Abstract

The crystal structure of zeravshanite, ideally Cs4 Na2 Zr3 (Si18O45) (H2O)2, monoclinic, a 26.3511(8), b 7.5464(3), c 22.9769(8) Å, β 107.237(1)°, V 4363.9(4) Å3, space group C2/c, Z = 4, D(calc.) = 3.170 g.cm−3, was solved by direct methods and refined to an R1 index of 2.8% based on 4508 observed [Fo > 4σF] unique reflections measured with MoKα X-radiation on a Bruker P4 diffractometer equipped with a CCD detector. Electron-microprobe analysis gave the composition (Cs3.80 Na0.18 K0.02)∑4.00 Na2.00 (Zr2.76 Ti0.19 Sn0.05 Fe0.05 3+)∑3.05 [Si18O45] (H2O)2 based on 47 O apfu. In the crystal structure, there are nine tetrahedrally coordinated Si sites with <Si–O> = 1.614 Å. There are two [6]-coordinated M sites, mainly occupied by Zr (with minor Ti, Fe3+ and Sn4+), with <M–O> = 2.067 Å. There is one [5]-coordinated Na site with <Na–O, H2O> = 2.400 Å. There are two A sites primarily occupied by Cs (with minor Na and K), a [12]-coordinated A(1) site and an [11]-coordinated A(2) site with <A(1)–O, H2O> = 3.369 and <A(2)–O> = 3.396 Å. In the crystal structure of zeravshanite, (SiO4) tetrahedra link together to form an [Si18O45]18− sheet parallel to (101), with five- and eight-membered silicate rings. The topology of the sheet was not previously known for any silicate mineral. It can be described as a linkage of wollastonite-like [Si3O9]6− chains. The silicate sheets, (MO6) and (NaOn) polyhedra share common vertices to form a mixed {Na2 [Zr3 (Si18O45)] (H2O)2} framework with cages that occlude A atoms. The (NaO5) square pyramids share common vertices to form [NaO4] zig-zag chains along [010]. Every square pyramid shares one edge with an M(2) octahedron, and M(2) octahedra decorate the [NaO4] chain in a cis fashion. One (H2O) site that is fully occupied by (H2O) is a ligand of Na and A(1), with one strong (1.94 Å) and one very weak birfurcated hydrogen bond (~ 3.10 Å) to oxygen atoms of the framework.

Abstract

Nous avons résolu la structure cristalline de la zéravshanite, de composition idéale Cs4 Na2 Zr3 (Si18O45) (H2O)2, monoclinique, a 26.3511(8), b 7.5464(3), c 22.9769(8) Å, β 107.237(1)°, V 4363.9(4) Å3, groupe spatial C2/c, Z = 4, D(calc.) = 3.170 g.cm−3, par méthodes directes; nous l’avons affinée jusqu’à un résidu R1 de 2.8% en utilisant 4508 réflexions uniques observées [Fo > 4σF], et mesurées avec rayonnement MoKα et un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD. Une analyse à la microsonde électronique a mené à la composition (Cs3.80Na0.18K0.02)∑4.00 Na2.00 (Zr2.76Ti0.19Sn0.05Fe0.05 3+)∑3.05 [Si18O45] (H2O)2 sur une base de 47 atomes d’oxygène par formule unitaire. Dans cette structure se trouvent neuf sites Si à coordinence tétraédrique, avec <Si–O> égal à 1.614 Å. C’est dans les deux sites M, à coordinence [6], que loge le Zr (avec des quantités moindres de Ti, Fe3+ et Sn4+), avec <M–O> = 2.067 Å. Il y a un site Na à coordinence [5], avec <Na–O,H2O> égal à 2.400 Å. Les deux sites A sont surtout remplis de Cs (avec des quantités moindres de Na et K), le site A(1) ayant une coordinence [12], et le site A(2), une coordinence [11], avec <A(1)–O, H2O> égal à 3.369 et <A(2)–O> égal à 3.396 Å. Dans la structure de la zéravshanite, les tétraèdres (SiO4) sont liés pour former un feuillet [Si18O45]18− contenant des anneaux à cinq et à huit membres, parallèle à (101). La topologie du feuillet n’avait pas été signalée auparavant. On peut le décrire en termes d’un agencement de chaînes de type wollastonite de stoechiométrie [Si3O9]6−. Les feuillets silicatés et les polyèdres (MO6) et (NaOn) partagent des coins communs afin de former une trame mixte {Na2 [Zr3 (Si18O45)] (H2O)2} à cages qui contiennent les atomes A. Les pyramides carrées (NaO5) partagent der coins communs pour former des chaînes [NaO4] en zig-zag le long de [010]. Chaque pyramide carrée partage une arête avec un octaèdre M(2), et les octaèdres M(2) décorent les chaînes [NaO4] en disposition cis. Un site (H2O) rempli complètement de (H2O) est un ligand de Na et A(1), avec une liaison hydrogène forte (1.94 Å) et une autre très faible et bifurquée (~3.10 Å) avec les atomes d’oxygène de la trame.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.