Abstract

Paravinogradovite is a new mineral species from Mount Kukisvumchorr, Khibina alkaline massif, Kola Peninsula, Russia. Paravinogradovite forms prismatic crystals elongate along [100] and up to 0.5–1.0 cm long; crystals in some cases occur in fan-shaped aggregates sporadically scattered throughout a matrix of feldspar, nepheline and natrolite in a strongly mineralized nepheline–feldspar pegmatite. Associated minerals are nepheline, K-feldspar, albite, analcime, natrolite, aegirine, biotite, chlorite, zircon, ilmenite, pyrochlore, ancylite-(Ce), nordstrandite, carbonate-fluorapatite, fluorite, galena and cerussite. Crystals of paravinogradovite are colorless to white, with a white streak and a luster that varies from vitreous to pearly. The mineral is translucent to transparent, and shows weak yellow-green fluorescence under 240–400 nm ultraviolet radiation. Paravinogradovite has a perfect cleavage on {001} and an indistinct cleavage on {010}. It is brittle, has a splintery fracture and a Mohs hardness of 5. Its observed and calculated densities are 2.77(2) and 2.76 g/cm3, respectively. It is biaxial negative with α 1.707(2), β 1.741(2), γ 1.755(2), 2V(obs.) = 64(1)°, 2V(calc.) = 64°, nonpleochroic with dispersion r > v, with Zb, Xa = 30°. Paravinogradovite is triclinic, space group P1, a 5.2533(1), b 8.7411(3), c 12.9480(5) Å, α 70.466(1), β 78.472(1), γ 89.932(1)°, V 547.65(5) Å3, Z = 1. The strongest seven lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)((hkl)] are: 3.182(100)(01̅3,014), 5.88(65)(01̅1,012), 11.9(58)(001), 4.35(38)(021,102), 5.98(35)(002), 3.085(29)(123) and 2.735(21)(12̅2). Chemical analysis by electron microprobe gave SiO2 43.54, Al2O3 6.12, Fe2O3 4.11, Nb2O5 0.50, TiO2 29.59, BeO 0.76, MgO 0.13, Na2O 7.77, K2O 0.87, H2O 6.23, sum 99.62 wt.%, where the amount of Be and the amount of H2O were determined by crystal-structure analysis, and the valence state of Fe was determined by Mössbauer spectroscopy. The resulting empirical formula on the basis of 26 anions (including OH = 4 apfu and excluding H2O) is (Na2.293 K0.169) (Ti3.3864+ Fe0.4713+ Mg0.029 Nb0.034) (Si6.626 Al1.098 Be0.276) O22 (OH)4 (H2O)1.16. There are prominent endothermic effects at 280 and 460°C; the principal losses in weight are within the temperature ranges 150–400 (3.8%) and 400–600°C (2.8%), and the total loss in weight at 980°C is 7.1%. The principal absorptions in the infrared are as follows: 3520, 3330, 3240, 1633, 1105, 989, 940, 725, 691, 638, 599, 568, 523, 459 and 418 cm−1, indicative of both OH and H2O in the structure. The name recognizes the close structural and chemical relations between paravinogradovite and vinogradovite, ideally Na5 Ti44+ (Si7Al) O26 (H2O)3. The crystal structure of paravinogradovite was solved by direct methods and refined to an R1 index of 4.5% based on 4373 observed [Fo > 4σF] unique reflections measured with MoKα X-radiation and a Bruker P4 diffractometer with a CCD detector. Four (SiO4) tetrahedra form pyroxene-like [Si2O6] chains, and three (SiO4) tetrahedra and one (AlO4) tetrahedron form vinogradovite-like [Si3AlO10] chains parallel to [100]. (MO6) octahedra (M ≈ Ti4+) share common edges to form two distinct zig-zag brookite-like chains along [100]. One chain is decorated by (XO6) octahedral (X ≈ Na) and linked into a sheet parallel to (100) by [Si3AlO10] chains. The other distinct brookite-like chain is not decorated by (XO6) octahedra, but is linked into a sheet parallel to (100) by [Si3AlO10] chains. Chains of tetrahedra and chains of octahedra link to form a framework with channels along [100]. These channels contain disordered (H2O) groups, the A(5) site partly occupied (14%) by K, and the A(1)–A(4) sites partly occupied (15–19%) by Na, giving a channel content of [Na0.72 K0.14 (H2O)1.16]. The triclinic cell of paravinogradovite is related to the C-centered monoclinic cell of vinogradovite, ideally Na5 Ti44+ (Si7Al) O26 (H2O)3 [monoclinic, a 24.490(10), b 8.657(4), c 5.203(2) Å, β 100.2(0)°, V 1085.8 Å3, space group C2/c, Z = 2] by the matrix transformation (0 0 1, 0 1 0, −½ 1 0).

