Abstract

Johillerite from a fumarole in the North Breach of the Great Fissure Tolbachik eruption (GFTE), Kamchatka Peninsula, Russia, monoclinic, a 6.7520(14), b 12.739(3), c 11.068(2) Å, β 100.37(3)°, V 936.4(2) Å3, I2/a, Z = 4 has been refined to an R1 value of 3.2% for 1175 observed (|Fo| ⋄ 4σF) reflections measured with a Bruker P4 diffractometer equipped with a CCD detector. The crystal used for the collection of the X-ray intensity data was subsequently analyzed with an electron microprobe; the resulting structural formula is Na0.77 K0.03 Pb0.01 Ca0.01 Mn0.01 2+ Zn0.13 Mg2.18 Cu1.55 2+ Fe0.26 3+ Al0.06 (As2.96 5+ P0.04) O12. The unusual feature of the johillerite structure is the A(1)’ site, a square-planar-coordinated site fully occupied by Cu2+, that is displaced ¼ along x. The A(2) site is similar to that in other alluaudite-group minerals, surrounded by eight O-atoms with a <A(2)–O> distance of 2.70 Å, and occupied by Na plus small amounts of other large cations. The refined site-scattering values and observed <M–O> distances at the M(1) and M(2) sites are in accord with occupancy primarily by Mg, with Cu2+ at M(1) and Cu2+ + Fe3+ + Al at M(2). Relative to the compositions of the arsenate minerals arseniopleite and caryinite, Cu2+ has replaced Ca in the formula of johillerite. In arseniopleite and caryinite, Ca (+ Na) at the A(1) site is [7]- or [8]-coordinated, and the resulting sites occur in chains of edge-sharing coordination polyhedra extending in the a direction. Rather than replacing Ca at the center of the A(1) polyhedron, Cu2+ in johillerite occurs close to the edge shared between adjacent polyhedra, adopting square-planar coordination that is common for Cu2+.

Abstract

Nous avons affiné la structure de la johillerite provenant d’une fumerole de la section égueulée nord de l’éruption fissurale de Tolbachik, péninsule de Kamchatka, en Russie, monoclinique, a 6.7520(14), b 12.739(3), c 11.068(2) Å, β 100.37(3)°, V 936.4(2) Å3, I2/a, Z = 4, jusqu’à une valeur R1 de 3.2% pour 1175 réflexions observées (|Fo| ⋄ 4σF) et mesurées avec un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD. Le cristal utilisé dans la collection des intensités en diffraction X a ensuite été analysé avec une microsonde électronique. La formule structurale qui en résulte est Na0.77 K0.03 Pb0.01 Ca0.01 Mn0.01 2+ Zn0.13 Mg2.18 Cu1.55 2+ Fe0.26 3+ Al0.06 (As2.96 5+ P0.04) O12. L’aspect inhabituel de la structure de la johillerite porte sur le site A(1)’, à coordinence en plan carré, déplacé par ¼ le long de x, qu’occupe complètement le Cu2+. Le site A(2) ressemble à celui des autres membres du groupe de l’alluaudite; il est entouré de huit atomes d’oxygène avec une distance <A(2)–O> de 2.70 Å, et rempli par le Na et des quantités moindres d’autres cations à gros rayon. L’occupation affinée des sites M(1) et M(2), ainsi que les distances <M–O>, concordent avec la présence surtout de Mg, avec Cu2+M(1) et Cu2+ + Fe3+ + Al à M(2). Par rapport aux compositions des arsenates arséniopléite et caryinite, le Cu2+ dans la formule de la johillerite a remplacé le Ca. Dans l’arséniopléite et la caryinite, Ca (+ Na) au site A(1) possède une coordinence [7] ou [8], et les sites qui en résultent définissent des chaînes de polyèdres allongés le long de a. Plutôt que de remplacer le Ca au centre du polyèdre A(1), le Cu2+ dans la johillerite est situé près de l’arête partagée entre les polyèdres adjacents, où il adopte une coordinence en plan carré, comme c’est le cas courant dans les composés de Cu2+.

(Traduit par la Rédaction)

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