Abstract

Oxykinoshitalite, ideally Ba (Mg2 Ti4+) (Si2 Al2) O10 O2, is a new species of mica from Fernando de Noronha Island, Pernambuco, Brazil; it is found in an olivine nephelinite with olivine, clinopyroxene, Fe–Ti oxide, nepheline, calcite, apatite and K-rich feldspar. Oxykinoshitalite forms corroded irregularly shaped grains 0.03 to 0.05 mm across, and its color varies from bright orange to brown. It is brittle, H = 2½, Dobs = 3.3(1), Dcalc = 3.45 g/cm3, has a brown streak, vitreous luster and does not fluoresce in ultraviolet light; it has a perfect cleavage on {001} and a splintery fracture. In transmitted plane-polarized light, oxykinoshitalite is strongly pleochroic, X pale brown, YZ deep red-brown; Xc = 2° (in β obtuse), Y = b, Za = 8° (in β obtuse), with absorption X < YZ. It is biaxial positive, α 1.708 ± 0.001, β 1.710 ± 0.001, γ 1.719 ± 0.001, 2Vobs = 56 ± 2°, 2Vcalc = 51°. Oxykinoshitalite is monoclinic, space group C2/m, a 5.3516(7), b 9.2817(11), c 10.0475(13) Å, β100.337(3)°, V 490.98(18) Å3, Z = 2. The strongest ten X-ray-diffraction lines in the powder pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 2.637(10)(1̅31), 2.172(9)(1̅33), 3.646(7)(1̅12), 3.130(7)(112), 3.383(6)(002), 2.902(5)(1̅13), 2.435(5)(201), 1.988(5)(133), 1.661(5)(1̅35), 1.547(5)(312), and 1.526(5)(2̅06). Analysis by a combination of electron microprobe, SIMS and crystal-structure refinement gives SiO2 28.92, Al2O3 15.26, TiO2 11.94, Cr2O3 0.03, Fe2O3 9.07, FeO 3.84, MnO 0.14, MgO 10.74, CaO 0.03, BaO 15.49, Na2O 0.39, K2O 4.05, F 0.91, H2O 0.55, sum 100.97 wt.%; V, Ni, Zn, Sr, Cl were not detected. The formula unit, calculated on the basis of 12(O,OH,F) is (Ba0.50 K0.43 Na0.07)∑ 1.00 (Mg1.33 Fe2+ 0.27 Mn2+ 0.01 Fe3+ 0.57 Ti4+ 0.74)∑2.92 (Si2.40 Al1.49)∑3.89 O10 [O1.46 (OH)0.30 F0.24]∑2.00. Refinement of the crystal structure shows it to be the 1M polytype. The refinement converged to R1 = 4.3% for 585 unique (Fo > 4σFo) reflections, collected on a Bruker single-crystal P4 diffractometer with a CCD detector and MoKα X-radiation. Electron-microprobe and SIMS analysis of the crystal used to collect the data on X-ray intensities gave the empirical formula (Ba0.47 K0.42 Na0.06 Ca0.01)∑0.96 (Mg1.35 Fe2+ 0.28 Fe3+ 0.59 Ti4+ 0.75 Mn0.01)∑2.98 [Si2.31 Al1.56]∑3.97 O10 (O1.44 OH0.31 F0.25)∑2.00. The oxygenian Ti-dominant analogue of kinoshitalite occurs in olivine nephelinite and is associated with olivine, clinopyroxene, Fe–Ti oxide, nepheline, calcite, apatite and K-rich feldspar. There is one tetrahedrally coordinated T site, <T–O> = 1.671 Å, occupied by (Si2.31 Al1.56). There are two octahedrally coordinated sites, M(1) occupied by (Mg0.52 Fe2+ 0.13 Fe3+ 0.27 Ti4+ 0.08) with <M(1)–O> = 2.110 Å, and M(2) occupied by (Mg0.84 Fe2+ 0.15 Fe3+ 0.33 Mn0.01 Ti4+ 0.67) with <M(2)–O> = 2.065 Å. The interstitial [12]-coordinated I site is occupied by (Ba0.47 K0.42 Na0.06 Ca0.01), with <I–O> = 3.107 Å. There are two main coupled substitutions in this structure: (1) Ti4+ for Mg, primarily at the M(2) site, and O2− for (OH) and F at the O(4) site, and (2) K for Ba at the I site, and Si for Al at the T site.

