Abstract

Fluorcaphite is a common accessory mineral in albitite developed at the contact of quartzite and peralkaline nepheline syenites of the Lovozero complex, in northwestern Russia. The rock consists predominantly of albite, aegirine, sodic amphibole (arfvedsonite – magnesio-arfvedsonite) and narsarsukite. Fluorcaphite forms euhedral prismatic crystals up to 0.3 mm in length. Most of the crystals are homogeneous, but a few contain a resorbed core relatively depleted in Sr, Na and light rare-earth elements (LREE). This pattern of zoning arose from two overprinting episodes of metasomatism. In terms of composition, both core and rim are intermediate members of a solid solution between fluorapatite and belovite-(Ce), with the belovite content increasing toward the rim. Homogeneous crystals are compositionally equivalent to the rim, and contain approximately 50 mol.% of the belovite component. The crystal structure of the Lovozero fluorcaphite was studied by high-precision single-crystal methods and compared to that of the type material from Khibina (as re-examined in the present work). In both cases, the structure is an acentric derivative (space group P63) of the P63/m apatite archetype. The dissymmetrization, involving loss of the center of symmetry and mirror plane, results from transformation of the Ca1 site into two non-equivalent sites tailored to accommodate different cations as substituents. The larger Ca1 site hosts a significant proportion of Sr, whereas the Ca1′ site excludes Sr in the structure. The observed symmetry-breaking is subtle and poses obvious difficulties for correct space-group assignment. Potential pitfalls of space-group analysis in ordered apatite-group phases are evaluated with the Durango fluorapatite, which has a well-established P63/m symmetry, as an example. We found no evidence that enrichment of apatite (sensu lato) in Na, Sr and LREE causes phase separation and formation of intimately intergrown domains of fluorapatite and belovite.

Abstract

La fluorcaphite est répandue comme minéral accessoire dans une albitite développée au contact entre fragments de quartzite et une syénite néphélinique hyperalcaline du complexe de Lovozero, dans le nord-ouest de la Russie. L’albitite contient surtout albite, aegirine, amphibole sodique (arfvedsonite – magnésio-arfvedsonite) et narsarsukite. La fluorcaphite se présente en cristaux idiomorphes prismatiques atteignant une longueur de 0.3 mm. La plupart des cristaux sont homogènes, mais quelques-uns contiennent un coeur résorbé relativement dépourvu en Sr, Na, et les terres rares légères. Ce type de zonation résulterait de la surimposition de deux événements de métasomatose. En termes de composition, le coeur et la bordure sont tous deux membres intermédiaires d’une solution solide entre fluorapatite et bélovite-(Ce), la proportion en bélovite augmentant vers la bordure. La composition des cristaux homogènes est équivalente à celle de la bordure, et contient environ 50% du pôle bélovite. Nous avons étudié la structure cristalline de la fluorcaphite de Lovozero par méthodes à précision élevée sur monocristal, et nous l’avons comparée avec le matériau provenant de la localité-type, à Khibina (que nous avons ré-examiné). Dans les deux cas, la structure est un dérivé acentrique (groupe spatial P63) du groupe P63/m de l’apatite archetype. La dissymétrisation, impliquant une perte du centre de symétrie et du plan miroir, résulte de la transformation du site Ca1 en deux sites non-équivalents adaptés à la taille des divers cations comme substituants. Le site le plus spacieux, Ca1, contient une proportion appréciable de Sr, tandis que Ca1′ exclut le Sr. La perte de symétrie est subtile, et pose un défi évident pour l’attribution du groupe spatial correct. Nous évaluons le potentiel d’erreurs dans l’analyse du groupe spatial des phases ordonnées du groupe de l’apatite avec la fluorapatite de Durango, qui possède une symétrie P63/m bien établie. Nous n’avons trouvé aucune indication que l’enrichissement en Na, Sr, et les terres ares légères dans une structure d’apatite (sensu lato) peut causer une séparation de phases et la formation of domaines de fluorapatite et de bélovite en intercroissance intime.

(Traduit par la Rédaction)

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