Abstract

The crystal structure of shcherbakovite from Mount Rasvumchorr, Khibina massif, Kola Peninsula, Russia, ideally K2 Na Ti24+ O (OH) [Si4O12], a 8.1538(4), b 10.5569(5), c 13.9882(6) Å, V 1204.1(2) Å3, space group Imma, Z = 4, Dcalc 3.194 g/cm3, has been refined to R1 = 3.2% for 960 unique (Fo > 4σF) reflections collected on a Bruker single-crystal P4 diffractometer equipped with a CCD detector and MoKα X-radiation. Shcherbakovite occurs in late (hydrothermal) shallowly dipping veins of natrolite and is associated with natrolite, aegirine, K-feldspar, strontian apatite, titanite, spherulitic baryllite and rare pyrrhotite and chalcopyrite. Electron-microprobe analysis gave SiO2 40.57, TiO2 18.87, Fe2O3 1.05, MnO 0.06, BaO 6.7, CaO 0.20, K2O 13.22, Na2O 5.59, Nb2O5 10.49, SrO 0.08, ZrO2 0.84, Ta2O5 0.06, (H2O)calc 0.73, sum 97.83 wt.%. The amount of H2O was determined from crystal-structure analysis. There is one tetrahedrally coordinated T site, <T–O> 1.607 Å, occupied by Si. There are two octahedrally coordinated sites, M(1), occupied by (Ti0.68 Nb0.321.00), with <M(1)–O> = 2.016 Å, and M(2), occupied by (Ti0.72 Nb0.15 Fe0.083+ Zr0.041.01), with <M(2)–O> = 1.999 Å. The M(1) and M(2) sites are separated by 0.477 Å, and hence cannot be occupied simultaneously at a local level. There are three interstitial A sites: the A(1) site is [9]-coordinated and is occupied by (K0.66 Ba0.23 Na0.07 Ca0.02), with <A(1)–O> = 2.952 Å; the A(2) site is [8]-coordinated and is occupied by K, with <A(2)–O> = 2.861 Å, and the A(3) site is [6]-coordinated and is occupied by Na, with <A(3)–O> = 2.493 Å. Shcherbakovite is a K-analogue of batisite, ideally Ba Na2 Ti24+ O2 [Si4O12]. Shcherbakovite is related to batisite by substitution of K for Ba and K for Na. “Noonkanbahite”, ideally Ba K Na Ti24+ O2 [Si4O12], has never been approved by the IMA as a new mineral species. Based on the crystal chemistry of this structure type, the general formula of these minerals may be written as A B C M2 ϕ2 [Si4O12], with the following end-member compositions: batisite A = Ba, B = Na, C = Na; shcherbakovite, A = K, B = K, C = Na; “noonkanbahite”, A = Ba, B = K, C = Na; unnamed, A = K, B = Na, C = Na.

Abstract

Nous avons affiné la structure cristalline de la shcherbakovite provenant du mont Rasvumchorr, complexe alcalin de Khibina, péninsule de Kola, en Russie, dont la composition idéale est K2 Na Ti24+ O (OH) [Si4O12], a 8.1538(4), b 10.5569(5), c 13.9882(6) Å, V 1204.1(2) Å3, groupe spatial Imma, Z = 4, Dcalc 3.194 g/cm3, jusqu’à un résidu R1 = 3.2% pour 960 réflexions uniques (Fo > 4σF) prélevées sur monocristal avec un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD (rayonnement MoKα). On trouve la shcherbakovite dans des veins hydrothermales tardives de natrolite à faible pendage, en association avec natrolite, aegyrine, feldspath potassique, apatite strontifère, titanite, baryllite sphérulitique, et, plus rarement, pyrrhotite et chalcopyrite. Les analyses à la microsonde électronique ont donné SiO2 40.57, TiO2 18.87, Fe2O3 1.05, MnO 0.06, BaO 6.7, CaO 0.20, K2O 13.22, Na2O 5.59, Nb2O5 10.49, SrO 0.08, ZrO2 0.84, Ta2O5 0.06, (H2O)calc 0.73, somme 97.83% (poids). La quantité de H2O a été déterminée par ébauche de la structure cristalline. Il y a un site à coordinence tétraédrique T, <T–O> 1.607 Å, qu’occupe le Si. Il y a deux sites à coordinence octaédrique, M(1), qu’occupe (Ti0.68 Nb0.321.00), avec <M(1)–O> = 2.016 Å, et M(2), qu’occupe (Ti0.72 Nb0.15 Fe0.083+ Zr0.041.01), avec <M(2)–O> = 1.999 Å. Les sites M(1) et M(2) sont 0.477 Å l’un de l’autre, et donc ne pourraient pas être remplis simultanément à un échelle locale. Il y a trois sites interstitiels A: Le site A(1) possède une coordinence [9] et contient (K0.66 Ba0.23 Na0.07 Ca0.02), avec <A(1)–O> = 2.952 Å; le site A(2) possède une coordinence [8], et contient le K, avec <A(2)–O> = 2.861 Å, tandis que le site A(3) a une coordinence [6], et contient le Na, avec <A(3)–O> = 2.493 Å. La shcherbakovite est l’analogue à dominance de K de la batisite, dont la formule idéale est Ba Na2 Ti24+ O2 [Si4O12]. Dans la shcherbakovite, il y a remplacement du Ba et du Na par le K. La “noonkanbahite”, dont la formule idéale serait Ba K Na Ti24+ O2 [Si4O12], n’a pas été acceptée par l’IMA comme nouvelle espèce minérale. Selon la cristallochimie de ce type de structure, la formule générale de ces minéraux serait A B C M2 ϕ2 [Si4O12], avec les pôles suivants: batisite, A = Ba, B = Na, C = Na; shcherbakovite, A = K, B = K, C = Na; “noonkanbahite”, A = Ba, B = K, C = Na; espèce sans nom, A = K, B = Na, C = Na.

(Traduit par la Rédaction)

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