Abstract

Nous décrivons l’oxykinoshitalite, de composition idéale Ba (Mg2 Ti4+) (Si2 Al2) O10 O2, une nouvelle espèce de mica provenant de l’île de Fernando de Noronha, au Brésil; on la trouve dans une néphélinite à olivine, associée à olivine, clinopyroxène, oxyde Fe–Ti, néphéline, calcite, apatite et feldspath potassique. L’oxykinoshitalite se présente en cristaux xénomorphes d’aspect corrodé de 0.03 à 0.05 mm de diamètre. Sa couleur varie d’orange vif à brun. C’est un minéral cassant, d’une dureté de 2½; sa densité observée est 3.3(1), et sa densité calculée, 3.45 g/cm3. Il a une rayure brune, un éclat vitreux, et ne montre aucune fluorescence en lumière ultra-violette. Il a un clivage parfait sur {001} et une fracture en esquilles. En lumière transmise polarisée, l’oxykinoshitalite est fortement pléochroïque, X brun pâle, YZ brun rougeâtre foncé, Xc = 2° (dans l’angle β obtus), Y = b, Za = 8° (dans l’angle β obtus), avec absorption X < YZ. Elle est biaxe positive, α 1.708 ± 0.001, β 1.710 ± 0.001, γ 1.719 ± 0.001, 2Vobs = 56 ± 2°, 2Vcalc = 51°. L’oxykinoshitalite est monoclinique, groupe spatial C2/m, a 5.3516(7), b 9.2817(11), c 10.0475(13) Å, β 100.337(3)°, V 490.98(18) Å3, Z = 2. Les dix raies les plus intenses en diffraction X (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 2.637(10)(1̅31), 2.172(9)(1̅33), 3.646(7)(1̅12), 3.130(7)(112), 3.383(6)(002), 2.902(5)(1̅13), 2.435(5)(201), 1.988(5)(133), 1.661(5)(1̅35), 1.547(5)(312), et 1.526(5)(2̅06). Des analyses au moyen d’une microsonde électronique, microsonde ionique et les résultats de l’affinement de la structure ont donné SiO2 28.92, Al2O3 15.26, TiO2 11.94, Cr2O3 0.03, Fe2O3 9.07, FeO 3.84, MnO 0.14, MgO 10.74, CaO 0.03, BaO 15.49, Na2O 0.39, K2O 4.05, F 0.91, H2O 0.55, pour un total de 100.97% (poids); nous n’avons pas décelé V, Ni, Zn, Sr et Cl. La formule unitaire, calculée sur une base de 12(O,OH,F), est (Ba0.50 K0.43 Na0.07)∑1.00 (Mg1.33 Fe2+ 0.27 Mn2+ 0.01 Fe3+ 0.57 Ti4+ 0.74)∑2.92 (Si2.40 Al1.49)∑3.89 O10 [O1.46 (OH)0.30 F0.24]∑2.00. L’affinement de la structure montre qu’il s’agit du polytype 1M. L’affinement a atteint un résidu de R1 = 4.3% en utilisant 585 réflexions uniques (Fo > 4σFo), prélevées avec un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD et utilisé avec rayonnement MoKα. Les résultats des analyses avec les microsondes électronique et ionique du cristal utilisé pour l’étude de la structure mènent à la formule empirique (Ba0.47 K0.42 Na0.06 Ca0.01)∑0.96 (Mg1.35 Fe2+ 0.28 Fe3+ 0.59 Ti4+ 0.75 Mn0.01)∑2.98 [Si2.31 Al1.56]∑3.97 O10 (O1.44 OH0.31 F0.25)∑2.00. Cet analogue oxygéné à dominance de Ti de la kinoshitalite a été découvert dans une néphélinite à olivine; elle est associée à olivine, clinopyroxène, oxyde à Fe–Ti, néphéline, calcite, apatite et feldspath potassique. Il y a un site tétraédrique, <T–O> = 1.671 Å, dont l’occupation est (Si2.31 Al1.56). Il y a deux sites à coordinence octaédrique, M(1), avec (Mg0.52 Fe2+ 0.13 Fe3+ 0.27 Ti4+ 0.08) et <M(1)–O> = 2.110 Å, et M(2), avec (Mg0.84 Fe2+ 0.15 Fe3+ 0.33 Mn0.01 Ti4+ 0.67) et <M(2)–O> = 2.065 Å. Le site interstitiel I à coordinence [12] contient (Ba0.47 K0.42 Na0.06 Ca0.01), avec <I–O> = 3.107 Å. Il y a deux substitutions couplées dans cette structure: (1) Ti4+ pour Mg, impliquant surtout le site M(2), et O2− pour (OH) et F au site O(4), et (2) Ba pour K au site I, et Si pour Al au site T.

(Traduit par la Rédaction)

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