Abstract

A single-crystal investigation of spodumene from a granitic pegmatite in Minas Gerais, Brazil, was undertaken using neutron (54 K) and X-ray diffraction (room temperature) (Rall = 2.8% and 1.9%, respectively). In both refinements, space group C2/c was assigned; the presence of several reflections violating the c glide plane in the low-temperature neutron-diffraction data set is attributed to multiple scattering. An asymmetric density of scattering at the Li site was observed in both refinements, and is related to dynamic disorder. In spodumene, a C2/c fully relaxed low-temperature structure is therefore present, in contrast to LiCrSi2O6, LiFeSi2O6, and LiGaSi2O6 pyroxenes, for which it is P21/c. The main geometrical difference between spodumene and LiFeSi2O6 is the flexibility with temperature of the chain of S-rotated tetrahedra in spodumene. It enables spodumene to cope with the variation in octahedron size, in comparison with the stiffness of the completely extended chain of tetrahedra in LiFeSi2O6.

Abstract

Nous décrivons les résultats d’une étude sur cristal unique de spodumène provenant d’une pegmatite granitique de Minas Gerais, au Brésil, par diffraction de neutrons à 54 K et par diffraction X à température ambiante (Rall = 2.8% et 1.9%, respectivement). Dans les deux cas, nous adoptons le groupe spatial C2/c; la présence de plusieurs réflexions en violation du plan de glissement c dans les données provenant de la diffraction de neutrons à basse température est attribuable à la dispersion multiple. Une répartition asymétrique de la dispersion associée au site Li a été observée dans les deux affinements, et serait due à un désordre dynamique. Dans le spodumène, une structure C2/c pleinement décontractée est donc présente à basse température, contrairement aux cas des pyroxènes LiCrSi2O6, LiFeSi2O6, et LiGaSi2O6, dans lesquels il s’agit d’une structure P21/c. La différence géométrique principale entre le spodumène et LiFeSi2O6 porte sur la flexibilité selon la température de la chaîne de tétraèdres à rotation S dans le spodumène. C’est ce qui permet au spodumène de se conformer aux variations dans la taille des octaèdres, par rapport à l’inflexibilité dans les chaînes de tétraèdres complètement distendues dans le composé LiFeSi2O6.

(Traduit par la Rédaction)

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