les plus intenses du spectre de diffraction (méthode des poudres) [d(Å)(I)(hkl)] sont: 2.93(65)(1̅13), 2.72(80)(120,013), 2.63(60)(3̅11), 2.18(100)(122, 1̅23, 4̅01) et 2.14(80)(221, 4̅03, 2̅23,014). Nous en avons affiné la structure cristalline jusqu’à un résidu R de 0.026 en utilisant 2296 réflexions observées prélevées avec un diffractomètre à quatre cercles [a 8.962(2), b 5.836(2), c 10.182(2) Å, β 115.02(1)°, groupe spatial P2₁/m]. Nous précisons la position de l’atome d’hydrogène. D’après les données chimiques, l’affinement de la structure, la spectroscopie de Mössbauer et les calculs de la distribution des charges, nous avons pu attribuer les cations aux sites cristallographiques indépendants, et nous obtenons la formule cristallochimique suivante: (Ca_0.97Ce_0.03)(Ce_0.89Ca_0.11)(Fe_0.80³⁺Ti_0.14⁴⁺Al_0.06)(Al_0.56Fe_0.44³⁺) (Fe_0.93²⁺Mn_0.07)(Si_0.94Al_0.06O₄)(Si₂O₇)O(OH). Dans le même échantillon, une analyse ponctuelle indique une composition idéale CaCeFe₂³⁺Fe²⁺(SiO₄)(Si₂O₇)O(OH), mais dans un volume insuffisant pour permettre une caractérisation complète de ce que semble être un nouveau membre du groupe de l’épidote.

(Traduit par la Rédaction)