Abstract

Walkerite, ideally Ca16(Mg,Li,□)2[B13O17(OH)12]4Cl6·28H2O, is a new mineral species from the Potash Corporation of Saskatchewan (New Brunswick Division) mine at Penobsquis, near Sussex, Kings County, New Brunswick. It occurs in the Upper Halite Member of the Windsor Group evaporites, associated with halite, hydroboracite, hilgardite, volkovskite, boracite, szaibelyite, a mica-group mineral and anhydrite. The crystals of walkerite are colorless to white, fibrous to acicular, commonly forming bundles of fibers to 7 mm in length. The crystals are transparent to translucent, with a vitreous luster and a white streak. It is soft (Mohs hardness of 3), brittle with no apparent cleavage, but with a splintery fracture along [001]. Walkerite is biaxial positive, α 1.516 ± 0.002, β 1.532 ± 0.002 and γ 1.554 ± 0.002 (for λ = 590 nm); 2Vmeas. = 82(3)°, 2Vcalc. = 82°. There is no dispersion and no pleochroism. Optical orientation: X = a, Y = b and Z = c. It is orthorhombic, space group Pba2, with unit-cell parameters refined from powder data: a 15.52(1), b 22.74(1), c 8.761(4) Å, V 3091(2) Å3 and Z = 1. The strongest six powder-diffraction lines [d in Å(I)(hkl)] are: 12.820(100)(110), 7.785(80)(200), 6.319(40)(121), 5.649(30)(211), 3.176(30)(170) and 2.570(30)(461,550). Electron-microprobe analyses, a thermogravimetric analysis and induced coupled plasma – mass spectrometry results, supported by crystal-structure analysis, infrared-absorption spectrometry and secondary-ion mass spectrometry, yielded Li2O 0.12, Na2O 0.13, K2O 0.07, CaO 23.05, FeO 0.32, MgO 0.58, Cl 4.91, B2O3 47.17 and H2O 25.48, O = Cl −1.11, total 100.72 wt.%. The empirical formula based on 150 anions, is (Ca15.60Na0.16K0.06)∑15.82(Mg0.55Li0.31Fe0.17)∑1.03 B51.43O68(OH)48[Cl5.26(OH)0.74]∑6.00 H2.53·28H2O; the idealized formula is presented above. The calculated density (from the empirical formula) is 2.05 g/cm3, and the measured density is 2.07 g/cm3. The structure has been refined to R = 0.040. The highly corrugated sheets of borate polyhedra are cross-linked by Ca and Mg polyhedra. The Cl atoms and H2O groups are located within the ovoid channels. The structure is compared to that of other complex borates, such as penobsquisite and pringleite.

Abstract

La walkerite, dont la formule idéale serait Ca16(Mg,Li,□)2[B13O17(OH)12]4Cl6·28H2O, est une nouvelle espèce minérale découverte à la mine de la Potash Corporation of Saskatchewan (division du Nouveau-Brunswick), à Penobsquis, près de Sussex, comté de Kings, au Nouveau-Brunswick. Elle se trouve dans l’unité appelée Upper Halite, membre du Groupe de Windsor contenant des évaporites, où elle est associée à halite, hydroboracite, hilgardite, volkovskite, boracite, szaibelyite, un minéral du groupe des micas et anhydrite. Les cristaux de walkerite sont incolores à blanc, fibreux à aciculaires, en essaims atteignant 7 mm en longueur. Les cristaux sont transparents à translucides, avec un éclat vitreux et une rayure blanche. Il s’agit d’un minéral tendre (dureté de Mohs 3), cassant, sans clivage apparent, mais avec une fracture en échapes le long de [001]. La walkerite est biaxe positive, α 1.516 ± 0.002, β 1.532 ± 0.002 et γ 1.554 ± 0.002 (λ = 590 nm); 2Vmes. = 82(3)°, 2Vcalc. = 82°. Il n’y a pas de dispersion ou de pléochroïsme. L’orientation optique est: X = a, Y = b et Z = c. Le minéral est orthorhombique, groupe spatial Pba2, avec les paramètres réticulaires suivants, affinés à partie du spectre de diffraction obtenu sur poudre: a 15.52(1), b 22.74(1), c 8.761(4) Å, V 3091(2) Å3 et Z = 1. Les six raies les plus intenses [d en Å(I)(hkl)] sont: 12.820(100)(110), 7.785(80)(200), 6.319(40)(121), 5.649(30)(211), 3.176(30)(170) et 2.570(30)(461,550). Les données obtenues à la microsonde électronique, les résultats d’une analyse thermogravimétrique et d’une autre avec plasma à couplage inductif et spectrométrie de masse, étayés par une détermination de la structure cristalline, un spectre d’absorption infrarouge et la spectrométrie de masse sur ions secondaires, ont donné Li2O 0.12, Na2O 0.13, K2O 0.07, CaO 23.05, FeO 0.32, MgO 0.58, Cl 4.91, B2O3 47.17 et H2O 25.48, O = Cl −1.11, pour un total de 100.72% (poids). La formule empirique, fondée sur 150 anions, serait (Ca15.60Na0.16K0.06)∑15.82(Mg0.55Li0.31Fe0.17)∑1.03 B51.43O68(OH)48[Cl5.26(OH)0.74]∑6.00 H2.53·28H2O; elle est exprimée de façon idéale ci-haut. La densité calculée (pour la formule empirique) est 2.05 g/cm3, et la densité mesurée est 2.07 g/cm3. Nous en avons affiné la structure jusqu’à un résidu R de 0.040. Les feuillets de polyèdres de borate sont fortement ondulants, et interliés par des polyèdres à Ca et Mg. Les atomes Cl et les groupes H2O sont situés dans des canaux ovoïdes. Nous comparons la structure à celle d’autres borates complexes, tels la penobsquisite et la pringléite.

(Traduit par la Rédaction)

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