Abstract

La paravinogradovite est une nouvelle espèce minérale découverte au mont Kukisvumchorr, complexe alcalin de Khibina, péninsule de Kola, en Russie. Elle se présente en cristaux prismatiques allongés sur [100] et jusqu’à 0.5–1.0 cm en longueur; dans certains cas, les cristaux sont fibroradiés et disséminés aléatoirement dans une matrice de feldspath, néphéline et natrolite d’une pegmatite à néphéline–feldspath fortement minéralisée. Lui sont associés néphéline, feldspath potassique, albite, analcime, natrolite, aegyrine, biotite, chlorite, zircon, ilménite, pyrochlore, ancylite-(Ce), nordstrandite, carbonate-fluorapatite, fluorite, galène et cérussite. Les cristaux de paravinogradovite sont incolores à blancs, avec une rayure blanche et un éclat de vitreux à nacré. Ils sont translucides à transparents, et montrent une faible fluorescence dans le jaune à vert à 240–400 nm en lumière ultraviolette. La paravinogradovite possède un clivage parfait sur {001} et un clivage indistinct {010}. Elle est cassante, avec une fracture en échapes, et sa dureté de Mohs est 5. Les densités, observée et calculée, sont 2.77(2) et 2.76 g/cm3, respectivement. Elle est biaxe négative, avec α 1.707(2), β 1.741(2), γ 1.755(2), 2V(obs.) = 64(1)°, 2V(calc.) = 64°, non pléochroïque, avec dispersion r > v, et Zb, Xa = 30°. La paravinogradovite est triclinique, groupe spatial P1, a 5.2533(1), b 8.7411(3), c 12.9480(5) Å, α 70.466(1), β 78.472(1), γ 89.932(1)°, V 547.65(5) Å3, Z = 1. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [d en Å(I)((hkl)] sont: 3.182(100)(01̅3,014), 5.88(65)(01̅1,012), 11.9(58)(001), 4.35(38)(021,102), 5.98(35)(002), 3.085(29)(123) et 2.735(21)(12̅2). Une analyse chimique par microsonde électronique a donné SiO2 43.54, Al2O3 6.12, Fe2O3 4.11, Nb2O5 0.50, TiO2 29.59, BeO 0.76, MgO 0.13, Na2O 7.77, K2O 0.87, H2O 6.23, somme 99.62% (poids); la teneur en Be et la quantité de H2O ont été déterminées par ébauche de la structure, et la valence du Fe a été déterminée pas spectroscopie de Mössbauer. La formule empirique qui résulte de ces mesures, calculée sur une base de 26 anions (y inclus OH = 4 groupes par unité formulaire, et excluant le H2O) est (Na2.293 K0.169) (Ti3.3864+ Fe0.4713+ Mg0.029 Nb0.034) (Si6.626 Al1.098 Be0.276) O22 (OH)4 (H2O)1.16. Le minéral montre des effets endothermiques prominents à 280 et 460°C; les pertes en poids principales ont lieu sur les intervalles 150–400 (3.8%) et 400–600°C (2.8%), et la perte totale en poids en chauffant jusqu’à 980°C est 7.1%. Les absorptions principales dans l’infrarouge sont comme suit: 3520, 3330, 3240, 1633, 1105, 989, 940, 725, 691, 638, 599, 568, 523, 459 et 418 cm−1, indication de la présence de OH et de H2O dans la structure. Le nom signale le lien chimique et structural étroit avec la vinogradovite, dont la formule idéale est Na5 Ti44+ (Si7Al) O26 (H2O)3. La structure cristalline de la paravinogradovite a été résolue par méthodes directes et affinée jusqu’à un résidu R1 de 4.5% sur une base de 4373 réflexions uniques observées [Fo > 4σF], et mesurées avec rayonnement MoKα et un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur de type CCD. Quatre tétraèdres (SiO4) forment des chaînes [Si2O6], comme dans les pyroxènes, et trois tétraèdres (SiO4) et un tétraèdre (AlO4) forment des chaînes [Si3AlO10] ressemblant à celles de la vinogradovite, parallèles à [100]. Les octaèdres (MO6, M ≈ Ti4+) partagent des arêtes pour former deux chaînes en zig-zag distinctes le long de [100], ressemblant à celles de la brookite. Une de ces chaînes est décorée avec des octaèdres (XO6, X ≈ Na) et de telles chaînes sont liées en feuillets parallèles à (100) par les chaînes [Si3AlO10]. L’autre chaîne, ressemblant à celle de la brookite, n’est pas décorée par des octaèdres (XO6); ces chaînes sont aussi liées en feuillets parallèles à (100) par les chaînes [Si3AlO10]. Les chaînes de tétraèdres et les chaînes d’octaèdres forment ensemble une trame munie de canaux le long de [100]. Ces canaux contiennent des groupes (H2O) désordonnés; le site A(5) serait partiellement occupé (14%) par le K, et les sites A(1)–A(4) le seraient (15–19%) par le Na, pour un contenu des canaux de [Na0.72 K0.14 (H2O)1.16]. La maille triclinique de la paravinogradovite est apparentée à la maille monoclinique à C centré de la vinogradovite, dont la formule idéale est Na5 Ti44+ (Si7Al) O26 (H2O)3 [monoclinique, a 24.490(10), b 8.657(4), c 5.203(2) Å, β 100.2(0)°, V 1085.8 Å3, groupe spatial C2/c, Z = 2] par la matrice de transformation (0 0 1, 0 1 0, −½ 1 0).

(Traduit par la Rédaction)

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